использование и охрана естественного функционирования реки
advertisement
УДК 551.480 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ОХРАНА ЕСТЕСТВЕННОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РЕКИ ЯНЦЗЫ Ся Цзыцян Университет Хэхай, г. Нанкин, КНР Янцзы - одна из крупнейших рек в мире, берет свое начало в заснеженных горах Гэладаньдун, горной системы Тангула, протекает через 11 провинций, автономных районов и городов центрального подчинения и впадает в Восточно-Китайское море. Ее общая протяженность – 6300 км, по длине она занимает 3-е место в мире, а площадь бассейна более 1,8 млн. км2. В бассейне раки Янцзы проживают 500 млн. человек. Природные ресурсы и функционирование реки Янцзы создают основные условия для развития человеческой цивилизации и социальной экономики. Однако при этом на ее речной бассейн влияет множество антропогенных факторов, которые изменяют его водный баланс и физико-химические характеристики, нарушая естественное функционирование и устойчивость экологической системы. С развитием общества и прогрессом науки непрерывно изменяется степень использования природных ресурсов реки Янцзы. Она, как любая другая крупная река мира, интенсивно используется в хозяйственном отношении. В различные исторические периоды естественное функционирование Янцзы подвергалось сильному антропогенному влиянию. Опыт и перспективы использования речного бассейна Янцзы имеют не только государственное значение для Китая, но и мировое значение. 1. Естественное функционирование реки Янцзы Функционирование водных ресурсов и экологии. Функционирование бассейна реки Янцзы и его климатические условия во многом формируют систему экологии Янцзы. Функционирование системы экологии дает человечеству и другим биологическим видам достаточные условия обитания и развития. Суммарный сток в океан - 960 млрд. м3, что составляет около 40 % общего стока рек Китая. Сток реки Янцзы является главным источником водоснабжения промышленности, сельского хозяйства, коммунально-бытовых хозяйств и экосистемы для 11-ти провинций, автономных районов и городов центрального подчинения. Водный сток обеспечивает перенос веществ: твердых, биологических и растворенных. Результатами переноса являются ландшафт бассейна и речной сети - поймы, острова, дельта, речные берега и устье. Функционирование ресурсов водной энергии. Давно известно, что река Янцзы обладает крупным энергетическим потенциалом. С истока до устья перепад высот составляет 5000 м. Проектная сумма мощности ГЭС превышает 197 млн. кВт - это примерно 53,4% энергии всех рек страны, и поэтому Янцзы является крупнейшей энергетической базой страны. В естественных условиях энергия течения воды направлена на эрозию, русловые процессы, перенос веществ. Способность пропуска и задержания паводков. Процесс трансформации паводков является результатом действия ландшафтной системы водосбора реки Янцзы и ее речной системы, протяженность которой вместе с притоками различного порядка составляет более 60 000 км. Функционирование земельных ресурсов. Вдоль берегов Янцзы имеются огромные земельные ресурсы, которые состоят из пойм реки, озер и районов наводнения. Земельные ресурсы играют существенную роль в задержании и саморегулировании паводков, в формировании разнообразной экосистемы; в индустриальном и сельскохозяйственном использовании. Пропуск загрязняющих веществ и самоочищение. Огромное значение имеет водное течение реки Янцзы и ее притоков для самоочищения, переноса и переброски твердых, биологических и растворенных веществ, поскольку река принимает колоссальное количество сточных вод и твердых выбросов, которое быстро увеличивается в условиях развития промышленно-сельскохозяйственной экономики и усиления хода урбанизации. Поэтому функционирование приема, пропуска загрязняющих веществ и самоочищение становится важной проблемой для охраны окружающей среды и существования человечества. Функционирование водного транспорта. Янцзы - река с самым интенсивным в мире судоходством. Имеет самый длинный водный путь в мире. В 1990 годы сумма длины водного пути водной системы Янцзы составила 57,47 тыс. км, что соразмерно 52% водных путей всей страны, грузонапряженность составила 421,22 млн. т, грузооборот 95,5 млрд. т. Расположенный в устье самый большой китайский город Шанхай является одним из крупнейших в мире морских портов. Находящиеся на берегах реки Янцзы города Нанкин, Ухань, Цунчин — самые большие в Китае внутренние порты. Водная артерия реки Янцзы является главным видом и транспортной магистралью на протяжении нескольких тысячелетий до появления современного транспорта. Поэтому реку Янцзы называют золотым водным путем. Функционирование развития экономики и общества. Бассейн Янцзы является люлькой человеческой цивилизации, как и другие бассейны крупных рек, вынашивающие человеческие цивилизации, благодаря тому что он отдает для существования и развития человечества прекрасные условия экологии, материалы и распространение культуры. В истории сформировалась блестящая и лучезарная янцзынская цивилизация, которая сыграла и играет огромную роль в развитии социальной экономики и культуры Китая. 2. Антропогенное влияние на естественное функционирование Янцзы Влияние использования земельных ресурсов на прибрежных территориях реки Янцзы Поймы рек и озер в районе наводнения в прибережной зоне Янцзы богаты благодатными земельными ресурсами. Освоение и использование земельных ресурсов реки Янцзы начиналось с династии Хань (II в. до н.э.). В истории Китая было 4 масштабных освоения озер на берегах Янцзы. Самое интенсивное земельное освоение было в 50-80-е гг. ХХ века. В результате сумма площади озер в средне-нижнем течении реки Янцзы снизилась с 25828 км2 до 14073 км2. Количество озер также сильно снизилось. На равнине Джанхань между рекой Янцзы и ее притоком Ханьцзян количество озер снизилось с 1066 до 326, в результате 6000 км2 площадей озер потерялось. Представляем динамику изменения площади главных озер, ближайших к берегу Янцзы (табл. 1). Таблица 1 Использование земельных ресурсов озер на берегах реки Янцзы Показатель Площадь до 1949г., км2 Площадь освоения, км2 Коэффициент освоения Озера равнины Цзянхань 8300 6000 0.75 Озера Донтин 4350 1918 0.44 Поянху Хонцзе 5050 2116 0.42 2069 509 0.25 Масштабное использование и освоение земельных ресурсов способствовали развитию сельского хозяйства Китая, сыграли большую роль в развитии экономики бассейна реки Янцзы, но в то же время сильно повлияли на естественное функционирование реки Янцзы. Использование и освоение земельных ресурсов изменяет экологическую систему. Уменьшение площади зеркала озер и земель с повышенной влажностью из-за освоения земельных ресурсов серьезно нарушило устойчивость экосистемы реки Янцзы. Исчезновение множества водных растений (гидрофит и гидрофилия) нарушило традиционные места и условия икрометания, инкубации и обитания различных рыб. Продукция речных промыслов Янцзы быстро снизилась. Другая сторона проблемы: изза уменьшения площади водной поверхности и земель с повышенной влажностью изменились географические и экологические виды речной системы, некоторые знаменитые достопримечательности и живописные места подверглись разрушению, потеряли значение для посещения и экскурсий. Влияние освоения водной энергии и строительства ГЭС на Янцзы Во второй половине прошлого века, на реке Янцзы велось скоростное строительство ГЭС. На реке Янцзы и ее притоках было построено 120 ГЭС с установленной мощностью свыше100 тыс. кВт, среди них - 17 крупных ГЭС. Сумма установленных мощностей составила 33,65 млн. кВт. Со строительством водохранилища и ГЭС Саньсья, а также с учетом требований к энергии высокоскоростного развития экономики Китая, скорость возведения ГЭС станет еще выше: до 2010 года сумма мощности ГЭС будет достигать 76,5 млн. кВт, а до 2030 года - 117,4 млн. кВт. Значительная роль в развитии экономики Китая отводится строительству ГЭС на реке Янцзы. Но строительство плотины и ГЭС окажет влияние на естественное функционирование реки Янцзы. Среди них главными являются следующие: использование энергии водяного течения понизит функционирование переноса и переброски веществ. Естественно, изменение водного течения изменит ландшафт бассейна и речные процессы. На территории водохранилища 100% донных отложений и большая часть взвешенных наносов потеряют энергию трансформации по участкам деривации водного течения, действие размыва водного течения уменьшится, а твердые вещества и наносы отложатся. Ниже плотин сбросные воды вызывают размыв речного русла, устойчивость речного русла и устья нарушается. Под влиянием водохранилищ расходы наносов и годовой объем наносов переброски стремительно снижались в низовье Янцзы таких ее притоков, как Ялунцзян, Миньцзян, Цзялинцзян, Ханьцзян, Уцзян, Сянцзян, Ганьцзян. В таблице 2 показано снижение расходов наносов и годового объема наносов переброски по данным гидрологической станции Датон, которая находится в низовье реки Янцзы. Таблица 2 Среднегодовой режим стока и наносов в разные периоды на станции Датон Период 1951 – 1967 гг. 1968 -1989 гг. 1989 -2000 гг. Объем 108 м3 /год 8915 8739 9537 Масса 108 т/год 4.93 4.37 3.463 Расход, кг/с 0.553 0.50 0.362 После построения водохранилища Саньсья в створе Датон среднегодовой объем будет снижен с 3,37 × 108 м3 до 2,15 × 108 м3.. Снижение трансформации наносов влияет на устойчивость речных берегов, русла и устья на самом опасном участке защиты от наводнения Динцзян из-за пропуска сбросных вод из водохранилища Саньсья. Появится размывание речного русла – максимальная глубина размывания составит 5 м. Строительство плотины и эксплуатация ГЭС изменит гидрологические, гидравлические и речные ландшафтные характеристики. Изменение гидрологических и гидравлических характеристик зависит от регулирования водохранилищ и режима эксплуатации. Под влиянием регулирования стока естественные процессы паводков почти исчезнут, характеристики периодичности полноводья маловодья гидрологического хода будут ослаблены. Изменение гидрологических характеристик нарушит устойчивость естественной экосистемы. Из-за плотины и водохранилищ на реке Янцзы и его притоках нарушается непрерывность водного течения и речного русла, окружающая среда существования рыб и гидрофитов, пути миграции рыб. Ценные и экономически выгодные породы рыб потеряли традиционные места икрометания, поскольку изменились необходимые им условия водного течения, такие как скорость течения, расход воды, глубина, турбулентность и температура воды. После построения ГЭС Гоцзуба, которая находится у выхода из Трехущелья в главное течение реки Янцзы ценные крупные проходные породы, такие как китайский осетр, оказались под угрозой исчезновения из-за нарушения условий миграции, инкубации и икрометания. Другая проходная рыба – сельдь гильза из-за нарушения места икрометания, которое находится на притоке Ганцзя, уже исчезла в реке Янцзы. Раньше река Янцзы являлась естественным рыбопитомником – местом, в котором разводят мальков пресноводных рыб для всех китайских рыбных промыслов, а теперь улов 4-х традиционных экономически выгодных пород рыб реки Янцзы таких как китайская сельдь, белый амур, толстолобик, пестрый толстолобик, снизился, как и улов их мальков снизился в 1990-е годы, а в 2000-е годы совсем потерял промышленное значение. Использование водных ресурсов для водоснабжения Огромное количество водных ресурсов реки Янцзы используется для обеспечения водоснабжения промышленности, сельского и коммунального хозяйства. Использование водных ресурсов оказывает позитивное влияние на развитие экономики. Однако, когда водопользование превышает допустимые пределы, то оно способствует разрушению естественного функционирования водной системы. Помимо водоснабжения в пределах речного бассейна необходимо осуществить переброску воды к засушливым северным территориям Китая. В последние годы суммарный объем водозабора из речной системы Янцзы составил 2 596 108 м3, в то время как среднегодовой сток равен 960 км3. Увеличение водопотребления, обусловленное ростом населения и экономического развития, имеет место практически на всей территории речного бассейна, за исключением горных районов. Количество водозабора и переброски стока из Янцзы стремительно увеличивается, особенно в провинции Диансу, где сток, впадающий в Янцзы, составляет 30 км3, а водозабор составляет до 16,8 км3, примерно 54% количества стока, впадающего в Янцзы. Проект по переброске вод из Южного Китая в северную часть страны, в первую очередь, нацелен на решение проблемы недостаточного водоснабжения в засушливых районах и рационального перераспределения водных ресурсов крупнейших пресноводных рек Китая - Янцзы, Хуанхэ, Хуайхэ и Хайхэ. Переброска воды будет вестись по трем каналам. После завершения третьей очереди строительства Китай сможет ежегодно перебрасывать из реки Янцзы на север 50 млрд. м3 воды. С окончанием стройки по переброске воды территория обслуживания и улучшения обеспечения водными ресурсами увеличится на несколько миллионов квадратных километров и включит регионы севера страны. Нагрузка водных ресурсов на Янцзы существенно возрастет. Начало переброски воды на север Китая будет способствовать социальноэкономическому развитию и изменению экосистемы севера Китая, будет формировать новую, но более хрупкую экосистему. С развитием социальной экономики и изменением экосистемы требование к водным ресурсам будет непрерывно увеличиваться. Из-за неопределенности многолетних колебаний годового стока, потерь в результате наступления засушливых лет может появляться катастрофически большой дефицит обеспеченности водными ресурсами. В низовьях Янцзы в засушливые годы и сезоны переброска воды будет серьезно влиять на водный транспорт, качество воды, водозабор и на экосистему. Влияние загрязненных стоков на функционирование водных ресурсов и экосистемы Янцзы Из-за развития промышленно-сельскохозяйственной экономики и усиления хода урбанизации очень быстро увеличивается количество сброса промышленных и коммунальных стоков и твердых выбросов. По данным бюллетеня водных ресурсов реки Янцзы в 1998 году, объем сточных вод, попавших в реку Янцзы, составил 189108 т, в 1999 г. - 207 ·108 т, а в 2000 г. - 234·108 т. В результате некоторые участки реки не удовлетворяют по качеству воды требованиям водоснабжения городов и регионов. В 1999 году длина участков с непригодными водами по качеству составляла до 20.8% , а в 2000 году их величина выросла до 26%. Дельта Янцзы с богатыми водными ресурсами - самая важная экономическая территория Китая - становится регионом, где отсутствуют пригодные воды. Стремительное ухудшение качества воды повлекло за собой уничтожение некоторых пород рыбы и сокращение их добычи. Экономически важные породы рыбы потеряли свое промышленное значение. Ценные же породы рыб и водные животные находятся под угрозой исчезновения (китайский остер, сельдь гильза, цветной лещ, речной краб, речной дельфин и т.д.). Из-за ухудшения водной среды в устье Янцзы количество планктона с 1983 по 1998 гг. снизилось на 69%. С 1992 по 1998 гг. виды бентоса снизились на 54%, общее количество бентоса снизилась на 88,6%. Антропогенное влияние пропуска поводков После1950-х годов из-за использования земельных ресурсов на поймах рек и озер в районах наводнения посредством строительства оградительных дамб свыше 80% площадей районов наводнения на берегах главного течения Янцзы не орошается естественным образом. Способность задержания и удерживания паводков уменьшается более чем на 60% . Крупнейший паводок был в 1998 году. В створе Ханькоу, в период паводка 1998 года 30-дневный максимальный объем паводка составил меньше на 29,7 км3, чем в 1954 г. Однако в створах Ханькоу, Шаши, Цзяньли, Лянхуатан, Лошань; Усюе, Цзюцзян их максимальный уровень был выше 1954 года на 1…2 м. 3. Предложения об охране естественного функционирования реки Янцзы Естественное взаимодействие реки Янцзы тесно связано с климатом, природой, экосистемой и социальной экономикой. Во время освоения использования водных ресурсов и выправительных работ на Янцзы нельзя разрушать естественное функционирование реки. Обслуживая человечество, река Янцзы оберегает устойчивость и безопасность жизнедеятельности. Антропогенное влияние ослабило действие естественного функционирования, увеличивает отрицательные последствия наводнений и экологии Янцзы. Во время высокоинтесивного развития использование ресурсов Янцзы, прежде всего, надо охранять ее естественное функционирование для продолжительного использования природных ресурсов самой Янцзы, для этого необходимо выполнять ряд требований. Нельзя неограниченно использовать водные ресурсы и ресурсы водной энергии реки Янцзы. Надо умеренно осваивать и использовать ресурсы вод и энергии. Проектирование реального использования водных ресурсов и ресурсов водяной энергии надо направлять на оздоровление экосистемы, солхранение необходимых гидрологических и гидравлических характеристик экосистемы и баланса веществ. После построения водохранилища Саньсья надо прекратить освоение каскада на главном течении Янцзы для того, чтобы сохранить естественные условия водных течений, ландшафта и устойчивость нижнего русла и устья Янцзы, избежать дальнейшего ухудшения функционирования экосистемы, поддерживать устойчивость реки и экосистемы. Главное капиталовложение по сооружению защиты от наводнения надо сделать для районов задержания паводков. Загрязнения воды являются главным врагом экосистемы реки Янцзы. Вдоль всей реки надо предпринимать весьма эффективные меры, чтобы избежать загрязнения воды. Сократить промышленные и коммунальные стоки на берегах Янцзы и построить множество очистных сооружений - в результате постепенно улучшить качество воды и избежать продолжительного ухудшения качества воды, обеспечить безопасность экосистемы и водных ресурсов Янцзы.
