Влияние Ангаро-Енисейских ГЭС на водные биоресурсы и среду их обитания

Во второй половине XX столетия основные реки Красноярского края – Енисей и Ангара были подвергнуты наиболее мощному из всех известных антропогенных воздействий – русловому зарегулированию. Это привело к созданию ряда крупных водохранилищ: на р. Енисее – Саяно-Шушенское, Майнское, Красноярское, на р. Ангаре – Иркутское, Братское и Усть-Илимское. Менее крупные водохранилища – Усть-Хантайское и Курейское расположены в Заполярье на правых притоках р. Енисея (рр. Хантайка и Курейка). Завершается строительство Богучанской ГЭС. Активно продвигаются проекты строительства Мотыгинской и Эвенкийской ГЭС.

Формирование и эксплуатация водохранилищ ГЭС привело к коренному изменению гидрологического, гидрохимического и гидробиологического режимов рек. В наибольшей степени эти преобразования проявляются при создании глубоководных водохранилищ, каковыми являются водохранилища ангаро-енисейского каскада. Режимы эксплуатации водохранилищ ГЭС в настоящее время определяются в первую очередь задачами гидроэнергетики и практически не учитывают интересы других водопользователей, в том числе и интересы рыбного хозяйства. Между тем существующая практика эксплуатации водохранилищ приводит к значительным негативным последствиям.

Зарегулирование стока р. Енисея и ряда её основных притоков оказало негативное воздействие на состояние запасов, прежде всего, наиболее ценных видов рыб. Неблагоприятное влияние, обусловленное масштабными изменениями (особенно, в нижних бьефах водохранилищ ГЭС) гидрологического и термического режимов, на фоне резкого снижения биостока, а также значительное сокращение нерестовых и нагульно-вырастных площадей, в корне осложнило условия обитания и воспроизводства большинства представителей ценной промысловой ихтиофауны.

Так зарегулирование стока плотиной Красноярской ГЭС привело к кардинальному изменению гидрологического режима реки, который полностью определяется графиком работы ГЭС. Значительно, в 3-5 раз, сократились расходы воды в период весеннего половодья.

Отсутствие половодий в период нереста весенне-нерестующих, фитофильных по типу нерестового субстрата, видов рыб многократно сокращает нерестовые площади для последних, поскольку не происходит залития наземной растительности на островах и в прибрежной зоне реки. Высокие весенние паводки, существующие до зарегулирования стока, способствовали промыву многочисленных проток, затонов, стариц, где обитали преимущественно представители лимнофильной группы видов рыб (щука, язь, карась, плотва, окунь). В настоящее время эти биотопы интенсивно мелеют, в значительной степени зарастают в летний период высшей водной растительностью и становятся малодоступны для обитания, т.е. происходит сокращение нагульных площадей рыб.

Сокращение почти на 1/5 объёма годового стока в течение летнего периода привело не только к общему падению запасов речной ихтиофауны, но и к существенному сокращению зоны «распреснения» в Енисейском заливе и прилегающей к нему акватории Карского взморья. Это, в свою очередь, обусловило резкое сокращение наиболее продуктивных нагульных площадей для ценных анадромных рыб и единственного массового представителя морской ихтиофауны – сайки, что в итоге привело к значительному снижению продукционного потенциала морского биоценоза (включая морских млекопитающих).

В результате зарегулирования стока реки плотинами гидростанций на Ангаре и Енисее ухудшились условия обитания гидробионтов – на 30% сократился тепловой сток. За счёт перераспределения стока почти вдвое увеличились зимние расходы воды.

Глубинный забор, подаваемой на гидроагрегаты воды, привел к тому, что ее температура в реках на участках ниже плотины резко, в среднем на 10⁰ С, понизилась в летний период и на 2-3⁰ С зимой. Низкие температуры воды в вегетационный период сдвигают сроки нереста, увеличивают период инкубации икры весенне-нерестующих рыб и ее гибель, связанную, в первую очередь, с ее выедаемостью другими рыбами. Повышенный температурный фон в зимний период нарушает естественные условия зимовки рыб.

Относительно высокие температуры воды на глубинных горизонтах водохранилищ, а также глубинное расположение водозаборных окон ГЭС являются основными причинами образования в зимний период значительных по протяженности участков открытой воды в нижнем бьефе ГЭС.

Так на участке реки ниже плотины Красноярской ГЭС образуется незамерзающая полынья, кромка которой в отдельные годы может спускаться более 270 км от плотины. Зимой, уже после установления ледостава, имеют место резкие, до 4-6 м, повышения уровня на отдельных участках реки, связанные с зашугованностью русла и образованием «зажорных» явлений. Нередко такие подъемы уровней вызывают подтопления населенных пунктов.

Влияние на уровенный и ледовый режим Енисея прослеживается более чем на 900 км, до устья реки Подкаменная Тунгуска.

На участках рек в нижних бьефах плотин наблюдаются также колебания уровня воды, обусловленные суточным режимом регулирования мощности ГЭС. Такие колебания уровней воды могут достигать 1.5 м. Значительные по амплитуде суточные колебания оказывают крайне негативное влияние в период нереста фитофильных по типу нерестового субстрата рыб (щука, плотва, язь, окунь и др.). Отложенная в период высокого уровня в прибрежной зоне реки на залитую наземную растительность икра при снижении уровня воды обсыхает и погибает. Массовая гибель икры значительно влияет на уровень воспроизводства рыб и, в конечном итоге, на рыбопродуктивность водоема.

Изменение гидрологического режима, после зарегулирование стока Енисея и Ангары, в значительной степени изменило структуру речных ихтиоценозов. Практически на значительных по протяженности участках полностью исчезли осетр и повсеместно встречающаяся ранее стерлядь. Сокращение площади нерестилищ в связи с отсутствием продолжительных весенних паводков, значительная зарастаемость высшей водной растительностью тиховодных участков реки привели к резкому снижению численности и распространения щуки, плотвы, язя, пескаря, окуня, ерша. Вместе с тем возросла численность холодолюбивых видов — хариуса и, в некоторой степени, сига. В нижних бьефах ГЭС значительное влияние на видовой состав и относительную численность различных видов рыб оказывают виды рыб, скатывающиеся из водохранилищ — окунь, плотва, лещ.

Сокращение объемов вылова в 80-90 годах прошлого столетия в бассейне Енисея относительно дозарегулированного периода, несмотря интенсивный промысел, составило около 20%, преимущественно за счет ценных, полупроходных видов рыб.

Основными факторами негативного воздействия на водные биоресурсы непосредственно водохранилищ при эксплуатации ГЭС являются:

1) изменение структуры ихтиоценозов, имеющее, как правило деструктивный характер;

2) прямая гибель рыб и их кормовых ресурсов при скате через гидросооружения ГЭС,

3) потеря нерестовых площадей и гибель икры весенне-нерестующих видов рыб в весенне-летний период,

4) гибель кормовых ресурсов рыб в процессе зимней сработки уровня и осушения ложа водохранилищ.

Зарегулирование стока рек плотинами ГЭС и формирование искусственного водоёма привело к кардинальному изменению абиотических условий обитания речных ихтиоценозов в зоне водохранилищ. Смена реофильного комплекса на лимнофильный в процессе формирования водохранилищ сопровождалась общим сокращением видового разнообразия и резким снижением численности ценных видов рыб – стерляди, осетра, тайменя, ленка, хариуса, сига. Обитавшие до зарегулирования стока нельма, сиг-валёк, голец (вьюновые), два вида гольянов и три вида подкаменщиков исчезли из состава сообщества рыб. Резко снизилось видовое разнообразие. В целом по акватории водоемов по частоте встречаемости, а также по численности и биомассе доминируют плотва и окунь. Так, по данным мониторинга Красноярского водохранилища относительная численность только трех видов рыб – окуня, плотвы и леща составляет 98%, по биомассе — 89%.

Одним из основных негативных факторов воздействия гидроузлов ГЭС на биологические ресурсы водохранилищ является массовый скат рыбы и других гидробионтов, являющихся кормовыми объектами для рыб через гидросооружения плотин. Русловой тип расположения тела плотин Ангаро-Енисейских ГЭС, фронтальное, глубинное расположение водоприемных окон рабочих агрегатов, высокий уровень расходов воды создают обширную зону изъятия стока, распространяющуюся на большую часть экологических зон приплотинных участков водохранилищ. Основной ущерб, наносимый рыбному хозяйству в результате сброса воды через гидросооружения Красноярской ГЭС, слагается из трех факторов:

1) от гибели рыб в результате ската из водохранилища через рабочие агрегаты и водосливную плотину,

2) от потери потомства для погибших рыб-покатников,

3) от гибели кормовых организмов рыб в результате выноса из водохранилища с потоком воды через гидросооружения ГЭС.

Скат и гибель рыб, а также их кормовых ресурсов приводят к существенной потере рыбопродукции водохранилищ и снижению уровня воспроизводства популяции рыб. Существующие в бассейне р. Енисея ГЭС не оборудованы рыбозащитными сооружениями; таким образом, рыбному хозяйству ежегодно наносится значительный ущерб. Так общий ущерб от потери рыбопродукции при скате рыб и их кормовых ресурсов через гидросооружения Красноярской ГЭС и их гибели в натуральном выражении составляет ежегодно около 175 т. Расчетный ущерб в натуральном выражении для строящейся Богучанской ГЭС только от гибели зоопланктона составляет 540 т рыбы, проектируемой Мотыгинской – 250 т.

При зимней сработке уровня воды в водохранилищах основной ущерб водным биологическим ресурсам связан с осушением и вымерзанием значительных площадей литоральной (прибрежной) зоны водоемов, что приводит к гибели донных организмов, являющихся основным кормом рыб-бентофагов. Так при максимальной сработке уровня Красноярского водохранилища осушается и промерзает около 26% от общей площади водохранилища, при средней сработке – 15%. Гибель и подавление зообентоса приводит к снижению кормовой обеспеченности и потере дополнительной продукции рыб, обитающих в литоральной зоне и обеспечивающих более 90% промысловых уловов в Ангаро-Енисейских водохранилищ.

Значительная осенне-зимняя сработка уровня водохранилища и низкий его уровень в период нереста приводит к резкому сокращению площадей нерестилищ для весенне-нерестующих видов рыб. Отсутствие в прибрежной зоне водохранилища высшей водной и залитой наземной растительности негативно сказывается на выживаемости икры фитофильных по типу нерестового субстрата рыб, являющихся массовыми для водохранилища (плотва, лещ, карась, щука). Резкие перепады уровня воды (до 1 м/сут.) в период весенне-летнего наполнения водохранилища, совпадающего с периодом нереста, неблагоприятно сказываются на выживаемости икры. Потеря нерестилищ, низкая эффективность нереста приводят к падению уровня воспроизводства промысловых видов рыб и потере рыбопродукции.

В условиях водохранилищ по сравнению с речными условиями значительно снижается и относительная промысловая рыбопродуктивность. Так значение этого показателя в Красноярском водохранилище составляет 1.5 кг/га, в условиях реки до зарегулирования стока он достигал 8 кг/га.

В случае строительства плотины Эвенкийской ГЭС, кроме перечисленных выше основных факторов негативного воздействия гидроэлектростанций на водные экосистемы, наиболее губительным является опасность попадания в воды водохранилища, а затем и в речные участки Нижней Тунгуски и Енисея широко распространенных в водовмещающих породах зоны затопления соленых вод и рассолов. Поступление в реку высокоминерализованных вод из Эвенкийского водохранилища резко ухудшит условия нагула и нерестовых миграций для ценных осетровых и сиговых видов рыб.

Долгих П.М., ФГУ «Енисейрыбвод»
Шадрин Е.Н. к.б.н., ФГНУ НИИЭРВ