Введение
1. Физико-географическая характеристика бассейна реки Кемь
1.1 Общие сведения
1.2 Геологическое строение и рельеф
1.3 Климатическая характеристика бассейна
1.4 Гидрологическая характеристика бассейна
1.4.1 Водосбор реки Кемь
1.4.2 Долина рек
1.4.3 Пойма
1.4.4 Водность реки
1.4.5 Питание
1.5 Почвенно-растительный покров
1.6 Хозяйственное использование рек
2. Гидротехнические сооружения Кемского каскада ГЭС
2.1 Характеристика Путкинской ГЭС
2.2 Характеристика Подужемской ГЭС
2.3 Характеристика Кривопорожской ГЭС
2.4 Характеристика Юшкозерского гидроузла
3. Влияние гидроэлектростанций на геоэкологическую обста-
новку
3.1 Краткая характеристика гидрологических постов
Оценка влияния гидроэлектростанций на геоэкологическую
3.2 обстановку
3.3 Геоэкологические проблемы р.Кемь
Заключение
Список используемых источников
Приложения
Активная хозяйственная деятельность на реках, а особенно масштабное гидротехническое освоение может повлечь за собой непредвиденное отрицательное влияние на созданные инженерные сооружения, построенные в руслах рек и на окружающие ландшафты. Многие гидрологические объекты, находящиеся под влиянием все возрастающего антропогенного прессинга, требуют особого внимания и специального исследования по поводу прогнозного отрицательного воздействия на экосистему. В качестве объекта нашего исследования был выбран бассейн реки Кеми, в связи с гидротехническим освоением северной Карелии и созданием четырех действующих ГЭС для решения важных социально-экономических задач региона. Кемский каскад включает: Юшкозер- скую, Кривопорожскую, Подужемскую и Путкинскую гидроэнергетические системы и входит в состав филиала «Карельский» ПАО «ТГК-1».
В последние десятилетия наблюдается ухудшение геоэкологической обстановки в Кемском бассейне вследствие интенсивной эксплуатации каскада ГЭС. Мониторинг по оптимизации водноэнергетического режима работы Кемского каскада ГЭС практически не ведется. Для начала разработки программ по оптимизации предложено рассмотрение ввода в работу программ мониторинга для уже эксплуатируемых гидроэлектростанций.
В связи с вышеизложенным, целью настоящего исследования является оценка влияния сооружений Кемского каскада ГЭС на гидроэкологический режим реки Кемь, геоэкологическую обстановку речной экосистемы, в частности, на изменение термического режима воды при начале строительства очередной ГЭС.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
а) рассмотреть природные особенности территории исследования и оценить влияние природных компонентов на строительство Кемского каскада ГЭС;
б) оценить изменение геоэкологической обстановки после завершения строительства очередной ГЭС;
в) установить термические изменения воды в результате строительства гидротехнического сооружения.
В настоящей работе была произведена оценка влияния сооружений Кемского каскада ГЭС на гидроэкологический режим реки Кемь, в частности, на изменение термического режима воды при начале строительства очередной ГЭС в период с 1950 года по 2000 год.
Установлено, что происходило с термическим режимом реки во время строительства каскада Кемских ГЭС. Для анализа были взяты данные температуры воды по двум гидрологическим постам: р.Кемь-с.Юшкозеро и р.Кемь- с.Шомба, в период с 1960 года по 1986 год.
Полученный график был условно разделен на четыре периода: 1) период с 1960 года по 1967 год;2) период с 1968 года по 1971 год;3) период с 1972 года по 1981 год;4) период с 1982 года по 1986 год.
В начале периода 1960 - 1967 гг. колебания температур воды схожи, в 1963 году происходит резкий скачок значений на посту р.Кемь-с.Шомба. Разница температур составил практически 2°С. К концу периода значения температур нормализуются, резких колебаний не наблюдалось.В период с 1968 года по 1971 год происходит снова резкий скачок температур воды на посту р.Кемь- с.Шомба. Разница всё так же составляет 2°С, наблюдается тенденция увеличения значений. В период с 1972 года по 1981 год разница значений уменьшается и составляет уже 1°С. Также в этот период начинается строительство Юшко- зерской ГЭС. В период с 1982 года по 1986 год не наблюдаются характерные скачки, значения температур воды колеблется в одном диапазоне. На такие резкие скачки значений температур воды оказало влияние именно постройка и начало эксплуатации ГЭС.
После введения в эксплуатацию в 1967 году Путкинской ГЭС отмечалось ускорение социально-экономического развития города Кеми, но, несмотря на это постройка ГЭС оказала негативное влияние в некоторых сферах: экологических и социально-экономических. В 1963 году произошло наводнение - размылось Подужемское кладбище и были затоплены деревни, расположенные в непосредственной близости к ГЭС.Констатируется размывание берега в районе ГЭС. Из-за изменения термического режима рыба перестала нереститься в этих местах, что привело к строительству форелевых заводов по всей республике. До строительства Путкинской ГЭС река Кемь была способна обеспечить красной рыбой население Карелии.
При строительстве Подужемской ГЭС приоритетно было сохранить естественные гидрологические условия Вочажского мыса. Энергетиками была проделана работа по укреплению берега скальной отсыпкой. В итоге последствием строительства стало перекрытие хода семги в оз. Куйто для нерестилища, а сплав леса поспособствовал уничтожению жемчужниц.
Запуск первого гидроагрегата Юшкозерской ГЭС дал первый ток предприятиям и населению Калевальского района Карелии. Однако при этом проявился негативный фактор:при проектировании новой ГЭС планировалось затопить ближайшие сёла, что расценивалось, как уничтожение историкокультурных памятников.
Кривопорожская ГЭС является самой крупной и мощной в Кемском каскаде, обеспечивая энергоснабжение Костомукшского горно-обогатительного комбината. Также ГЭС работает в пиковой части графика нагрузок. Несмотря на это у Кривопорожской ГЭС отмечается дефект в зоне сопряжения грунтовой плотины с основанием.При строительстве часть земель в русле реки Кемь была затоплена, образовав водохранилище. Вследствие чего были эвакуированы 58 хозяйств, а так же был закрыт сплав леса, что сказалось на сокращение рабочих мест в ближайших посёлках, занимавшихся лесозаготовкой.При пуске в эксплуатацию Кривопорожской ГЭС произошло изменение режима реки, поскольку для ведения работ по разбору перемычки отводящего канала необходимо открыть шандоры водосброса Подужемской ГЭС и перекрыть затворы водосбора Кривопорожской ГЭС. Для наполнения водохранилища и аванкамеры верхнего бьефа необходимо перекрыть шандоры верхнего водосброса Юшкозерской ГЭС, что так же имеет ощутимое влияние.
Таким образом, несмотря на оказание положительного влияния, строительство и эксплуатация гидроэлектростанций для выработки чистой энергии в условиях глобального потепления и увеличения продолжительности стока приносит существенный урон как геоэкологический, так исоциально- экономический. Возможным решением, для снижения рисков развития негативных гидро- экологических ситуаций, может послужить разработка программы мониторинга по уже построенным станциям, а также переоценка условий эксплуатации существующих и проектируемых гидроузлов
В процессе проведенного исследования нами были решены следующие задачи:
а) рассмотрены природные особенности территории исследования и оценено влияние природных компонентов на строительство Кемского каскада ГЭС;
б) в результате строительства гидротехнического сооружения установлены термические изменения воды;
в) после завершения строительства очередной ГЭС констатированы и установлены изменения геоэкологической обстановки в районе исследования.
