Воздействие плотин на окружающую среду

Воздействие плотин на окружающую среду может быть как неблагоприятным, так и благоприятным. Плотины оказывают запланированное и непреднамеренное воздействие, а положительное воздействие может быть как запланированным, так и непреднамеренным. Каждый из этих видов воздействия плотин может быть неизбежным в целом, уменьшаемым или полностью устранимым.
До недавнего времени большинство негативных социальных и экологических воздействий плотин игнорировалось. Даже сейчас такие воздействия лишь частично отражаются в финансово-экономическом анализе проекта.
Если финансовый анализ может отражать прямые затраты на лесовосстановление, обработку водосборных площадей или переселение и реабилитацию лиц, затронутых проектом (ЛПВП), то многие другие затраты остаются неучтенными.
Кроме того, многие экологические и социальные затраты нелегко поддаются финансовой оценке.
Социальное воздействие является всеобъемлющим воздействием; все экономические и экологические воздействия также имеют социальные последствия. Однако если экономическое воздействие можно рассматривать как воздействие по существу социальное, то воздействие на окружающую среду затрагивает не только человеческое общество, но и другие элементы природы.

Благоприятное воздействие плотин на окружающую среду

Преимущества водосборного бассейна

Для большинства последних проектов условия экологической экспертизы включают очистку водосборной площади. Там, где эта обработка проводится надлежащим образом и приводит к восстановлению естественных лесов и других экосистем на водосборной площади, это приносит значительную пользу окружающей среде.

Воздействие водохранилища

Создание водохранилища обеспечивает среду обитания для водно-болотных видов, особенно для водоплавающих птиц. Водохранилище также может стать источником воды для животных и растений на прилегающих территориях, а там, где такие территории стали неестественно сухими, это может быть значительным экологическим преимуществом. Эти преимущества не были включены в анализ затрат и выгод ни для одного из исследованных проектов.

Неблагоприятное воздействие плотин на окружающую среду

Воздействие плотины на водосборный бассейн

Само строительство плотины может способствовать деградации водосборного бассейна. Например, добыча рабочей силой топлива для приготовления пищи и улучшение доступа к лесам, как во время, так и после строительства плотины, приводит к деградации лесов водосборного бассейна.
Строительство дорог и других объектов инфраструктуры, а также активизация деятельности в этом районе также оказывают дополнительное давление на леса. Это приводит к увеличению потока ила в водохранилище, тем самым сокращая срок службы плотины и создавая угрозу для ее безопасности, а также для ее оборудования и механизмов.
Деградация водосборных бассейнов также приводит к неустойчивости водных потоков, что приводит не только к нехватке воды в сухой сезон, но и к ее избытку во время сильных дождей и облачных прорывов, что угрожает безопасности плотины. Деградация водосборных бассейнов также негативно влияет на ценность биоразнообразия и другие экологические функции лесов выше по течению.
После строительства, когда леса оказываются затопленными под водохранилище, нагрузка на оставшиеся леса, в основном в водосборных бассейнах, значительно возрастает. Кроме того, если водосборные бассейны деградируют, это негативно сказывается на доступе местного населения к биомассе. Это часто приводит к дальнейшей деградации.
Один из общих рецептов для предотвращения негативного воздействия плотин на водосбор и деградирующих водосборов на плотины является проведение обработки водосборных площадей (КОП). Однако существует множество проблем с существующей системой САТ.

Ненадлежащая обработка

Основным видом деятельности в рамках КОТ должны быть обширные посадки и восстановление растительного покрова. Для того чтобы деревья выжили и произошло восстановление, необходимо минимизировать факторы, которые привели к деградации водосбора.
Для успешного решения этой задачи необходимо участие местных сообществ. Однако этого почти никогда не происходит. В результате, даже если водосборные бассейны обработаны, их состояние быстро ухудшается.

Несвоевременная обработка

Для того чтобы очистка водосборных бассейнов была эффективной, она должна быть завершена до создания водохранилища. К сожалению, этого не происходит, и значительное количество ила, выброшенного самим процессом очистки, а также ила, поступающего из еще не очищенных водосборов, попадает в водохранилище.

Очистка недостаточной площади

В последнее время все чаще наблюдается тенденция к обработке только “непосредственно дренирующего” водохранилища, что является абсурдной с научной точки зрения концепцией, в отличие от всего водосборного бассейна, который является “сильно деградированным”.

Проблемы собственности

Большая часть водосбора, требующего очистки, может быть частной землей, где очистка может быть эффективной только при условии сотрудничества владельцев. Однако в большинстве схем это не учитывается.

Воздействие плотин на окружающую среду

Воздействие добычи полезных ископаемых и карьеров для производства строительных материалов

Почва, камни и песок, необходимые для строительства плотин и каналов, часто добываются и выкапываются в окрестностях плотины или канала. Такая добыча может оказывать негативное воздействие на окружающую среду, в частности, усиливать загрязнение пылью, беспокоить диких животных и уничтожать растительность.
Шрамы и ямы, которые оставляет такая добыча и разработка карьеров (иногда называемые карьерами для заимствований), остаются как экологические язвы и также могут оказывать негативное воздействие на плотину и каналы.

Последствия образования подпора

Когда свободно текущая река встречается с относительно неподвижным водохранилищем, возникает противодавление и, как следствие, подпор. Это может разрушить экологию верхнего течения и нанести ущерб имуществу. Подпорные воды также могут образовываться из-за отложения осадков и ила выше по течению от водохранилища в виде “подпорных отложений”.

Воздействие на водные экосистемы

Строительные работы, включая отвод реки через туннель, оказывают серьезное негативное воздействие на водную экосистему. Уязвимые виды, имеющие либо ограниченное распространение, либо низкую толерантность, могут исчезнуть еще до завершения строительства плотины.
Перекрытие реки и образование озера значительно изменяет экологические условия реки, оказывая негативное воздействие на виды и экосистему. Меняется давление, температура, уровень кислорода и даже химические и физические характеристики воды.
Кроме того, прерывая поток воды, нарушается экологическая непрерывность. Это наиболее очевидно в случае тех видов рыб, проход которых к местам размножения блокируется плотиной. Однако, хотя и не столь значительно, это затрагивает и многие другие виды.

Воздействие на наземную фауну и флору

Нарушения, вызванные строительными работами, включая шум и движение, строительство дорог, добычу камня и грунта, возведение зданий и т.д., также негативно влияют на фауну и флору в месте строительства плотины.
С началом строительства водохранилище неизбежно затопляет большие участки лесов и других экосистем, включая луга и водно-болотные угодья.

Затопление лесов

Имеются данные о затоплении лесов для 60 плотин. Исходя из них, средняя площадь лесов, затопленных одной плотиной, составляет примерно 4 879 га. Таким образом, 1 877 плотин, построенных между 1980 и 2000 годами, затопили 9 157 883 га. (примерно 9,1 млн. га) лесов.
КХО заявила, что, согласно исследованию 116 проектов (подробная информация отсутствует), средний объем затопления лесов на один проект составил 2 400 га. Даже если принять эту цифру за правильную, общее затопление лесов в период с 1980 по 2000 год составило бы 4 504 800 га. (примерно четыре с половиной миллиона гектаров).
Наиболее распространенной мерой по смягчению последствий является компенсационное облесение. Однако имеющиеся данные свидетельствуют о том, что “компенсационное” облесение трудно осуществить, а в некоторых случаях оно не было завершено спустя много лет после завершения проекта.
По данным Министерства окружающей среды и лесов, деятельность правительств штатов по компенсационному лесоразведению была не очень удовлетворительной. До 1997 года только 46% территории, предусмотренной для облесения, было облесено.
Кроме того, невозможно заменить естественный лес плантацией. Поэтому, даже если существует формальная “компенсация” за утраченные леса в виде лесной площади, фактические экологические потери и потери биоразнообразия, которые влечет за собой уничтожение естественных лесов, не могут быть компенсированы.

Потери дикой природы

Помимо лесов, водохранилище и плотина также влияют на другие экосистемы и различные виды фауны и флоры. К сожалению, до недавнего времени предпринималось мало усилий для оценки воздействия на флору и фауну, а также на нелесные экосистемы. Даже в тех случаях, когда исследования проводились, существовала тенденция считать “дикой природой” только крупных млекопитающих.
Рекомендуемые меры по снижению воздействия включали создание мостов для передвижения слонов (проект Далма-Субернареха) и создание заповедников (Сардар Саровар). В некоторых случаях предполагалось, что воздействия на диких животных не будет, поскольку они мигрируют в соседние леса.
Например, в исследовании влияния проекта Индира (Нармада) Сагар на дикую природу, проведенном компанией EPCO в штате Мадхья-Прадеш, предполагалось, что дикие животные либо добровольно мигрируют в соседние леса, когда происходит запруда, либо могут быть загнаны туда отрядами специально обученного персонала.
Аналогичным образом, исследования, проведенные в связи с проектом Техри, утверждали, что рыба будет мигрировать и закрепится выше по течению от плотины. Для проекта Раджгхат было предложено: “Национальный парк в Шивпури находится недалеко.
Таким образом, считается, что есть широкие возможности для миграции диких животных в прилегающие леса, и с этим не возникнет никаких трудностей”. CWC также утверждает, что “дикие животные могут быть перемещены и реабилитированы. Птицы будут мигрировать сами по себе”.
Но знают ли об этом животные и птицы? И территории, на которые, как мы надеемся, переедут эти животные, не являются “свободными местами обитания”, которые могут занять перемещенные животные. Там есть своя собственная дикая природа. Кроме того, дикие животные справедливо опасаются покидать свою территорию и впадают в панику при наводнении.
Некоторые животные ведут ночной образ жизни, другие бродят днем; они живут под землей, на деревьях и в пещерах. А как насчет растений, насекомых, рептилий и микроорганизмов, которые также составляют дикую природу?

Воздействие на культивируемое биоразнообразие

Водохранилища также затопляют продуктивные сельскохозяйственные земли в долине. Это не только имеет социальные и экономические издержки, но и негативно сказывается на биоразнообразии сельскохозяйственных культур и множестве птиц, насекомых, млекопитающих и рептилий, которые адаптировались к сельскохозяйственным экосистемам. Во многих случаях из-за плотин исчезают традиционные сорта сельскохозяйственных культур и методы их выращивания.

Воздействие на здоровье человека

Для водохранилищ в тропических регионах мира, особенно тех, которые находятся на высоте ниже 1 000 м над уровнем моря, существует значительная угроза размножения переносчиков инфекции. Москиты, являющиеся переносчиками малярии, филярии, денге и других заболеваний, размножаются в небольших лужах воды, образующихся по краям водохранилища в результате понижения и повышения уровня воды в водохранилище.
В некоторых районах из-за плотин размножаются улитки, которые являются переносчиками шистосомоза. Корреляция между распространением трансмиссивных заболеваний, таких как малярия, и ирригационными проектами хорошо изучена и установлена.
В различных проектах, например, в Шрирамсагаре и Укае, заболеваемость малярией, по сообщениям, возросла после строительства водохранилища. Район Райчур в Карнатаке стал эндемичным по малярии после строительства плотины Тунгабхадра и сети каналов.
В районе управления подводящим каналом Сирхинд наблюдалось “угрожающее увеличение количества комаров”. Кроме того, в Нагарджунасагаре был замечен флюороз. Genu valgum, болезнь костей, связанная с флюорозом скелета, развилась у молодых людей, особенно у мужчин.
Создание первичных медицинских центров и распыление пестицидов – два наиболее распространенных ответа на угрозу здоровью людей. К сожалению, первое является скорее лечебной, чем профилактической мерой. Кроме того, эффективность пестицидов сомнительна. Кроме того, применение химических пестицидов приводит к другим опасностям для здоровья, которые также необходимо оценить и устранить.
Новые методы ведения сельского хозяйства, многие из которых являются следствием использования ирригационных вод, поступающих через плотины, также способствуют использованию химических пестицидов и удобрений. Они оказывают хорошо зарегистрированное и значительное негативное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.
Однако, несмотря на то, что выгоды от ожидаемого повышения производительности сельского хозяйства рассматриваются как преимущество плотин, возникающие в результате этого затраты на пестициды и удобрения для окружающей среды очень редко подсчитываются или даже изучаются.

Воздействие сейсмичности, вызванной водохранилищем (RIS)

Вес водохранилища, сам по себе или в сочетании с другими водохранилищами в регионе, может создать давление, которое может привести к землетрясению. Вес водохранилища может также заставить воду спускаться по трещинам и разломам, пока она не станет катализатором землетрясения.
Возникновение сейсмичности, вызванной водохранилищами, в настоящее время является общепризнанным фактом. RIS произошел на различных плотинах по всему миру. 17 из 75 случаев RIS, зарегистрированных в мире, произошли в Индии.

Подтопление и соленость

Каналы сами по себе могут непосредственно способствовать заболачиванию. При отсутствии надлежащей облицовки или обслуживания значительное количество воды может просачиваться из каналов и затапливать земли вокруг. Кроме того, когда вспомогательные каналы не поддерживаются в хорошем состоянии, когда сброс воды не контролируется должным образом, или когда не обеспечивается дренаж, происходит подтопление.
Заболачивание не только снижает ожидаемые сельскохозяйственные выгоды от ирригационных проектов, но иногда снижает их до уровня ниже того, который был до ирригации. Хорошо известным и документально подтвержденным случаем является плотина Тава в штате Мадхья-Прадеш.
Заболачивание также может быть одной из причин засоления и создавать благоприятную среду обитания для размножения переносчиков. Он уничтожает естественную растительность, повреждает дома, здания и дороги.

Воздействие каналов на естественный дренаж

Каналы также нарушают естественный дренаж по склону и тем самым приводят к заболачиванию на верхнем склоне канала, где собирается вода, и засушливости на нижнем склоне.

Воздействие линий электропередач

Очень часто для прокладки линий электропередач приходится прорубать коридоры через леса и другие природные экосистемы. Это негативно сказывается на наземных экосистемах. Эти коридоры также необходимо поддерживать для проведения ремонтных и модернизационных работ на линиях электропередачи, что приводит к долгосрочному воздействию.
Например, в проекте Ури в Джамму и Кашмире под ЛЭП было выделено 98,54 га лесных угодий. В рамках текущего проекта Техри линии электропередач не только приводят к вырубке большого количества деревьев в Гималаях, но и проходят через Национальный парк Раджаджи.
Известно, что линии электропередач, особенно высоковольтные, также производят высокий уровень радиации, воздействуя на экосистемы и человека. Высоковольтные линии электропередач также могут вызывать пожары и представлять опасность для птиц и животных.

Воздействие на биоразнообразие ниже по течению

Вмешиваясь в речные потоки, плотины негативно влияют на флору и фауну ниже по течению. Существует распространенное заблуждение, что поскольку плотины дополняют сток в сухой сезон и лишь частично сокращают сток в сезон дождей, их воздействие в нижнем течении незначительно или даже, иногда, положительно.
На самом деле, речная экология нуждается в интенсивном стоке в сезон дождей, поскольку именно в это время многие виды рыб размножаются. Ограничивая сток в сезон дождей, плотина препятствует способности экосистемы к самовосстановлению.
Сильный муссонный поток также действует как промывка русла и устья реки, очищая их от накопившегося ила, мусора и застоявшейся воды. Отсутствие такого потока создает значительные проблемы ниже по течению и снижает способность русла реки принимать пиковые потоки, что приводит к большим наводнениям в случае прорыва облаков или внезапного сброса воды.
Во многих ирригационных проектах значительное количество воды отводится из реки и транспортируется по каналам. Это приводит к значительному дефициту естественного стока и чистого потока воды в реке. Это, опять же, имеет серьезные экологические последствия.
Значительная часть питательных веществ, которые стекают вниз по реке и являются важной частью пищевой цепи экосистемы реки, задерживается плотиной, что приводит к голоданию экосистемы.
Определенные виды рыб должны подниматься вверх по течению, чтобы размножаться. Недавняя тенденция к созданию центров разведения такой рыбы может обеспечить доступность этой рыбы вниз по течению, но не компенсирует экологическую роль, которую эти виды рыб играли в речной экосистеме выше плотины.
Последствия после строительства также могут оказать негативное воздействие на прибрежные и морские экосистемы, особенно если истощение питательных веществ приводит к нехватке пищи для различных морских видов. В других случаях сокращение стока может привести к эрозии устьев рек и побережья.

Воздействие реабилитационных мероприятий

Часто участки для реабилитации ЛПВП вырезаются из лесных массивов или других экологически ценных территорий. Кроме того, когда крупные человеческие популяции перемещаются на новые места, это часто оказывает серьезное негативное воздействие на окружающую среду.
Это усугубляется, если не были запланированы и предоставлены адекватные ресурсы для удовлетворения потребностей этих групп населения в воде, земле, дровах и кормах. Леса и другие природные ресурсы также иногда подвергаются деградации, поскольку отсутствие других вариантов получения средств к существованию вынуждает пострадавшее население зарабатывать на жизнь заготовкой дров и кормов неустойчивыми темпами.
Примеров тому множество. В Нагарджун Сагаре для восстановления было выделено 14 000 га заповедного леса. В Шрирамсагаре компенсационное облесение, как сообщается, было меньше, чем то, что было отведено для реабилитации. Лесные угодья также были отведены для реабилитации ЛПВП проекта Сардар Саровар.

Воздействие изменения водного потока вниз по течению

Изменение и сокращение водного потока в реке негативно влияет на доступность воды ниже по течению, как из поверхностных источников, так и из-за недостаточного пополнения подземных вод. Отвод воды в каналы также приводит к уменьшению количества воды ниже по течению, что влияет на ресурсы подземных и поверхностных вод.
Существуют также огромные потери воды из каналов и водохранилища. Согласно официальным источникам, в Малапрабхе, например, “потери при транспортировке как в облицованных, так и в необлицованных системах обычно составляют 300% от предполагаемых. В МЛБК, в облицованных участках, потери достигают 7,48 и 20,24 кумек/М. кв. м. против предполагаемых потерь в 0,61 кумек/М. кв. м.”.
Аналогично, в проекте Hasdeo Bango: “Потери от просачивания в системе транспортировки в два-три раза превышают расчетные потери в системе транспортировки”.

• Загрязнение окружающей среды: Сокращение и изменение стока реки также приводит к увеличению концентрации загрязняющих веществ ниже по течению в засушливые сезоны.
• Попадание соленой воды: Там, где количество и сила воды, достигающей устья реки и впадающей в море, уменьшается, возникает опасность попадания соленой воды. Такое проникновение может не только разрушить речные и наземные экосистемы, но и загрязнить подземные воды.

Последствия внезапного сброса воды или разрушения плотины

Деградация водосборных бассейнов, чрезмерные осадки или переполнение водохранилищ могут привести к необходимости внезапного спуска большого количества воды из водохранилища для защиты конструкции плотины. Такие внезапные сбросы могут быть катастрофическими для людей, живущих ниже по течению, для их урожая и для целых экосистем.
По сообщениям, такие сбросы дважды происходили со знаменитой плотины Бхакра – в конце 1970-х годов и еще раз в 1988 году. Другой случай произошел с плотиной Риханд. В 1997 году огромные объемы воды были внезапно спущены и затопили 175 деревень в районе Рева в штате Мадхья-Прадеш, а также город Рева, убив 14 человек и причинив ущерб, оцениваемый в 200 крор. рупий.
Провал плотины, когда конструкция разрушается и позволяет водохранилищу частично или полностью вытечь, является катастрофой для расположенных ниже по течению экосистем и населения. Существует множество причин разрушения плотин. Оно может произойти из-за неправильного проектирования или строительства, использования некачественных материалов, переполнения из-за избытка воды, преднамеренного саботажа или взрыва, а также из-за сильных землетрясений.
В некоторых случаях, когда конструкция плотины может остаться неповрежденной, соседние склоны осыпаются, что приводит к тем же последствиям, что и разрушение плотины.
По данным Всемирного банка, в случае с плотиной Мачху-II: “Первоначальная проектная пропускная способность водосброса составляла 200 000 кусеков на основе расчетного ПМП в 191 000 кусеков.
Однако в августе 1979 года плотина была переполнена паводком в 460 000 кусеков. После этого был проведен полный обзор гидрологических условий, в результате которого был пересмотрен ЧВП, оцениваемый примерно в 739 000 кусеков, что почти в четыре раза превышало первоначальный проектный паводок.
Даже когда этот пересмотренный проект уже был готов к строительству, произошло еще более сильное наводнение, что потребовало еще большего увеличения ЧВП до примерно 933 000 кусеков. Это пятикратное увеличение по сравнению с первоначальным проектным паводком всего за 20 лет”.
Аналогичные опасения широко высказываются по поводу плотины Техри. Согласно презентации, представленной МЭФ премьер-министру Индии, если плотина Техри прорвется, то менее чем через полтора часа вода обрушится на Ришикеш и Харидвар и сотрет эти два города с лица земли.
Читать далее:
Плотины в мире и их роль
Компоненты гидроэлектростанции и их функции
Типы плотин с земляным заполнением – применение и преимущества
Компоненты плотин с земляным заполнением и их детали

• Мосульская плотина в Ираке: Самая опасная плотина в мире.
• Топ-5 крупнейших провалов плотин в мире.
• 21 тип плотин в строительстве.
• Разрушение плотины в Остине: Одна из крупнейших катастроф в истории США.
• Как построить бетонный бассейн? [PDF].
• Планируйте бассейн своей мечты на крыше правильным способом.
• Типы плотин и поток через плотины.