Влияние строительства гэс на экологию

ПОЖИРАТЕЛИ ЗЕМЕЛЬ. ВЛИЯНИЕ ГИДРОЭНЕРГЕТИКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Управление по рациональному распределению энергии и использованию возобновляемых энергетических источников при Министерстве энергетики США еще в 1989 году организовало два исследования по выявлению издержек, связанных с производством электроэнергии и негативным влиянием на окружающую среду.

В результате был сделан важнейший вывод: «технологии получения энергии, которая была бы абсолютно безвредной для окружающей среды, не существует вообще». Касается это и гидроэнергетики и ее сооружений в целом (каналы, плотины, дамбы).

В результате данного вывода были получены практические результаты: за 1997-2007 годы темпы сноса плотин в США превысили строительство новых. Во Франции на Луаре снесены 4 гидростанции (в1998 г. две станции и по одной в 2003 и 2005 году). Разобрали плотину Веллингтон в Австралии. Страны с развитой экономикой согласны отказаться от недорогой энергии из неисчерпаемого источника из соображений экологии.

Гидроэнергетический потенциал Аляски, составляющий несколько десятков миллионов киловатт, почти не используется. В данном случае есть и экономические выгоды такой политики – туризм, рыбная ловля, охота и лесозаготовки тоже дают хорошие прибыли. При этом Министерство энергетики США помнит о возобновляемых источниках энергии (ВИЭ): США является лидером по мощности ветряных генераторов, на Гавайях действует мощнейшая геотермальная электростанция, много можно сказать и о нанотехнологии, данная страна лидирует и в области солнечной энергетики с1954 г, когда компания «Белл» запустила первую кремниевую солнечную батарею (хотя японцы не отстают, а иногда и обгоняют американцев).

Относительно гидроэнергетики в развитых странах действует точный расчет, анализ существующих факторов риска и доходности, убытков и выгод.

Гидротехнические сооружения (ГТС) – это первые энергетические промышленные объекты в истории человечества. В Китае и Египте их начали сооружать еще 5000 лет назад, в Европе мода на ГТС пришла 1000 лет назад, когда в Северной Италии стали развиваться мануфактуры. В России ГТС начали строить 300-400 лет назад (до правления Петра I), в Северной Америке – 300-350 лет назад. В те времена это было необходимо. Энергия воды – это корабельная доска, железо, полотно, подковы, сабли, пушки, гвозди и, в конце концов, просто хлеб.

Да и рыночные отношения больше зависят от энергетики, чем от банкиров и ростовщиков. Например, в России до Петра I преобладал натуральный обмен и натуральное налогообложение. Знакомая причине – «денег нет». Не из чего их было чеканить. Меди, в основном импортной, еле хватало на колокола. Лишь индустриализация, начатая «царем-антихристом», наполнила торговлю оборотными средствами и вывела страну к финансовой независимости. Колымское серебро и уральская медь привели денежные потоки к самым глухим деревням. Рудники и заводы работали силой водяных колес. Ради этого стоило и реки перегородить, и озерную гладь поднять, и луга затопить! Экологические проблемы, пусть в не таком большом масштабе, появились уже тогда, другой вопрос, что никто не наблюдал их и не обобщал.

250 лет назад люди Прокопия Демидова перегородили реку Нейву, выходящую из озера Таватуй, при этом очень торопились и затопили много лесных территорий. Кусок торфяного берега вместе с кустами и деревьями оторвался и поплыл, гонимый ветром, по озеру. Сел на мель, за дно зацепились корни и приросли – так на озере образовался остров Салавень. Забавно. Но вот когда со дна самого крупного в Европе Рыбинского водохранилища начали всплывать целые острова, размер которых несколько сотен гектаров, стало не смешно.

Ситуация повторялась на всех крупных ГЭС, больше всего на сибирских. Есть в этом глубокое энергетическое противоречие: получая электричество из воды, падающей вниз, мы лишаем себя возможности получения тепловой энергии торфа и древесины, причем потенциал энергии биомассы, хранящейся на дне водохранилищ, часто превышает выработку электроэнергии на ГЭС за целые десятилетия. Нужно иметь в виду, что теплотворная способность есть не только у товарного торфа, но и в верхних слоях таежной почвы и в торфяных грунтах – это очевидно, так как множество лесных пожаров (к счастью) низовые.

Сказать, что этого никто не понимает, нельзя. После драматического опыта затопления поймы Усть-илимским и Братским водохранилищами были планы по очистке от биомассы ложа Богучинского водохранилища и ее утилизации, но потом стало не до этого. Сегодня против подобных планов есть весомый аргумент: «Нет у нас необходимых технологий». Есть, надо только вспомнить. В позапрошлом веке металлург Грум-Гржимайло на уральских заводах внедрил газогенераторы, которые превращали сучья, пни, торф, древесную кору в газ, и эти устройства эксплуатировались почти сто лет, до тех пор, пока не подвели природный газ.

В XXI в эксплуатацию сдана пока одна крупная ГЭС – Бурейская в Хабаровском крае. Раньше она предназначалась для обеспечения Дальнего Востока дешевым электричеством, но основная масса энергии была направлена в Китай. Хотя Бурейский долгострой продолжался несколько пятилеток, водохранилище, как обычно, затопило тысячи квадратов тайги. Объяснение этому найти сложно, так как рядом находится бездонный рынок сбыта для древесины – КНР. Топляк течением переносится к плотине, поэтому для бесперебойной работы турбин была создана флотилия судов, типа минных тральщиков, которые отлавливали миллионы мертвых деревьев, которые были нашими «зелеными друзьями».

Водохранилища крупных ГЭС – пожиратели земель, плодородных земель, пойменных, лесов в долинах рек, которые даже в Сибири, являются самыми продуктивными. Земли, которые затопляются при возведении плотины, выходят из хозяйственного борота, а биологическая продуктивность такой воды нулевая или отрицательная, так как растительные останки, гниющие в воде, выделяют двуокись углерода и метан – парниковые газы. В Сибири, как правило, не предусмотрено судоходство на водохранилищах: плотины без шлюзов, глухие, а затопленные лес мешает плаванию кораблей. В таких водоемах не приспосабливается к жизни ни речная, ни озерная рыба. Какая рыба (не считая пескаря) сможет выдержать перепады уровня воды в40 м, как на Саяно-Шушенской ГЭС?

Низкие цены на гидроэлектричество – фикция, ценообразование при этом не соответствует законодательству РФ. Ведь нужно платить налог за земли, которые топятся водой, за восстановление погубленных лесов, птиц и зверей, за ухудшение качества речной воды. Чем гидроэнергетики лучше теплоэнергетиков, которые платят абсолютно за все, даже за продувочную воду с градиром? Берут природную воду, а после ее упаривания с теми же веществами возвращают ее обратно – и вторично платят деньги, заплатив первый раз за забор воды. К европейским-то экономическим ценностям нужно на деле приобщаться, а не на словах. Их суть заключается в том, что экономически поощряется не растрачивание ресурсов природы, а высокотехнологичное производство.

О «мелких» убытках от рукотворных морей, таких как затопление месторождений полезных ископаемых, говорить не приходится.

Источник

Проблемы гидроэнергетики, влияние на экологию, ГЭС и экосфера

Общий вклад гидроэнергетики в производстве электроэнергии достаточно скромен – в мировых масштабах он составляет около 6%. В то же время во многих странах этот показатель достаточно высок: Норвегия с помощью ГЭС полностью удовлетворяет свои потребности, Бразилия, Канада и Швеция – на 50 %, а Россия – на 20%. Большие надежды на потенциал своих рек возлагает правительство Китая, так как страна просто задыхается от смога, главным источником которого являются тепловые электростанции, работающие на каменном угле.

Самая главная проблема развития этой отрасли – это отчуждение значительных территорий (в том числе и плодородных земель) под водохранилища. Например, в той же России, в процессе строительства ГЭС под водой оказалась площадь не менее 6 млн. гектаров. Понятно, что местная экосистема при этом была полностью разрушена.

Необходимо также отметить, что и окружающие водохранилища земли подвергаются периодическому затоплению из-за повышения уровня грунтовых вод. Их, как правило, переводят в разряд заболоченных, при этом их доля может составлять до 10% от всех подвергшихся затоплению.

Еще одна проблема – абразия, которая подразумевает разрушение в результате воздействия воды береговой линии. Такие процессы, как правило, могут длиться целыми десятилетиями, и их следствием становится переработка больших объемов грунта. Это приводит к таким негативным процессам, как загрязнение воды и резкое увеличение заиления самих водохранилищ.

Такие последствия позволяют делать вывод о том, что строительство ГЭС с соответствующей организацией водохранилищ резко меняет гидрологический режим задействованных рек и приводит к серьезным изменениям имеющихся экосистем.

Нельзя не отметить и постоянно снижение качества воды в водохранилищах. В них происходит аккумуляция попавшей под воду разлагающейся органики (деревья, гумус почвы, другие остатки растительного происхождения) из-за слабых водообменных процессов.

Также в водохранилищах наблюдается существенное прогревание воды в теплый период, что приводит к снижению в ней кислорода и развитию других негативных процессов, связанных с так называемым тепловым загрязнением. В результате последнего, а также благодаря накоплению биогенных составляющих из-за слабого обновления водных масс, происходит интенсивное зарастание искусственных водоемов водорослями, в том числе и ядовитыми (например, цианями).

Это приводит к гибели многих видов местных экосистем, возрастает заболеваемость рыб при снижении их вкусовых качеств. При этом разрушаются традиционные пути миграции различных видов рыб во время нереста, разрушаются их кормовые угодья. Так, Волга уже давно утратила свое предназначение, как путь для нереста осетровых с Каспийского моря после того, как она стала практически целой чередой ГЭС и водохранилищ.

Перекрыв реки, гидроэлектростанции фактически становятся аккумуляторами не только биогенных веществ, но также тяжелых металлов, радиоактивных элементов и ядовитых химикатов.

Следуют обратить также внимание и на следующую проблему. Большие площади водной поверхности предполагают и соответствующее увеличение испарение воды. Это приводит к изменению микроклимата, с соответствующим воздействием на местную экосистему (при этом не всегда положительным). Так, в некоторых южных регионах, находящихся в районе водохранилищ, пришлось пересмотреть основные пути развития сельского хозяйства.

В то же время все эти негативные последствия резко снижаются при строительстве таких гидросооружений в горных местностях, так как площадь водохранилищ (при том же объеме) здесь значительно меньше. Здесь существуют свои проблемы – в сейсмоопасных районах возможны землетрясения и оползни, которые чреваты серьезными катастрофами в результате разрушения плотины и резкого сброса огромных водяных масс.

Источник

Влияние гидроэлектростанций на окружающую среду Текст научной статьи по специальности « Науки о Земле и смежные экологические науки»

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Макаренко Д.В., Паршина С.Л., Снежко А.А.

При строительстве гидроэлектростанций наблюдаются существенные изменения гидрохимического и гидробиологического режимов водных масс, возникают застойные зоны, приводящие к заболачиванию. Отмечается неоднозначное влияние на судоходство, рыбные ресурсы и здоровье людей.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Макаренко Д.В., Паршина С.Л., Снежко А.А.

INFLUENCE OF HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON ENVIRONMENT

At building of the hydroelectric power stations there aresubstantial changes hydrochemical and hydrobiologicalmodes of the water masses, there are stagnant zonesresulting in swamping. Ambiguous influence is marked on anavigation, fish resources and health of people.

Текст научной работы на тему «Влияние гидроэлектростанций на окружающую среду»

Секция ««Концепции современного естествознания»

ВЛИЯНИЕ ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Д. В. Макаренко1, С. Л. Паршина Научный руководитель — А. А. Снежко

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

При строительстве гидроэлектростанций наблюдаются существенные изменения гидрохимического и гидробиологического режимов водных масс, возникают застойные зоны, приводящие к заболачиванию. Отмечается неоднозначное влияние на судоходство, рыбные ресурсы и здоровье людей.

Ключевые слова: гидроэлектростанция, экология, биогеоценоз.

INFLUENCE OF HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON ENVIRONMENT

D. V. Makarenko1, S. L. Parchi^ Scientific supervisor — A. A. Snezhko

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: 1dar_makarenko@mail.ru

At building of the hydroelectric power stations there aresubstantial changes hydrochemical and hydrobiologicalmodes of the water masses, there are stagnant zonesresulting in swamping. Ambiguous influence is marked on anavigation, fish resources and health of people.

Keywords: the hydroelectric power station, ecology,geobiocenosis.

Защита окружающей среды человека — одна из важнейших глобальных проблем. Несколько десятилетий назад появилось мнение о том, что ГЭС не могут отрицательно влиять на окружающую среду.

Большим бедствием являются водохранилища, большую часть которых составляют мелководья. Возникают они в случаях, когда плотины ГЭС сооружаются в равнинной местности, например волжские ГЭС. Вода мелководий интенсивно прогревается солнцем, что создает благоприятные условия для развития сине-зеленых водорослей. Они в большинстве случаев не используются и, разрастаясь, гниют, заражают воду и атмосферу.

Важен также учет интересов речного судоходства. В принципе сооружение ГЭС оказывает двоякое воздействие на судоходство: повышение глубины реки в верхнем бьефе, что для судоходства выгодно, и необходимость (при сквозном движении судов) сооружения шлюзов, что влечет за собой дополнительные капиталовложения.

Два обстоятельства главным образом влияют на рыбное хозяйство. Во-первых, это касается так называемых проходных рыб, совершающих в период нереста миграцию из морей в реки, например из Каспийского моря в Волгу. Воздвижение плотин на пути их миграции может привести к ликвидации проходных рыб. Попытки создать специальные устройства для миграции проходных рыб пока к успеху не привели.

Во-вторых, дело заключается и в том, что уровень воды в реках, на которых построены плотины ГЭС, подвержен колебаниям, определяемым электрической загрузкой ГЭС и, следовательно, количеством воды, которая должна протекать через ее турбины. Нередки случаи, когда выметанная рыбами икра вблизи поверхности реки гибнет (засыхает) вследствие понижения уровня воды [1].

Примером негативного влияния ГЭС на климат может служить незамерзающая полынья ниже плотины Красноярской ГЭС. Причиной возникновения полыньи служит то, что забор воды для ГЭС

Актуальные проблемы авиации и космонавтики — 2015. Том 2

ведется с такой глубины, где ее температура практически постоянна и равна +4 °С. Вода ниже плотины имеет зимой положительную температуру на большом участке. Расчёты показывали, что на подходах к городу река должна была замерзнуть. Однако сток тёплых промышленных вод из города настолько существен, что полынья захватывает и город Красноярск. Река «парит», и туман, образующийся зимой и осенью вдоль берегов, из-за сильного загрязнения атмосферы пылью и газами промышленных предприятий ухудшает условия жизни людей [2].

Крупные энергетические объекты оказывают весьма негативные воздействия на литосферу. В зоне ГЭС основное влияние оказывают водохранилища: отторгается значительная часть культурного слоя земли, оказывается дополнительное давление на грунт, происходит фильтрация воды в береговую и донную части, изменяется структура берегов и их биологическое разнообразие. Высокогорные водохранилища являются потенциально опасными: вследствие землетрясений, оползней и аварий плотин могут произойти крупные экологические бедствия [3].

При сооружении ГЭС происходит перераспределение стока реки, изменяется ее уровень, а так же волновой, термический и ледовый режимы. Скорости течения реки уменьшается в десятки раз. В отдельных частях водохранилища возникают застойные зоны. Изменяется тепловой режим в нижнем бьефе водохранилища в осенне-зимний период за счет поступления из верхнего бьефа более теплой воды, нагретой в водохранилище за лето. Эти отклонения от естественных условий распространяются на сотни километров от плотины ГЭС. Наблюдаются существенные изменения гидрохимического и гидробиологического режимов водных масс. В верхнем бьефе массы воды насыщаются органическими веществами, поступающими с речным и поверхностным стоком, сточными водами, а также вымываемыми из затопленных почв [4].

Водохранилища регулируют расход воды в течение года, а большие водохранилища могут выравнивать расход в течение нескольких лет. Весной расходы и уровни воды в нижнем бьефе уменьшаются, а в период летней и зимней межени повышаются по сравнению с бытовыми условиями реки до создания водохранилища. Вода, поступающая из водохранилища в нижний бьеф, оказывается зимой теплее, а летом холоднее, чем в естественных условиях.

Снижение расходов и уровней воды в половодье может повлечь за собой осуходоливание поймы и потребовать замены сенокосных угодий зерновыми и пропашными культурами. Понижение расходов воды и уровнем весной, уменьшение длительности половодья и снижение температуры воды приводит к более позднему началу и уменьшению общей продолжительности весеннего нереста рыб. Уменьшение расходов воды в паводок и половодье в соответствующих случаях предотвращают наводнения [5].

Развитие энергетики оказывает воздействие на окружающую среду: на атмосферу, на гидросферу, на литосферу, что затрагивает все структурные компоненты нашей планеты. Выходом из данной ситуации должны стать: внедрение новых технологий, распространение альтернативной энергетики и использование возобновляемых источников энергии.

Источник