Тема: водохозяйственный комплекс бассейна

ВОПРОСЫ:1.Общая характеристика ВХК, состав участников, обеспечен­ность водными ресурсами

2.Водоснабжение:коммунально-бытовое, питьевое, промышлен­ное, сельскохозяйственное

3.Орошение земель

4.Гидроэнергетика

5.Водный транспорт

6.Товарное рыбоводство

7.Воспроизводство рыбных ресурсов

8.Экологические условия бассейна реки Дон и Азовского моря

В современных условиях в бассейне р. Дон функционирует многоотраслевой водохозяйственный комплекс (ВХК), основными участниками которого являются:

- водоснабжение всех категорий: (коммунально-бытовое, промышленное, включая тепловые и атомные электростанции, сельскохозяйственное);

- орошаемое земледелие;

- гидроэнергетика:

- водный транспорт;

- рыбное хозяйство (воспроизводство рыбных запасов - искусственное и естественное, товарное рыбоводство).

На правах участников ВХК рассматриваются требования по санитарной проточности реки Дон и его притоков, остаточная приточность донской воды в Азовское море, мероприятия по поддержанию гидрологического и солевого режима Манычских водохранилищ (Пролетарского, Веселовского, Усть-Манычского).

В бассейне р.Дон начало интенсивному использованию, регулированию и перераспределению водных ресурсов было положено в 1952 году, когда вступил в эксплуатацию Волго-Донской комплекс гидротехнических сооружений, включая Цимлянский гидроузел и первую очередь оросительных систем Ростовской области.

Водоснабжение. Водоснабжение является наиболее приоритетным компонентом водохозяйственного комплекса бассейна р. Дон. Водопотребление для нужд водоснабжения городов, промпредприятий, сельских населенных пунктов и обводнения пастбищ отличается сравнительно небольшой величиной безвозвратного изъятия стока (около 20% от суммарного), но имеет высокую обеспеченность - 90 - 97% по числу бесперебойных лет.

Основной объем коммунально-бытового и промышленного водопотребления приходится на Верхний Дон (до створа г. Лиски), где размещены крупные промышленные центры гг. Липецк и Воронеж и на Нижнем Дону - от Цимлянского гидроузла до устья, включая бассейн р. Северский Донец на территории Ростовской области, где расположены крупные города: Ростов-на-Дону, Новочеркасск, Новошахтинск, Шахты, Донецк, Водгодонск и др. с развитым машиностроением, топливной и химической промышленностью, теплоэнергетикой. На участке Нижнего Дона размещены водозаборные сооружения для водоснабжения гг. Ростова, Новочеркасска, Азова, Таганрога, Шахт, Новошахтинска и других. Данные о современном промышленном и коммунальном водопотреблении, включая теплоэнергетику приведены в табл. 21.

Таблица 21 - Коммунально-бытовое, промышленное и теплоэнергетическое

водоснабжение в бассейне р. Дон (млн.м³/год)

№ п/п	Бассейн реки, водохозяйственный участок	Коммун.-быт. водоснабж.	Промышлен. водоснабж.	Теплоэнерг. водоснабж.
всего	в том числе	всего	в том числе	всего	в том числе
поверх.	подзем.	поверх.	подзем.	поверх.	подзем.
р. Дон
1.	Исток - г.Лиски	400,1	3,7	396,4	613,0	439,7	173,3	353,9	345,6	8,3
2.	г.Лиски - г.Калач	113,9	17,8	96,1	161,6	90,2	71,4	-	-	-
3.	г.Калач - Цимлянский ГУ	69,9	62,5	7,4	20,0	16,5	3,5	-	-	-
4.	Цимлянский ГУ - ст.Раздорская	5,14	3,85	1,29	5,54	3,56	1,98	-	-	-
5.	ст.Раздорская - устье	274,1	271,8	2,3	169,9	167,5	2,4			-
р.Северский Донец
6.	гр.Украины и Ростовской области - устье	76,7	26,2	50,5	69,7	47,6	22,1	-	-	-
Всего в бассейне р. Дон	939,8	385,8		1039,7	765,1	274,6			8,3

Источниками коммунально-бытового водоснабжения являются, в основном, поверхностные воды рек Дона, Северского Донца и их крупных притоков; общий объем забора поверхностных вод из этих источников составляет 87% от общего использования воды на эти цели.

Самым крупным водопользователем промышленной отрасли является Новочеркасская ГРЭС с установленной мощностью 2400 тыс.квт и прямоточной системой водоснабжения, забором воды из реки Дон на 134 км от устья (в 30 км от станицы Багаевской) и основным возвратом циркуляционной воды на 400 м ниже головного водозабора.

Водопотребление Новочеркасской ГРЭС составляет летом 86м³/с, а зимой 46 м³/с. С учетом прочих водопотребителей (промводозабор - 4м³/с и рыбоводное хозяйство - 10 м³/с), общий расход по подводящему каналу составляет в летнее время 100 м³/с, в зимнее 50 м³/с. Величина безвозвратных потерь в цикле технического водоснабжения ГРЭС составляет 0,6 м³/с или 19 млн.м³ в год. Отработанная вода отводится по каналу №1 расходом 15 м³/с в приток Аксай и далее в р. Дон на 61 км от устья. Основной отводящий канал №2 проходит в искусственном русле параллельно подводящему каналу и сброс воды из него происходит в р. Дон.

Для хозяйственно-питьевых целей используются в первую очередь, подземные воды. Водоснабжение из поверхностных источников производится в случае отсутствия подземных вод или их высокой минерализации.

В бассейне Северского Донца широко используются подрусловые водозаборы для подачи питьевой и технической воды (Гундорово-Гуковский водопровод и др.).

Режим водопотребления городским населением и промпредприятиями равномерный, при соотношении летнего периода (III - IX) к зимнему, как 1:0,815, в феврале месяце устанавливается переходное значение, равное 0,77.

Возврат отработанных и сточных вод от объектов промышленности достигает 80%, по коммунально-бытовому хозяйству - до 77% от объема использования воды.

Водопотребление для целей сельскохозяйственного водоснабжения и обводнения пастбищ в современных условиях составляет 0,5 км³ в год в целом по бассейну (табл. 22).

Таблица 22 - Сельскохозяйственное водоснабжение и водопотребление рыбного хозяйства в бассейне р. Дон (млн.м³/год)

№ п/п	Бассейн реки, водохозяйственный участок	Сельскохозяйственное водоснабжение	Водопотребление рыбного хозяйства
всего	в том числе	всего	в том числе
поверх.	подзем.	поверх.	подзем.
р. Дон
1.	Исток - г.Лиски	143,4	6,7	136,7	43,4	43,4	-
2.	г.Лиски - г.Калач	292,6	3,2	289,4	74,1	72,9	1,2
3.	г.Калач - Цимлянский ГУ	76,5	27,8	48,7	81,0	81,0	-
4.	Цимлянский ГУ - ст.Раздорская	25,6	0,3	25,3	161,1	161,1	-
5.	ст.Раздорская - устье	10,8	3,0	7,8	178,1	178,1	-
р.Северский Донец
6.	гр.Украины и Ростовской области - устье	43,2	0,3	42,9	12,2	12,2	-
Всего в бассейне р. Дон	592.1	41.3	550.8	549.9	548.7	1.2

Источниками сельскохозяйственного водоснабжения являются, главным образом, подземные и грунтовые воды (80% в современных условиях). В Северо-Кавказском экономическом районе в сельхозводоснабжении широко используются подземные воды повышенной минерализации (более 1 г/дм³). Поверхностные воды рек и прудов используются, в основном, без необходимой очистки и зачастую не отвечают требованиям ГОСТа на питьевую воду. Охват сельского населения централизованными системами водоснабжения составляет 30 - 60% для областей Верхнего Дона и около 30% для Нижнего Дона. Обводнение пастбищ в настоящее время основано на использовании вод рек, озер, прудов и подземных вод. В безводные районы восточной зоны бассейна вода доставляется автоцистернами. Обводненность пастбищ Ростовской области (4 млн. га), расположенных в засушливой степной зоне, не превышает 70%.

Орошение земель. Сочетание благоприятных почвенных и температурных условий с недостаточным увлажнением, особенно в южной части бассейна р.Дон определило, с одной стороны, значительные масштабы развития сельского хозяйства в этой зоне, с другой - важную роль орошаемого земледелия в сельскохозяйственном производстве.

Орошаемое земледелие в бассейне р. Дон имеет сравнительно непродолжительное историческое развитие. Широкомасштабное строительство оросительных систем в бассейне Дона началось после ввода в эксплуатацию Цимлянского водохранилища и I очереди Донского магистрального канала (1952 г.) с распределительными ветвями, обеспечивающими подачу воды в засушливые степные юго-восточные зоны бассейна. Уже к 1989 г. в Ростовской области орошаемые площади достигли 434 тыс. га и орошаемое земледелие стало основным водопотребителем по объему безвозвратного изъятия стока среди других участников бассейнового ВХК. Всего в бассейне Дона (без Украины) орошаемые земли занимают 961 тыс. га, из которых в зоне водохозяйственного влияния Дона – 736 тыс. га, Сев. Донца 70 тыс. га и в бассейне р. Большой Егорлык – 155 тыс. га (за счет подачи кубанской воды).

Динамика изменения орошаемых земель в бассейне характеризуется постепенным уменьшением площадей поливных земель в результате перевода их в богарные земли. Данные о динамике изменения орошаемых площадей по основному массиву орошения в бассейне (Нижний Дон) приведены в табл. 23.

Таблица 23 - Динамика изменения орошаемых площадей по годам (основной массив орошения в бассейне - Ростовская область)

Годы	Площадь орошения, тыс. га
Всего*	в том числе
госсистемы	местный сток
	20,1	-	20,1
	137,1	116,4	20,7
	154,7	123,4	31,3
	169,4	138,1	34,1
	242,9	171,1	71,8
	358,3	225,1	133,2
	409,0	267,9	141,1
	433,4	288,7	144,7
	420,1	299,1	121,0
	355,8	269,3	86,4
	349,2	214,8	84,4
	342,4	263,7	78,7
	336,7	263,7	73,0

*Примечание: Площади орошения приведены с учетом рек Приазовья.

В настоящее время в бассейне Дона выделяется две зоны развития орошения:

Верхний Дон в областях Центрально-Черноземного экономического района, где на базе современной дождевальной техники и унифицированных насосных станций при зарегулировании стока прудами распространено орошение мелких участков (до 200 га) кормовых культур из закрытой оросительной сети при высоком КПД (0,90 - 0,95). В современных условиях на Верхнем Дону орошается 299 тыс.га земель, причем резервы водозабора из незарегулированного стока рек исчерпаны и дальнейшее строительство систем и участков орошения возможно только с применением дополнительного регулирования стока.

Нижний Дон на территории Ростовской области с площадью орошения 337 тыс. га. Основная часть поливных земель на Нижнем Дону сосредоточена в зоне влияния Донского магистрального канала (239 тыс. га или 70%) и получает воду из верхнего бьефа Цимлянского водохранилища. В бассейне р. Северский Донец в Ростовской области поливные земли занимают 16,7 тыс. га.

Основным целевым назначением орошаемого земледелия в бассейне Дона является кормопроизводство, которое занимает ведущее место во всех областях - до 65% посевов на орошении и определяет решающее значение в водопотреблении сельского хозяйства.

Рис возделывается только в Ростовской области, под рисовые севообороты занято 45,2 тыс. га земель. Площади лиманного орошения в бассейне Дона имеются только в Ростовской области - 4,6 тыс. га в засушливых восточных районах и в незначительном объеме в Волгоградской области.

Водопотребление орошаемого земледелия в бассейне р. Дон на современном уровне представлено в табл. 24.

Основным способом подачи воды на системы является механический водоподъем - 85%, самотечный способ подачи воды (15%) имеет место, главным образом, в Ростовской области.

Коллекторно-дренажная сеть на орошаемых землях развита слабо (около 38% орошаемой площади); мелкие орошаемые участки, как правило, не имеют дренажной сети.

Значительная часть оросительных систем, особенно в Ростовской области, сданных в эксплуатацию 30 - 40 лет назад, была построена на низком техническом уровне, что привело к ухудшению их мелиоративного состояния и, как правило, к низкому уровню эффективности использования земельных и водных ресурсов и средств производства сельского хозяйства. Неудовлетворительное мелиоративное состояние наблюдается на 25% площади орошаемых земель, оросительные системы Нижнего Дона характеризуются низким КПД.

Оросительные нормы сельскохозяйственных культур в бассейне Дона территориально дифференцированы по водохозяйственным зонам, областям и краям. Для рисовых севооборотов Ростовской области оросительные нормы (проектные величины) составляют в среднем 18600 м³/га. Средневзвешенные оросительные нормы (нетто) для основных сельскохозяйственных культур по участкам бассейна р. Дон приведены в табл. 25. Оросительные нормы брутто в зависимости от природно-мелиоративных условий увеличиваются с учетом испарения воды при дождевании на 6 - 16%, промывного режима орошения на засоленных почвах на 2 - 9% и величины КПД оросительной системы.

Таблица 24 - Водопотребление орошаемого земледелия в бассейне р. Дон, млн.м³/год

№ п/п	Бассейн, река, водохозяйственный участок	Вид источника	Полное водопотребление	В том числе:
регулярное	лиманное
всего	их них
рисовые с/о	нерисовые с/о
р.Дон
1.	Исток - г.Лиски	Всего в т.ч. поверхн. в т.ч. подземн.	277,8 272,3 5,5	277,8 272,3 5,5	- - -	277,8 272,3 5,5	- - -
2.	г.Лиски - г.Калач	Всего в т.ч. поверхн. в т.ч. подземн.	782,4 752,9 56,5	762, 705,6 56,5	- - -	762, 705,6 56,5	20,3 20,3 -
3.	г.Калач - Цимлянский ГУ	Всего в т.ч. поверхн. в т.ч. подземн.	538,6 524,0 14,6	525,8 511,2 14,6	- - -	525,8 511,2 14,6	12,8 12,8 -
4.	ДМК	Всего (поверхн.)	2044,3	2039,8	720,5	1319,3	4,5
5.	Цимлянский ГУ - ст.Раздорская	Всего (поверхн.)	51,1	46,3	-	46,3	4,8
6.	ст.Раздорская - устье	Всего (поверхн.)	222.5	222,5	75,1	147,4	-
р.Северский Донец
7.	гр.Украины и Ростовской области - устье	Всего(поверхн.)	78,9	78,9	-	78,9	-
Всего в бассейне р. Дон	Всего в т.ч. поверхн. в т.ч. подземн.	3995,6 3919,0 76,6	3953,2 3876,6 76,6	795,6 795,6 -	3157,6 3081,0 76,6	42,4 42,4 -

Таблица 25 - Оросительные нормы (нетто) сельскохозяйственных культур

75% обеспеченности, м³/га

№ п/п	Участки бассейна р. Дон	Пшеница	Кукуруза на зерно	Овощи, бахчи	Кормовые корнеплоды	Многолет- ние травы
р.Дон
1.	Исток - г.Лиски	1100-1900	1200-2100	1100-1600	1500-2100	2000-2900
2.	г.Лиски - Цимлянский ГУ	1200-3000	1700-3200	1800-3600	1900-3700	2400-5500
3.	ЦГУ - устье	2900-3000	2600-3500	2700-3700	3400-3900	2800-3600
р.Сев.Донец
4.	гр.Украины - устье

Возвратные воды от орошения нерисовых севооборотов составляют 0,5 - 3% полного водозабора для областей Верхнего Дона и 12 - 20% на Нижнем Дону в Ростовской области. Для рисовых систем объем возвратных вод составляет 25 - 35% от водозабора. Возвратные воды фильтрационных потерь крупных каналов (ДМК) составляют около 50% общих потерь по каналам (около 130 млн. м³/год). Большая часть возвратных вод в бассейне Дона поступает в источники орошения и вполне доступна для повторного использования.

Водопотребление для нужд орошения земель занимает по объему основную часть среди других участников ВХК, как на Нижнем Дону, так и в целом по бассейну, на долю которого приходится 3,2 км³ или 36% суммарного водопотребления из природных источников.

Основным ирригационным сооружением в бассейне Дона является Донской магистральный канал (ДМК) с водозабором из Цимлянского водохранилища. ДМК введен в эксплуатацию в 1952 году, частично расширен в 1975 г., протяженность ДМК составляет 112 км, в том числе головной участок длиной 27 км с максимальным расходом 250 м³/с, тоннельный участок с тремя нитками тоннелей с суммарным расходом 165 м³/с и дюкером через р. Сал длиной 18 км и концевой участок со сбросом в Веселовское водохранилище, протяженностью 67 км с расходом 80 м³/с.

Режим работы ДМК характеризуется продолжительностью до 8 месяцев в году с перерывом на ремонт в декабре - феврале месяцах. В водозаборе ДМК участвуют: подача на орошение, промывка рыбозаградителя, санитарный расход в р. Сал, транзит в Веселовское водохранилище, сельхозводоснабжение и подача воды на рыбное хозяйство (табл.26).

Таблица 26 - Режим водопотребления Донского магистрального канала (ДМК) с водозабором из Цимлянского водохранилища

№ п/п	Потребители	Водопотребление, млн.м^3
	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	За год
1.	Годовной водозабор	65,5	268,5	380,1	443,8	573,1	420,5	299,0	218,2
	в т.ч. - рисовые	-	-	124,2	128,8	171,7	129,9	10,2	-	564,8
	- нерисовые	-	56,4	158,3	242,6	321,2	223,2	113,9	23,3
2.	- с/х водоснабжение	3,62	3,23	3,26	3,23	3,59	3,62	3,45	3,32	27,6
3.	- рыбное хозяйство	8,82	24,3	2,52	2,3	2,3	1,8	1,1	1,17
4.	- рыбозаградитель	18,8	18,2	18,8	18,2	18,7	18,7	18,1	18,7	148,2
5.	- попуски	27,6	130,3	34,0	8,4	7,94	7,94	114,0	136,0	467,2
	из них - в р.Сал	-	7,78	8,0	7,78	8,0	8,0	7,62	8,0	55,2
	- в Манычи	27,2	122,4	26,4	-	-	-	107,1	128,9
	в т.ч.- рисовые	10,3	46,2	9,96	-	-	-	40,5	48,7	155,7
	- нерисовые	12,4	55,8	12,0	-	-	-	48,8	58,7	187,7
6.	- потери ДМК	6,67	36,1	38,4	40,3	48,7	35,3	37,5	35,0

Режим расходов и горизонтов ДМК регулируется в соответствии с режимами подачи в оросительные системы (Донскую, Нижне-Донскую, Присальскую, Багаевско-Садковскую, Мартыновскую, Пролетарскую, рисосовхозы) и концевыми сбросами в Манычские водохранилища через балку Садковскую и Пролетарский канал.

Гидроэнергетика. Бассейн р.Дон относится к территории бедной гидроэнергоресурсами, в связи с чем гидроэнергетика занимает здесь незначительный удельный вес. Крупнейшая в бассейне Цимлянская ГЭС установленной мощностью 204 мВт, работает в подчиненном режиме, за счет попусков из водохранилища для других участников Нижне-Донского ВХК. Водохозяйственным балансом Цимлянского водохранилища затраты воды для чисто энергетических целей не предусмотрены.

В соответствии с Основными положениями правил использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища (1952 г.), в расходной части водохозяйственного баланса водохранилища для различных этапов эксплуатации были предусмотрены следующие энергетические попуски (табл. 27):

Работа Цимлянской ГРЭС с максимальной нагрузкой обеспечивается при попусках через ГУ с расходом 1050 м3/с. Среднесуточная мощность ГЭС на I этапе эксплуатации должна составить 63 - 114 тыс.кВт., на II-ом 50 - 76 тыс.кВт., III-ем 35,5 тыс.кВт.

Таблица 27 - Энергетические попуски из Цимлянского водохранилища

Этап развития ВХС	95% условия обеспеченности	75% условия обеспеченности
I этап (при наличии Кочетовского ГУ	0,2 км^3	0,8 км^3
II этап (при наличии Николаевского, Константиновского и Кочетовского ГУ	0,8 км^3	1,0 км^3
III этап (полное шлюзование Нижнего Дона после строительства Багаевского ГУ	4,0 км^3	5,1 км^3

Фактически на современном уровне эксплуатации водохранилища, соответствующем II этапу дополнительные энергетические попуски осуществляются в подчиненном режиме расходами воды от 180 до 1050 м³/с с учетом пропускной способности турбин.

Водный транспорт. Водные пути бассейна р. Дон используются для перевозки грузов и пассажиров судами местного транзитного флота. Протяженность эксплуатационных водных путей р. Дон с притоками составляет 1053 км. На Северском Донце для судоходства используется участок от устья до х. Красного на протяжении 210 км. В бассейне р. Дон эксплуатируется 28 шлюзов, включая 13 шлюзов на Волго-Донском канале, 6 шлюзов на Северском Донце, 6 шлюзов на Дону и 3 на Манычском водном пути. Нижний Дон входит в единую глубоководную систему ЕТС и в современных условиях является самым грузонапряженным участком Донского бассейна. Создание Волго-Донского судоходного канала им. В.И.Ленина превратило Дон в важную водно-транспортную магистраль межрегионального значения, связывающую Азовское, Черное, Каспийской, Белое и Балтийское моря. Здесь осуществляются перевозки грузов между портами Азовского моря, обслуживающими юг России, и портами Северо-Западного и Центрального бассейнов.

Современное транспортное значение Верхнего Дона и его притоков невелико и в перспективе коренного улучшения навигационных условий не намечается. Наиболее регулярно используется только участок р. Дон от г. Калача до хутора Хлевного (выше г. Воронежа) длиной около 800 км для малотоннажных судов (осадка до 2 м). На р. Воронеж судоходство осуществляется через однопоточный шлюз в плотине Воронежского водохранилища.

На Нижнем Дону осуществляются экспортно-импортные перевозки в судах смешанного типа плавания “река - море”. Участок Нижнего Дона от Цимлянского гидроузла до Азовского моря имеет протяженность 309 км.

Ниже Цимлянского гидроузла в р. Дон впадают два судоходных притока рр. Северский Донец и Западный Маныч. В настоящее время на Нижнем Дону установлены габариты судовых ходов от Цимлянского гидроузла до Кочетовского гидроузла (145 км) - глубина 400 см и радиус закругления 500 м, а от Кочетовского гидроузла до г. Азова (165 км), соответственно 360 и 800 м при ширине судового хода на всем протяжении 80 м.

Величина судоходных попусков из Цимлянского водохранилища определяется требованием обеспечения нормированных судоходных глубин на Нижнем Дону. Проектом Волго-Донского комплекса гидротехнических сооружений (1948 г.) предусматривалось три этапа в использовании зарегулированного Цимлянским водохранилищем стока р. Дон для водного транспорта.

На первом этапе - при одном Кочетовском гидроузле, существующим с 1920 г. для водного транспорта, планировались попуски из Цимлянского водохранилища расходом 580 м³/с (гарантированный - 400 м³/с) в течение 224 суток (с 11 апреля по 20 ноября), что соответствует объему судоходных попусков за навигацию: нормального - 11.2 км³ и гарантированного 7,7 км³.

На втором этапе, после ввода в эксплуатацию на Нижнем Дону Николаевского (1975 г.) и Константиновского (1982 г.) гидроузлов было предусмотрено сокращение навигационных попусков до 410 м³/с, что соответствует объему 7,9 км³ за год и позволяет высвободить для других участников ВХК до 3,5 км³ донской воды. Гарантированный навигационный попуск в условиях II этапа эксплуатации составляет 340 м³/с, что соответствует

Практически судоходные попуски в современный период с учетом последних лет эксплуатации Цимлянского водохранилища составляют 400 м³/с, что соответствует нормальному навигационному попуску. В маловодные годы судоходные попуски и сроки навигации сокращаются.

На третьем этапе, после создания на Нижнем Дону непрерывного каскада подпертых бьефов в результате строительства последней ступени шлюзов - Багаевского гидроузла, специальные навигационные попуски прекращаются, для других участников ВХК, при этом, высвобождается дополнительно около 4 км³ воды (табл. 28).

В настоящее время на Нижнем Дону действуют 3 подпорных судоходных гидроузла - Николаевский, Константиновский, Кочетовский, т.е. участок р. Дон от Цимлянской плотины до устья р. Сев. Донца полностью зашлюзован.

При наличии на Нижнем Дону 3-х подпорных гидроузлов нормируются расходы ниже Кочетовского шлюза: нормальный 420 м³/с и гарантированный - 360 м³/с, включая санитарный расход по р. Сев. Донец в размере 20 м³/с, при сохранении расчетной осадки судов. Гарантированные габариты судовых ходов на Нижнем Дону должны поддерживаться на участке от Цимлянского гидроузла до Кочетовского шлюза (устье р. Сев. Донец) за счет подпоров, создаваемых гидроузлами, а ниже устья р. Сев. Донец за счет землечерпательных и выправительных работ.

Таблица 28 - Влияние нижнедонских гидроузлов на величину судоходных попусков из Цимлянского водохранилища

№ п/п	Показатели	Ед. измерения	Гидроузлы Нижнего Дона
Кочетовский	Николаевский	Константиновский	Багаевский (проект)
1.	Расстояние от устья	км
2.	Год ввода	-				Проект
3.	Величина попуска	м^3/с				(санитарный)
4.	Объем высвобожденной воды при вводе гидроузла	км^3	-	2,7	0,8	4,8

В пределах Цимлянского водохранилища, подпор которого распространяется вверх по Дону до устья р. Иловли на 271 км, судоходные глубины обеспечиваются полностью.

Расходы воды на шлюзование по Волго-Донскому каналу, подаваемые из Цимлянского водохранилища, составляют 16 м³/с или 309 млн.м³ в год.

Все нижнедонские гидроузлы, кроме Константиновского, имеют одинаковый состав сооружений, включая судоходные, водосбросные и земляные плотины, судоходные шлюзы основные и для скоростных судов, по два рыбопропускных шлюза (кроме Кочетовского, где по условию компоновки построен один шлюз).

Для пропуска рыб на гидроузлах имеются обводные нерестово-рыбоходные каналы со шлюзами регуляторами.

В целях сохранения естественного воспроизводства рыбных запасов, к режиму эксплуатации гидроузлов предъявляются особые требования:

обеспечение беспрепятственного прохода производителей к местам нереста в период основного хода при полностью открытых щитах плотин;

сохранение на нерестилищах естественного гидрологического режима без подпора в период нереста;

обеспечение свободного ската основной части личинок и молоди проходных и полупроходных рыб.

Для пропуска рыб к местам нереста и сохранения естественного воспроизводства на гидроузлах предусмотрены увеличенные отверстия судоходных плотин, обеспечивающие скорость на порогах не более 1,8 м/с, рыбопропускные шлюзы для пропуска рыбы в верхний бьеф при закрытых щитах плотин, обводные нерестово-рыбоходные каналы, соединяющие бьефы без перепадов при заданных скоростях и расходах 150 - 200 м³/с. Кроме того, проектами гидроузлов предусмотрена ежегодная гидромеханическая очистка основных наиболее эффективных нерестилищ в верхних бьефах гидроузлов. В соответствии с требованиями рыбного хозяйства к режиму эксплуатации гидроузлов и на основании данных об интенсивности нерестового хода производителей устанавливаются даты подъема и открытия плотин. В период рыбохозяйственного попуска для прохода осетровых (март - май) обеспечивается свободный проход рыб к нерестилищам при открытых щитах плотин. Даты подъема и открытия плотин на гидроузлах установлены 5 июня и 30 ноября соответственно.

Рыбное хозяйство. Условия сохранения, восстановления и воспроизводства рыбных запасов Азово-Донского промыслового района связаны с использованием значительных объемов речного стока, что позволяет рассматривать эту отрасль в числе наиболее крупных водопользователей в составе участников ВХК бассейна р. Дон.

Азовское море в системе рыбного хозяйства страны является вторым по значению после Каспийского моря внутренним водоемом. В современных условиях Азовский бассейн обеспечивает около 20% общих уловов во внутренних водоемах (около 120 тыс. т, в том числе рыб пресноводного комплекса 5.8 тыс. т).

Основным богатством Азовского моря являются ценные рыбы: осетровые, судак, тарань, сазан, рыбец, чехонь, донская сельдь и др. По своей биологии эти рыбы относятся к проходным и полупроходным, нагул которых происходит в море и Таганрогском заливе, а размножение в р. Дон и его притоках, в дельте и низовьях реки на нижнедонских займищах, чем определяется важное рыбохозяйственное значение поймы.

Состояние запасов и уловов рыб пресноводного комплекса Азовского моря зависит от состояния солености воды, которая обуславливается величиной материкового стока рек Дона и Кубани. Оптимальная соленость моря 10,5 - 11,0%о.

Среднемноголетний естественный сток рек Азовского моря составляет около 41 км³ в год, в том числе по реке Дон - 28 км³. Средний приток речных вод в море за 1969 - 76 гг. был минимальным - 25.8 км³ в год, а соленость воды моря достигла максимальных значений - 13.8%о. В период 1977 - 82 гг. приток речных вод возрос до 39,2 км³ в год, что привело к снижению солености до 10.9%о. В настоящее время средняя соленость моря колеблется в пределах 11.5 - 12.0 %о.

Увеличение безвозвратного изъятия стока р. Дон на различные хозяйственные нужды, его внутригодовое перераспределение, строительство перегораживающих сооружений, загрязнение реки сточными водами в сочетании с увеличением солености Азовского моря и повышенными темпами вылова рыбы, привели к снижению рыбных запасов и уловов в Азово-Донском районе в 10 раз, по сравнению с максимальным, достигнутым в 1936 г.

Основным фактором лимитирующим возможность увеличения продуктивности ценных рыб на современном уровне, являются условия естественного воспроизводства. Опыт промышленного выращивания проходных и полупроходных рыб в существующих хозяйствах показал, что роль искусственного воспроизводства была переоценена.

В бассейне Дона рыбохозяйственное значение имеет речная система и водохранилища, значительное развитие получило товарное прудовое рыбоводство.

Рыбохозяйственный фонд Нижнего Дона представлен Цимлянским водохранилищем (270 тыс. га), протоками, ериками и озерами Донской поймы (20 тыс. га), прудами рыбозаводов, нерестово-выростных хозяйств и товарных хозяйств (26 тыс. га) и занимает сейчас более 300 тыс. га водного зеркала.

Пойма Нижнего Дона расположена в центральной части Ростовской области на территории 10 районов и 3-х городов, имеет протяженность от Цимлянского гидроузла до Таганрогского залива 240 км и общую площадь 306 тыс. га. Пойма исторически сформировалась как кормовая база экстенсивного животноводства и экологическая основа воспроизводства рыбных запасов Азовского моря. Пойма Нижнего Дона и сейчас сохраняет высокий воспроизводственный репродуктивный потенциал оставшихся естественных нерестилищ. При создании режима их обводнения, соответствующего требованиям рыбного хозяйства, можно получать урожайные поколения ценных рыб, обеспечивающих в промвозврате тысячи тонн уловов.

Основными местами размножения полупроходных рыб являются донские займища ниже ст. Кочетовской (устье р. Сев.Донец) и дельта Дона. До зарегулирования стока Цимлянским водохранилищем площадь заливаемых весной нерестилищ достигала в среднем 95 тыс. га при средней продолжительности затопления 49 суток.

После ввода в эксплуатацию Цимлянского водохранилища в результате хозяйственной деятельности, площадь естественных пойменных нерестилищ сократилась до 58 тыс. га, а вероятность затопления уменьшилась до 30 - 35% с перерывами до 8 лет подряд.

За период после ввода в эксплуатацию Цимлянского водохранилища, с 1952 г. затопление Донской поймы, отвечающее рыбохозяйственным требованиям наблюдалось лишь в 8 случаях (18% лет). В половодье 1994 г. было затоплено около 100 тыс. га сенокосных и пастбищных угодий на нижнедонской пойме на срок до 2-х месяцев.

Резервы эффективности рыбохозяйственного использования земельного и водного фонда поймы Дона реализуется далеко не полностью и недостаточными темпами, слабо развивается рыбопроизводство, рыбохозяйственная мелиорация на займищах не производится, что препятствует своевременному освобождению затапливаемых площадей от воды и наносит ущерб последующему сельскохозяйственному использованию поймы.

Восстановление рыбохозяйственного значения Азовского моря возможно в условиях благоприятных для обитания рыб водно-солевого, гидрохимического и биологического режима. Решающее влияние на систему оказывает материковый сток, основу которого составляет сток Дона и Кубани (около 95%), обеспечивающий благоприятную соленость воды моря.

Зарегулирование и возрастающее изъятие речного сток в бассейне, в сочетании с маловодными периодами в последние годы, обусловили рост осолонения Азовского моря и снижение его рыбопродуктивности.

В целях формирования биогидрологической продуктивности Азовского моря в условиях лимитированного стока рек, рыбным хозяйством определены требования к режиму моря и ресурсам пресного стока.

Требования рыбного хозяйства к объему и внутригодовому распределению стока р. Дон были разработаны в начале 70-х годов, в конце 80-х подверглись некоторой корректировке и в настоящее время в отношении русловой сети, поймы и дельты выглядят следующим образом.

Рыбохозяйственные попуски весной в створе ст. Раздорской должны обеспечиваться в следующих объемах: 14,2 км³ (март – 1 декада июня) в годы–50% обеспеченности стока; 12,2 км³ (март–май) – 60% и 10,6 км³ – 75% обеспеченности. Из Цимлянского водохранилища рыбохозяйственные попуски должны составлять соответственно, объемы: 10,7 км³; 9,3 км³ и 7,9 км³. Годовой сток р. Дон при этом составляет в годы 75, 60 и 50% обеспеченности соответственно 19,1 км³, 21,0 и 22,9км³. Графики рыбохозяйственных попусков приведены в табл. 29.

Таблица 29 - Графики рыбохозяйственных попусков из Цимлянского водохранилища

Обеспечен ность	Наименование стока	Сток, км^3
март	апрель	май	июнь	III - V	III - VI
75%	Р/х попуск в створе ст. Раздорской Попуск из Цимллянского в-ща	0,9 0,3	4,7 3,2	4,9 4,4	0,9	10,5 7,9	11,4 8,8
60%	Р/х попуск в створе ст., Раздорской Попуск из Цимллянского в-ща	1,3 0,5	4,8 3,2	6,1 5,6	0,9	12,2 9,3	13,1 10,2
50%	Р/х попуск в створе ст. Раздорской Попуск из Цимллянского в-ща	1,3 0,6	5,4 3,6	6,9 6,1	0,6	13,6 10,3	14,2 10,9

Рыбохозяйственные попуски в низовьях Дона, учитывающие экологические требования размножения полупроходных и проходных рыб, для лет 50% обеспеченности стока характеризуются в створе ст. Раздорской следующими показателями:

Начиная с даты перехода температуры воды через 1^оС расход в реке должен постепенно повышаться от 250 м³/с в середине марта к 1000 м³/с в его конце с тем, чтобы к началу наступления нерестовых температур (9^оС) в створе ст. Раздорской он достиг 2000 м³/с (к 10 апреля).

Затопление займищ, являющихся нерестилищами судака, леща, сазана, должны производиться постепенно с достижением максимальных площадей (140 тыс. га) и расходов (3200 м³/с) к периоду активного питания молоди (1–10 мая).

В последующем, к началу перехода температуры воды в р. Дон через 19,5^оС (30 мая) расходы должны быть снижены до 1800 м³/с. Среднепаводочный расход с 10 апреля до 30 мая при данном режиме водоподачи должен составлять 2700 м³/с.

К 10 июня сброс воды из Цимлянского водохранилища необходимо довести до навигационных попусков.

Общая продолжительность обводнения займищ должна быть не менее 50 суток, площадь затопления поймы ниже устья Северского Донца до истока р. Мертвый Донец - 90 - 100 тыс. га.

Объем расчетного гидрографа за март–май составляет 14,2 км³, а с 1 марта до 10 июня 14,5 км³.

После зарегулирования стока р. Дон Цимлянским водохранилищем за 46-летний период только в 7-ми случаях отмечалось частичное затопление нижнедонской поймы и лишь в 1963, 1979, 1981 и 1994 гг. весенний сток отвечал экологическим особенностям воспроизводства полупроходных и проходных рыб. Указанные обстоятельства, вызвавшие нарушения механизма естественного воспроизводства гидробионтов пресноводного комплекса, определяют весьма неблагоприятное состояние рыбных запасов Азовского моря.

Остаточный среднемноголетний сток по р. Дон в Азовское море по данным АзНИИРХа, должен составлять не менее 24,5 км³ в год, в том числе весной не менее 14,6 км³ , а предельный экологически допустимый отбор воды в бассейне не более 3,4км³ в год, т.е. около 12% естественного притока воды по р. Дон в Азовское море.

В настоящее время при управлении водными ресурсами Цимлянского водохранилища, исходя из объемов половодья и наполнения Цимлянского водохранилища, фактической освоенности поймы ежегодно рассматривается возможность затопления пойменных нерестилищ при несколько сниженных расходах в интересах рыбного и сельского хозяйства. Основные орошаемые массивы в пойме обвалованы и их использование не зависит от затопления поймы (Нижне-Манычская, Константиновская ОС и др.). В результате затопления донских займищ обеспечивается нерест ценных рыб, а после спада половодья эти земли используются как сенокосные и пастбищные угодья сельским хозяйством. Исследованиями проведенными в рамках ТЭО комплексного использования пойменных земель и водных ресурсов Нижнего Дона рекомендуется следующее соотношение в использовании нижнедонской поймы между рыбным и сельским хозяйством (табл. 30).

В бассейне р. Дон широкое распространение получило товарное прудовое рыбоводство и, в этом отношении бассейн занимает второе место в России. В настоящее время в пойме Нижнего Дона построены и введены в эксплуатацию 19 товарных прудовых хозяйств, 4 - нерестово-выростных хозяйств, 3 рыбоводных завода общей площадью 26,9 тыс. га.

Прудовое рыбоводство - основной водопотребитель в рыбном хозяйстве - около 80% общего объема водопотребления. При использовании водных ресурсов в прудовом рыбоводстве происходит их перераспределение в годовом разрезе и частичная (10 - 15%) потеря на испарение из прудов.

Таблица 30 - Рекомендуемое распределение земельного фонда поймы

между рыбным и сельским хозяйством

№ п/п	Показатели	Современное состояние, тыс. га	Перспектива, тыс. га
1.	Общая площадь поймы в т.ч.: х угодья из них пашня	306,7 185,9 50,8	306,7 175,0 63,0
2.	Орошаемое земледелие в т.ч.: в обвалованиях послеспадовые из них ниже Северского Донца в т.ч.: в обвалованиях послеспадовые	26,4 14,2 12,2 18,5 8,9 9,7	62,8 37,1 25,7 37,7 25,2 12.5
3.	Площадь нерестилищ полупроходных всего из них: ниже Сев.Донца	58,0 58,0	147,8 97,8
4.	Искусственные нерестилища осетровых	-	0,06
5.	5. Товарные прудовые хозяйства, нерестово-вырастные хозяйства и рыбзаводы	20,2	32,6

Водопотребление объектами рыбного хозяйства в бассейне складывается из потребности в воде рыбозаводов, нерестово-выростных товарных прудовых хозяйств и достигает сейчас (Российская часть бассейна) около 750 млн.м³, в том числе безвозвратного 345 млн.м³ в год (на Нижнем Дону соответственно 340 и 163 млн. м³ в год).

Санитарная проточность р. Дон и его притоков. Санитарные расходы рек в соответствии с действующим законодательством по охране поверхностных вод от загрязнения, в настоящее время принимаются как минимальные среднемесячные расходы за период межени для года 95% обеспеченности по стоку. В половодный период санитарный попуск увеличивается до 20% расчетного объема половодья (табл. 31).

Таблица 31 - Санитарная проточность р. Дон и его основных притоков

№ п/п	Река, створ	Величина санитарного попуска
м^3/с	млн.м^3/год
1.	р.Дон - граница Тульской и Липецкой областей	3,05
2.	р.Дон, г.Задонск	30,4
3.	р.Дон, Лиски	56,0
4.	р.Дон, гр. Воронежской и Ростовской областей	65,3
5.	р.Дон - г.Калач-на-Дону	104,0
6.	р.Дон - Цимлянский ГУ	185,0
7.	р.Красивая Меча - устье	8,88
8.	р.Сосна - устье	15,4
9.	р.Воронеж - устье р.Матыра	6,15
10.	р.Воронеж - устье	10,9
11.	р.Матыра - устье	1,68	68,8
12.	р.Тихая Сосна - устье	2,53	85,3
13.	р.Битюг - устье	0,94	59,6
14.	р.Хопер - устье	18,9
15.	р.Ворона - устье	4,59
16.	р.Савала - устье	0,61	42,6
17.	р.Медведица - устье	7,54
18.	р.Иловля - устье	0,73	30,7
19.	р.Чир - устье	0,83	28,7
20.	р.Сев.Донец - устье	20,0

В створе Цимлянского гидроузла минимальный санитарный расход р. Дон определенный правилами использования водных ресурсов водохранилища составляет:

- на участке Цимлянский ГУ - Раздорская - 100 м³/с;

- на участке Раздорская - устье Дона - 120 м³/с.

Однако, в связи со сложной санитарно-эпидемиологической обстановкой на участке Нижнего Дона для обеспечения устойчивой работы городских водозаборов Ростова, Новочеркасска, Таганрога, Азова по эпидемиологическим требованиям рекомендованные санитарные попуски в нижний бьеф Цимлянского гидроузла должны составлять: - нормальный 230 м³/с, гарантированный - 185 м³/с.

В весенний период санитарная проточность на Нижнем Дону (ниже устья р. Сев. Донец) обеспечивается рыбохозяйственными и судоходными попусками из Цимлянского водохранилища.

За период с 1985 г. по 1998 г. средний расход воды у ст. Раздорская в зимнюю межень составлял 245 м³/с, минимальный - 198 м³/с.

Размер санитарного попуска по Сев. Донцу в Ростовскую область установлен - 20 м³/с. В настоящее время санитарное состояние Сев. Донца на территории Ростовской области продолжает оставаться неудовлетворительным, поэтому по согласованию с Украинской стороной и с учетом подачи воды на Украину из Белгородского водохранилища, минимальный расход в Ростовскую область, поддерживается на уровне около 40 м³/с.

Фактически за последние годы среднемесячные расходы по Сев. Донцу в пограничном створе с Украиной (в/п Кружиловка) ниже 41,5 м³/с не опускались.

ЛИТЕРАТУРА

1. Государственная статическая отчетность 1990-1996 гг. Обобщеные данные забора и использования воды в бассейне р.Дон. Обработка формы № 2-ТП (водхоз) / Донское БВУ. – Ростов н/Д, 1997.

2. Косолапов, А.Е. Водное хозяйство бассейна Азовского моря / А.Е. Косолапов, А.В. Кувалкин, С.П. Воловик и др. Новочерк. гос. мелиор. акад. – Новочеркасск, 2001.

3. Косолапов, А.Е. Пояснительная записка к проекту Правил использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища на р. Дон / А.Е. Косолапов. – Новочеркасск, 2002.

4. Косолапов, А.Е. Региональные проблемы комплексного использования и охраны водных ресурсов. учеб. пособие / А.Е. Косолапов, Н.А. Янгулова, С.П. Воловик и др. Новочерк. гос. мелиор. акад. – Новочеркасск, 1998.

5. Основные положения правил использования водных ресурсов Цимлянского водохранилища. РВ-134-65 / Гидропроект им. С.Я. Жука. – М., 1964.

6. Проектное обоснование бассейнового соглашения Донского бассейнового объединения на 1994. Т. 1. Пояснительная записка. Т. 2 Гидрологическая записка / Южгипроводхоз. – Ростов н/Д, 1993.

7. Разработка плана управления Цимлянским водохранилищем. Материалы к Проекту по управлению окружающей средой в Российской Федерации, Подкомпонент «Комплексное управление и рациональное использование водных ресурсов Северо-Кавказского региона». – Ростов н/Д, 1997.

8. Схема комплексного использования и охраны водных ресурсов СССР на период до 2005 г. Т. 1 Водохозяйственный баланс бассейна реки Дон. Пояснительная записка Табличные приложения. Т. 2 Водные ресурсы / Южгипроводхоз. – Ростов н/Д, 1987.

9. Схема развития орошения с использованием стока малых рек Ростовской области. Проектные материалы - 6 томов с прилож / Южгипроводхоз. – Ростов н/Д, 1989.

10. Технический отчет о строительстве Волго-Донского канала им. В.И. Ленина, Цимлянского гидроузла и оросительных сооружений. Том 1: Общее описание сооружений. – М., 1957.

11. ТЭО расширения грузовых причалов АО Азовский морской порт. – М., 1995.

ЛЕКЦИЯ 6 (2 часа)

Дата добавления: 2014-01-20