Сохранение рыбных запасов в условиях развития гидроэнергетики

Сохранение рыбных запасов в условиях развития гидроэнергетики.

, КаспНИРХ

Природные комплексы низовьев Волги (Волго-Ахтубинская пойма, дельта Волги), масштабные по своей величине и значительности биологических ресурсов, не имеют аналогов не только в России, но и на всем европейском континенте.

В последние годы в этом регионе активно развивается рекреационный бизнес, включающий в себя также спортивное и любительское рыболовство. По оценке специалистов в 2009 г. низовья Волги посетило около 2 млн. человек.

Экологическое состояние природных наземных и водных комплексов низовьев Волги полностью определяется режимом их обводнения, т. е. величиной и временным распределением попусков воды из Волгоградского водохранилища.

Наиболее значимый период для воспроизводства биологических ресурсов приходится на II квартал года, когда в низовьях Волги разливается половодье, происходит размножение рыб, представителей животного мира и орнитофауны, влагозарядка естественных сенокосных угодий, обводнение лесных массивов.

Совершенно очевидно, что в условиях аридного климата низовьев Волги сохранение природных комплексов возможно только при осуществлении специальных попусков воды при определенной продолжительности их обводнения.

Помимо сохранения природных комплексов необходимо сказать о такой важной проблеме как водообеспечение населения Волгоградской и Астраханской областей, проживающего в рассматриваемом регионе, численность которого составляет около 1,5 млн. человек. Для этой цели следует осуществлять попуски воды такой продолжительности, чтобы обеспечить заполнение западных подстепных ильменей, озер и стариц Волго-Ахтубинской поймы, обеспечить пополнение грунтовых вод, промывание водотоков дельты Волги.

Особо необходимо отметить плохое качество воды, поступающей из каскада водохранилищ. Ввиду слабой проточности и цветения водохранилищ каскада, процессы самоочищения воды в них затруднены. В низовья Волги поступает вода болотного генезиса, причем в последние годы качество волжской воды ухудшилось. Санитарно-эпизоотическое состояние водной среды в низовьях Волги и, особенно, в зоне западных подстепных ильменей, неудовлетворительное. Если в прошлом веке опухолевыми заболеваниями характеризовались только хищные рыбы (судак, сом), то в последние годы они проявляются и у мирных рыб, таких как вобла, лещ, сазан и др.

В совокупности негативное воздействие современного управления водными ресурсами Волжско-Камского каскада ГЭС на экосистему низовьев Волги и Каспийского моря представлено на рисунке 1. Оно проявляется в коренном изменении количественного и качественного характеристик речного стока, а именно: жидкой компоненты, взвешенных наносов, включая органическую компоненту, поступление биогенных веществ и др., по сравнению с естественно водностью реки.

Рисунок 1 - Блок-схема воздействия зарегулирования стока на экосистему низовье Волги и Каспийского моря

Зарегулирование стока р. Волги привело к следующим негативным последствиям для рыбного хозяйства – важнейшего внутреннего рыбопромыслового района России:

- резкому сокращению миграционных путей проходных рыб, таких как осетровые, лососевые, проходные сельди, а также их нерестовых площадей. Из общего нерестового фонда осетровых рыб 3390 га, на участке н/б Волгоградского гидроузла – вершина дельты Волги сохранились нерестилища весенне-нерестующих осетра и белуги (по оценкам разных авторов) общей площадью около 370 и 450 га, то есть соответственно 11-13% ранее существовавшего нерестового фонда;

- изменило их генетически сформированную внутрипопуляционную дифференциацию, эффективность освоения нерестилищ и тем самым экологические условия формирования количественной и качественной структуры молоди осетровых. Наряду с практически полной потерей нерестилищ осетровых рыб в р. Волге и сокращении миграционного пути произошли качественные изменения размерно-весовых характеристик молоди этих рыб, скатывающихся с нерестилищ. Так, если в естественных условиях водности Волги молодь осетровых рыб при скате в море достигала высоких навесок: белуга и осетр соответственно, в среднем, около 0,20-50 и 10 г. В современных условиях молодь рыб достигает морских пастбищ на стадии личинки весом 0,5-1,0 г, что предопределяет их низкую выживаемость и тем самым слабое пополнение численности осетровых и их природного генофонда;

- деформации основополагающих параметров половодья, определяющих формирование биологической продуктивности низовий Волги и Северного Каспия;

- перестройке внутригодовой структуры поступления волжского стока в низовья реки.

Ведущим фактором в формировании численности генеративно-пресноводных видов рыб, к которым относятся проходные рыбы (осетровые, сельдь - черноспинка), полупроходные (вобла, лещ, сазан, судак и др.) и речные (туводные) виды рыб (сом, щука, линь, окунь, густера и др.) является уровень их естественного воспроизводства. Величина пополнения молодью промыслового запаса рыб и в целом численности их популяции определяется сложным комплексом абиотических и биотических факторов, среди которых первостепенное значение имеет водность в весенне-летний период.

В летне-осеннюю межень попуски воды мало отличаются от бытового периода (естественной водности реки). Основное влияние на величину весеннего половодья оказывает величина сработки водохранилищ в зимний период.

В таблице 1 показано соотношение водности в период половодья и зимы в различные периоды зарегулирования стока. Обращает на себя внимание, что при различной водности наблюдалось аналогичное увеличение зимнего стока.

Таблица 1 – Основные показатели распределения зимнего стока (XII-III) и весеннего половодья после зарегулирования волжского стока у г. Волгограда

Периоды лет	Годовой сток	Сток за II квартал	Сток за зимний период (XII-III)	Потенциально возможный объем за II квартал при ограниченной зимней сработке, км3	Величина зимнего стока, км3
км3	Wi	Wi-, км3	км3	Wi	Wi-, км3	% к естественному стоку	км3	Wi	% годового стока
	232,3	0,94	-15,0	104,2	0,98	-1,6	77	60,0	0,93	25,9	119,0	46,5
	203,1	0,82	-44,2	83,7	0,79	-22,1	62	56,9	0,88	28,0	98,0	40,6
	274,1	1,11	+26,8	112,8	1,07	+7,0	84	71,2	1,10	26,0	128	54,8
	248,4	1,00	+1,1	106,0	1,00	+0,2	78	62,2	0,96	25,0	121	50,0
	265,7	1,07	+18,4	118,4	1,12	+12,6	88	66,5	1,03	25,0	133	53,1
	242,4	0,98	-4,9	97,8	0,92	-8,0	72	68,0	1,05	28,0	113	48,5
	217,2	0,88	-30,1	88,9	0,84	-16,9	66	55,8	0,86	25,7	104	43,4
Среднее	247,3	1,00		105,8	1,00		78	64,6		26,6	120	49,4

В I период регулирования стока, совпавший с квазистационарным стоянием уровня моря на отметке около -28,5 м абсолютная и относительная величины зимнего стока, в среднем, были сравнительно невелики (соответственно 60 км3 и 25,8 %). В период экстремального маловодья ( гг.) и падения уровня моря до отметки -29,0 м относительная доля зимнего стока значительно возросла (до 28 %), при небольшом снижении абсолютной величины (56,9 %). В последующие периоды трансгрессии ( гг.), регрессии ( гг.) и стабилизации ( гг.) уровня моря процент зимнего стока понизился до 25-26 % и резко возрос до 28 % в гг. Таким образом, самое значительное внутригодовое перераспределение стока наблюдалось в экстремально маловодный цикл гг. и пониженной водности гг.

Весеннее половодье 2006 г. было небольшим по объему, крайне низким по уровенному режиму и непродолжительным. Это привело к огромному ущербу природным комплексам, особенно в Волго-Ахтубинской пойме, поскольку полностью пересохла основная часть ильменей и стариц, которые до настоящего времени не восстановились до прежнего уровенного режима. Рыбному хозяйству был нанесен ущерб в размере 42,6 тыс. т осетровых и полупроходных рыб на общую сумму около 2 млрд. руб. Между тем, к 1 июля Куйбышевское и Волгоградское водохранилища были заполнены практически до НПУ, хотя для таких мелководных лет «Основными правилами использования водных ресурсов Куйбышевского и Волгоградского водохранилищ» соответственно §15 и §16 для обеспечения заданного гидрографа весенних рыбохозяйственных и сельскохозяйственных попусков разрешается к началу навигационной межени (обычно к 1 июля) приостанавливать заполнение этих водохранилищ, но не ниже 51 и 13 м соответственно. Однако этого не было сделано. В этом случае объем попуска мог бы составить около 95 км3, что позволило бы предотвратить экологическую катастрофу, происшедшую в низовьях Волги в 2006 г.

За этим последовала зима 2006/2007 года, когда в этот период было сброшено в море около 87 км3 волжской воды, что явилось одним из самых больших сбросов зимней воды за весь 50-летний период зарегулирования стока. При этом были нарушены «Основные правила использования водных ресурсов Волгоградского водохранилища на р. Волге» (1982) по среднесуточным, среднедекадным и среднемесячным расходам (соответственно 9000, 8000 и 7000 м3/с). Это явилось следствием того, что к началу зимней межени нижние волжские водохранилища были заполнены, в то время как в летне-осеннюю межень попуски были пониженными и, тем самым, в условиях теплой зимы возросла приточность к каскаду и водохранилища потеряли свою регулирующую способность. При этом 28 км3 было сброшено до наступления нерестовых температур и из общего объема за II квартал фактически в нерестовый период поступило только 92 км3 воды, что привело к ущербу рыбным запасам в объеме 23,1 тыс. т на общую сумму 1,2 млрд. рублей.

В гг. половодья были пониженными по объему, особенно в 2009 г. (всего 92,7 км3 за II квартал). Однако в эти два года также не было использовано, хотя бы для частичного снижения ущерба природным комплексам, недозаполнение водохранилищ. Подобные примеры можно было бы продолжить и по другим отдельным годам.

Крайне неудовлетворительно составляются ежегодные гидрографы, игнорирующие рыбохозяйственные экологические требования. Ранняя подача максимальных расходов в низовья Волги, как правило, наступает в конце апреля – начале мая. При этом в отмелой устьевой области Волги формируется своеобразный барьер холодного температурного фронта, образованный холодными волжскими водами и теплыми – морскими. Этот гидрофронт препятствует заходу рыбы из моря в дельту Волги на нерест. Максимальными расходами воды вымывается из нерестилищ неокрепшая после выклева молодь, которая еще нежизнестойка.

В естественных условиях водности максимальные расходы поступали в дельту Волги в начале июня. Налицо несоответствие современных гидрографов экологическим особенностям размножения рыб.

Таким образом, в результате неблагоприятных условий воспроизводства рыб формируются малоурожайные их поколения.

За период зарегулирования волжского стока практически по всем основным видам рыб происходило неуклонное снижение уловов в Волго-Каспийском промысловом районе (табл. 2).

Таблица 2 - Средние показатели уловов, тыс. т

Годы	Вобла	Лещ	Судак	Сазан
	20,91	18,56	4,00	2,15
	17,87	18,07	2,62	3,90
	10,33	11,11	1,41	3,95
	8,35	16,07	0,81	2,63
	4,63	14,11	0,79	1,41
	2,01	11,51	0,26	1,07
	1,79	8,95	0,38	0,99

Происходило накопление отрицательного воздействия неблагоприятных свойств искусственных гидрографов, снижение численности поколений и количества заходящих рыб на нерест, их качественной структуры и, как следствие, снижение эффективности воспроизводства рыб (рис. 2).

Рисунок 2 - Уловы основных промысловых видов рыб в Волго-Каспийском промысловом районе по периодам (тыс. т.)

Многолетняя динамика уловов в естественных условиях водности и после зарегулирования волжского стока представлена на рис. 3-7. Как видно из этих слайдов сокращение уловов основных видов рыб Волго-Каспия произошло практически в первые же годы после зарегулирования волжского стока у г. Волгограда. Наибольший ущерб нанесен тем видам рыб, которые размножаются на свежезалитых пониженных участках поймы и дельты Волги с луговой растительностью. Так, уловы воблы, в среднем, сократились в 5 раз, судака, сазана и леща соответственно в 13,4; 3,8 и 3,3 раза. При этом популяции судака, воблы и сазана близки к исчезновению, хотя раньше они являлись массовыми видами рыб Волго-Каспия. В лучшем состоянии находятся запасы леща, но они также заметно снизились после зарегулирования волжского стока. В меньшей степени оно сказалось на таких рыбах как щука и, особенно соме, размножающихся в авандельте Волги, на малых глубинах, т. е. в более благоприятных экологических условиях при размножении, чем полупроходные рыбы.

Понимая относительную приблизительность расчета ущерба, нанесенного рыбному хозяйству Волго-Каспия и, Астраханской области в частности, тем не менее, за истекшие полстолетия потенциальный недолов ценных биоресурсов составил около 6 млн. т на общую сумму около 550 млрд. рублей или около 18 млрд. долларов по современному курсу. Отметим, что за совершившееся никто не понес ответственности. Документы-жалобы, поступающие из регионов, на необходимость изменения режима попусков воды в сторону их экологизации, в т. ч. на имя Президента, успешно дезавуируются чиновниками, с тем, чтобы не нести никакой ответственности за происходящее. Поручения Президента РФ по экологизации попусков воды в низовья Волги не выполняются. Восстановление биоресурсов потребует огромных финансовых вложений, продолжительного времени и самое главное всей существующей практики управления водными ресурсами Волжско-Камского каскада водохранилищ.

Приведенные материалы свидетельствуют о необходимости срочного изменения системы управления водными ресурсами каскада, чтобы спасти природные комплексы низовьев Волги. Решение этой задачи возможно за счет снижения выработки электроэнергии в зимний период в маловодные и средневодные годы.

Из-за недостатка времени остановлюсь лишь на основных принципиальных положениях, которые должны быть при этом решены:

- выработаны новые «Основные правила использования водных ресурсов Волжско-Камского каскада водохранилищ» для тех из них, которые составляют основную часть регулируемого бюджета жидкого стока. В них необходимо ввести элементы многолетнего регулирования режимом сработки водохранилищ с целью решения проблемы экологизации попусков воды в низовья Волги;

- основным принципом, который должен быть заложен в решение проблемы экологизации попусков в низовья Волги - приоритетность сохранения водных и наземных экосистем Волго-Ахтубинской поймы, дельты Волги, Северного Каспия, имеющих большую социально-хозяйственную значимость не только для данного региона России. Экосистема низовьев Волги и Северного Каспия имеет высокий международный статус ввиду уникальности реликтовых автохтонных биологических объектов.

Решение проблемы экологизации попусков воды в низовья Волги лежит на путях решения следующих задач:

- создания модели управления водными ресурсами ВКК на основе водных ресурсов всего каскада, а не только двух нижневолжских, включая в систему решений моделирования, также такие природные объекты как западные подстепные ильмени, нерестилища и сельхозугодья Волго-Ахтубинской поймы, водно-болотные угодья водоплавающих птиц, с целью их обводнения в необходимом режиме. Решением моделирования должно также стать обеспечение требований хозяйственных водопользователей Астраханской и Волгоградской областей, поскольку водные ресурсы р. Волги являются единственным источником водообеспечения населения и населенных пунктов;

- обеспечение высокой достоверности прогнозирования водохозяйственной обстановки в бассейнах рек Волги, Камы, Оки и их протоков на основе совершенствования научной базы прогнозов и их материального обеспечения и материального стимулирования разработчиков прогнозов для обеспечения их высокой оправдываемости;

- в состав Новых «Правил» внести переменную величину сработки водохранилищ в годы разной водообеспеченности, а не постоянную величину – 55 км3;

-гидрограф и параметры искусственных весенних половодий приблизить к существовавшим в естественных условиях водности р. Волги. Объем стока за II квартал должен составлять при 50 % обеспеченности стока – 120 км3, при 75 % обеспеченности – 110 км3 и при 95 % обеспеченности – 90 км3;

-в маловодные и средневодные годы ограничить зимнюю и предполоводную сработку (декабрь-март) в нижний бьеф Волгоградского гидроузла объемом 30-50 км3;

-обеспечить выполнение ФАВР §15 и §16 действующих «Основных правил использования водных ресурсов…» соответственно Куйбышевского и Волгоградского водохранилищ (1982), в которых предусматривается для обеспечения спецпопуска в маловодные годы сработка к 1 июля водохранилищ соответственно до уровня 51 и 13 м. При этом объем стока в низовья Волги за II квартал возможно увеличить на 15 км3 и тем самым значительно сократить ущербы, наносимые рыбохозяйственной отрасли;

- новая редакция «Основных правил…» должна основываться на многовариантном развитии водохозяйственной обстановки в бассейне Волги в конкретном году, а также прогноза её развития на последующий год с учетом современных климатических условий и внутригодового распределения стока. Введение в состав «Основных правил…» нормативной базы, определяющей распределение водных ресурсов водохранилищ между водопользователями в различные сезоны года при различной обеспеченности стока, с учетом реалий рыночной экономики и недопущения монопольного использования водных ресурсов в интересах одного потребителя и получения односторонней прибыли;

- рационального использования воды всеми водопотребителями, имеющими нормативную базу, с целью сокращения ее расходов.

Со стороны рыбного хозяйства считаем включить в разработку управления ресурсами ВКК следующие требования. Требования рыбного хозяйства Волго-Каспия сводятся к тому, чтобы при среднем годовом стоке в 250 км3 в нижний бьеф Волгоградского гидроузла осуществлять в течение средневодного года следующие попуски воды:

декабрь – март – 50 км3;

апрель – июнь – 120 км3;

июль – август – 34,8 км3 (расход 6,5 тыс. м3/с);

сентябрь – ноябрь – 45,2 км3 (расход 5,75 тыс. м3/с).

Наряду с совершенствованием управления водными ресурсами ВКК необходимо, чтобы гидроэнергетики восстановили водоносность рук. Ахтуба, которая обмелела после сооружения Волгоградского гидроузла в результате нарушения русловых процессов и требует проведения дноуглубительных работ.

Это положение также относится к восстановлению гидрографической сети в Волго-Ахтубинской пойме, отдельных водотоков и каналов-рыбоходов в дельте Волги и западных подстепных ильменях путем проведения мелиоративных работ и разобвалованию перегораживающих водотоки дамб. Необходимо проведение мелиоративных работ также на водохранилищах ВКК, с целью улучшения качества воды.

Реализация режимов управления Волжско-Камского водохозяйственного комплекса должна естественно меняться в зависимости от запасов воды в водохранилищах и прогноза на приточность.

Так, в случае чрезвычайно высокой приточности в осенне-зимний период необходимо начинать увеличение сбросов воды в марте, своевременно вскрыв русло р. Волги на участке Волгоград – Каспийское море.

В годы с пониженной водностью стратегия подачи воды в низовья р. Волги должна быть иной, рассчитанной на экономию подачи воды до начала половодья.

Решение этой научно-хозяйственной задачи возможно с привлечением академических и прикладных ведомственных институтов и явилось бы большим научным достижением отечественной науки и заинтересованных ведомств.

Вставка 1,

Регулирование стока в низовьях Волги затронуло все сезоны года, с наибольшим его перераспределением между весеним половодьем и летней меженью с одной стороны и осенне-зимним периодом с другой,

(табл. )

Внутригодовое распределение стока р. Волги у г. Волгограда, км³;%

Периоды лет сезоны	Год,	Зимняя межень (XIII-III)	Осенняя межень (IX-XI)	Суммарный сток зима-осень	Весна (II квартал)
среднее	минимальное	максимальное
(а)	237,4 100,0	32,3 13,6	36,0 15,2	68,3 28,8	135,8 57,2	93,4 58,1	212,2 64,5
	232,3 100,0	60,0 25,8	39,0 16,8	99,0 42,6	104,2 44,9	66,6 36,9	158,1 53,8
(б)	246,6 100,0	64,6 26,2	42,7 17,3	106,6 43,5	104,7 42,4	56,8 34,1	158,1 53,8
Разность (б)-(а)	+9,2 +3,9	+32,3 +12,6	+6,7 +2,1	+39,0 +16,8	-31,1 -14,8	-36,6 -24,0	-54,1 -10,7

Примечание: числитель-абсолютные величины стока, км³.

Знаменатель-относительные величины стока, %.

Обращает на себя внимание увеличение попусков воды в н/бьеф Волгоградского гидроузла,,холостых” для биопродуктивных процессов в Волго-Каспийского районе в осенне-зимнюю межень. После завершения 12-летнего периода гг. До начала 1970-х годов сток весеннего половодья ещё несколько превышал объём стока в осенне-зимнюю межень, (табл. ). В последующие годы доля стока в осенне-зимний превысила величину весеннего половодья, что ещё сильнее усугубило дезинтеграцию гидрологических и биологических процессов в низовьях Волги. В отдельные маловодные годы весенние и зимние попуски воды сравнивались по своим величинам, а в отдельные годы (1975, 1984) даже превысили объёмы половодья. Нельзя исключить и зимние затопления пойманных участков и нерестилищ дельты Волги, как например, в зиму 2012/2013 года. Неустойчивый по гидрологическому режиму и развитию ледяного покрова — крайне негативный фактор для зимовки рыб, сохранению их нерестового субстрата на нерестовых массивах, разрушению берегов водотоков, поумочке лесных массивов. И безусловно хозяйственной деятельности населения Астраханской области.

Вставка 2..

После зарегулирования волжского стока на Нижней Волге средняя продолжительность половодья с 84 суток снизилась до 58, при экстремально коротком объводнении нерестилищ низовьев реки — 19 суток. Многолетние исследования ФТУП,,КаспНИРХ” свидетельствует

о необходимой минимальной продолжительности объводнение для достижения этапов жизнестойкого развития молоди рыб не менее 60 суток (Алёхина, Финоева, 2001). Из более, чем полувекового периода регулирования стока в низовьях Волги более половины лет (52%) не отвечали минимальным гидрологическим факторам, обеспечивающим нормальные естественное воспроизводство рыб Волго-Каспия в полойной системе ВАП и дельты Волги. В естественных условиях водности в промысел вступало по данным Чугунова (1928) не более 0,91-2,17% молоди, которая формировалась на нерестилищах. В современный период, характеризующийся не обеспечением минимально необходимых экологических условий для воспроизводства молоди, эффективность естественного воспроизводства рыб на 1-2 порядка ниже, т. е. Не более 0,02-0,1% по сравнению с периодом естественный водности р. Волги.

П., Финаева эффективности размножения полуреходных рыб в дельте Волги. II Экология молоди и проблемы воспроизводства каспийских рыб. М., изд-во Вниро, 2001. с. 7-28.

Чугунов молоди промысловых рыб Волго-Каспийского района // Тр. Астраханского науч. рыбохоз. Стану, т. 6 вып. 4-282 с.