Развитие рационального природопользования Волго-Ахтубинской поймы

Природные условия Волго-Ахтубинской поймы резко контрастируют с прилегающими территориями богатством ландшафта, обилием гидробионтов, многообразием представителей растительного и животного мира, а также наличие благоприятных факторов для естественного и искусственного орошения, что способствует развитию сельскохозяйственного производства.

Главным средообразующим Волго-Ахтубинскую пойму фактором является ее гидрологический режим, нарушение которого может привести к необратимым последствиям.

Актуальность исследований состоит в необходимости: выявления изменений параметров состояния природной среды Волго-Ахтубинской поймы, проведения оценки воздействия антропогенной деятельности на состояние поймы.

Область применения результатов исследований – природоохранное освоение Волго-Ахтубинской поймы.

Методы проведенных исследований – анализ современного состояния по вопросу исследования, натурные обследования водных объектов на территории Волго-Ахтубинской поймы, сравнения, обобщения.

Основные выводы исследований - при разработке природоохранных мероприятий Волго-Ахтубинской поймы необходимо учитывать не только гидроэнергетику и водный транспорт, но и сельское и рыбное хозяйство, и главным образом, требования сохранения поймы, как уникального природного объекта.

В бассейне реки Волги расположена Волго-Ахтубинская пойма, с множеством рек, островов и озёр, которая начинается за плотиной Волжской гидроэлектростанции. Это природное образование между основным руслом Волги и параллельным Волге рукавом Ахтубой простирается на 450 км от Волгограда до Астрахани, ее площадь составляет – 7,56 тыс. кв. км.

Волго-Ахтубинская пойма обладает своеобразной флорой и фауной водных и прибрежных местообитаний и имеет комплекс весьма благоприятных природных и экономических условий для развития сельскохозяйственного производства при орошении, экологического туризма и рекреационной деятельности в целом.

Интенсивное антропогенное воздействие на Волго-Ахтубинское междуречье: каскад ГЭС, а также строительство моста через р. Волгу в районе г. Волгограда привело к острой необходимости тщательного изучения данного комплекса и научного обоснования

Деятельность человека на исследуемой территории играет достаточно значительную роль в формировании современного облика геологической среды, процесс техногенной трансформации которой пока охватывает локальные участки, и не достигает стадии необратимости. Кроме того, большую роль в антропогенном изменении рельефа играет интенсивное использование территории поймы в сельскохозяйственном производстве. Негативное воздействие антропогенных факторов возросло в связи с активной разработкой нефтегазовых месторождений на сопредельных территориях и началом поисково-разведочных работ на нефть и газ непосредственно в пойме. Большинство водных объектов в той или иной степени изменены, что обусловлено в значительной степени их загрязнением.

Натурные обследования территории Волго-Ахтубинской поймы проводили в границах Среднеахтубинского района Волгоградской области. С вводом в эксплуатацию моста через Волгу, эта территория получила значительную дополнительную антропогенную нагрузку, которая с каждым годом будет возрастать.

Объектами наших обследований были протоки, ерики и озера между которыми в период паводка должна устанавливаться гидравлическая связь. Эта связь играет основную роль в водообеспеченности поймы дает ей жизнь и делает пойму уникальной экосистемой. Результаты натурных обследований приведены в приложении и следующей характеристике, которая дана с 2006 года по 2009 год.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОЛГО-АХТУБИНСКОЙ ПОЙМЫ. НАТУРНЫЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ

Полоса долины между реками Волга и рукавом Ахтубы, изрезанная многочисленными протоками, ериками и озерами, носит название Волго-Ахтубинская пойма. Волго-Ахтубинская пойма является уникальным природным комплексом, имеющим особое значение не только для Волгоградской и Астраханской областей, но и для России в целом. Её экологическая значимость обусловлена многими факторами: наличие разнообразных уникальных и типичных природных комплексов – водно-болотных угодий, пойменных дубрав и лугов, значительного числа редкого вида животных и растений. Для Волгоградской области Волго-Ахтубинская пойма выполняет роль регулятора состава атмосферного воздуха, в том числе для таких промышленных центров как города Волгоград и Волжский, является зоной рекреации жителей области и России.

Климатическая характеристика Волго-Ахтубинской поймы

Волго-Ахтубинская пойма расположена в южной половине умеренного пояса среди типичной полупустыни, которая обладает своеобразными почвенно-гидрогеологическими условиями. Эти характерные условия способствовали формированию зеленого оазиса среди опустыненных ландшафтов Прикаспийской низменности. Волго-Ахтубинская пойма относится к континентальной Восточно-европейской климатической области, которую можно характеризовать как умеренно сухую и очень теплую, с суммарной солнечной радиацией 115120 ккал/кв. см год, с суммой активных температур выше 10°С 32003400. Годовая амплитуда температуры воздуха достигает 3335°С, количество осадков не многим более 300 мм при испаряемости, превышающей 800 мм.

Лето в пойме жаркое, что связано с преобладанием в Нижнем Поволжье устойчивой антициклональной погоды, максимальные температуры в отдельные годы достигают 40°С.

Холодный период продолжается с середины ноября до конца марта (он ограничивается датами перехода среднесуточной температуры через 0°С осенью и весной), но настоящая зима с установлением устойчивого снежного покрова наступает в середине декабря. При средней температуре самого холодного месяца, равной примерно – 9°С, в отдельные зимы с обеспеченностью около 20% бывают морозы до – 25°– 30°С. Зимой увеличивается количество облачности, особенно в декабре (больше половины дней в котором бывает без солнца). К началу весны количество ясных дней резко увеличивается.

Гидрогеологический режим поймы

Волго-Ахтубинская пойма — молодое постплейстоценовое образование, сформировавшееся на протяжении 78 тыс. лет на месте глубокого эстуария. Волга и Ахтуба текут в одной долине, которая на космических снимках воспринимается в виде типичной линейной структуры.

Ведущим фактором в формировании рельефа поймы являются волжские паводковые воды. Рельеф поймы определяется руслоформирующими процессами рек Волги, Ахтубы и менее значительных водотоков, разгружающиеся на пойму. Здесь наряду с условиями аккумуляции протекают процессы размыва пойменного аллювия. Разница в отметках составляет 0,81,5 м для пониженных массивов и 1,55,0 для плоских и гривистых возвышений. По формам рельефа рассматриваемый регион подразделяется на следующие геоморфологические элементы: прирусловые отмели и осередки, крупногривистая прирусловая высокая пойма, пологогривистая переходная пойма, равнинная низкая центральная пойма.

Высокая пойма развита вдоль левого берега Волги. Гривы и межгривные понижения почти параллельны направлению ериков и протоков. К межгривным понижениям приурочены мелкие ерики, протоки и старицы. На гривах преобладает песчано-супесчаный аллювий, а в междугривных понижениях - суглинистый, реже глинистый.

Переходная пойма простирается то в виде полос, то в виде обособленных массивов.

Распространены плоскодонные озера, часто соединенные между собой потяжинами или мелкими ериками. Глубина озер центральной поймы составляет 0,51,5 м. Они имеют отвесные берега. Характерным для этой зоны является микробугристый рельеф.

Врезающаяся двойная долина отвечает глубинному Южно-Волжскому разлому. Особенности строения тектонического фундамента нашли отражение в четко видном

Грунтовые воды залегают на глубине от 0 до 5 м. Воды пресные, с содержанием сухого остатка до 1 г/л, редко до 1,5 г/л. Физико-геологические явления связаны с размывом и обрушением берегов вдоль основного русла р. Волги и Ахтубы, а также с накоплением осадков в прирусловой части долины.

Формирование аллювия Волго-Ахтубинской поймы относится к послехвалынскому времени. Ложем для послехвалынских отложений служат преимущественно осадки бакинского и хазарского времени.

Ресурсы поверхностных вод определяются двумя объектами:

- рекой Волгой с прилегающими протоками и водоемами;

- водотоками Волго-Ахтубинской поймы, включая реку Ахтуба.

Площадь водосбора Волги в границах области составляет 18 580 км2, объем годового стока 251 млн. км3, длина реки в границах области - свыше 340 км. В условиях регулирующего влияния Волжского каскада водохранилищ за три весенних месяца по Волге проходит в среднем всего 44% годового стока. Волжская ГЭС, благодаря регулированию стока, поддерживает судоходный уровень в нижнем течении, смягчает паводки и меженные спады.

Река Ахтуба является левым рукавом реки Волги. Отделяясь от нее выше г. Волгограда, Ахтуба далее течет как самотечный водоток параллельно основному руслу Волги. Пространство между Волгой и Ахтубой изрезано многочисленными протоками и старицами и носит название Волго-Ахтубинской поймы. На всем протяжении Ахтуба не имеет протоков, но от нее отделяется ряд рукавов, заполняемых водой в период половодья.

При строительстве плотины ГЭС рукав Ахтубы был перекрыт земляной перемычкой, затем ниже была построена вторая перемычка. В месте ответвления Ахтубы построен Волго-Ахтубинский канал длиной 6,6 км. В Ахтубу производится частичное опорожнение камер судоходных шлюзов.

Наиболее крупными ериками, имеющими большое значение в водном питании поймы, являются Затонский, Пахотный, Каширин-Лещев-Булгаков (одна система), Кривой, Бугроватый, Старая Ахтуба, Бугай, Проран, Калинов и Тутов. Через эту систему водных трактов заполняются озера, старицы, русла древних ериков.

Наиболее существенной особенностью гидрологии Волгo-Ахтубинской поймы являются разливы паводковых вод на ее территорию. Выход полых вод на пойму благоприятен тем, что способствует обогащению почв плодородным илом, опресняет их профиль, увлажняет сенокосы и дубравы, создает запасы оросительных вод в местной гидрографической сети и, наконец, образует обширные акватории для нереста и нагула рыб.

Нередким стало и такое мероприятие в пойме и дельте, как подкачка воды в ерики для полива сельскохозяйственных культур. Режим уровней воды в таких ериках и грунтовых вод на территориях, прилегающих к повторно подпитываемым водоемам, имеет некоторое отклонение от нормы. Практическая сторона названного явления заключается в том, что при одном и том же пике волжского паводка с помощью искусственных мер можно, вызвать повышенный подъем уровня грунтовых вод на обвалованных участках.

Поверхностные воды поймы слабо минерализованы. Разница по показателю минимального содержания плотного остатка в водах ериков и протоков между генетическими элементами поймы несущественна.

В водах ериков и протоков по всем генетическим элементам поймы преобладающим анионом является НСО3 (от 0,64 до 5,04 м/экв) и катионом Са (от 0,99 до 4,29 м/экв), или преобладающей солью является гидрокарбонат кальция. По окончании половодья в режиме ериков и протоков поймы наблюдается постепенный переход от паводкового водного питания к грунтовому, т. е. питанию за счет стока грунтовых вод с прилегающей к этим водотокам территории. В междупаводковый период происходит изменение солевого состава как в качественном отношении, так и количественном.

Приток грунтовых вод в ерики и протоки поймы не прекращается весь меженный период, грунтовые воды не только подпитывают ерики и протоки, но и обогащают их солями. В междупаводковый период сумма солей в водах ериков и протоков больше, чем в период затопления названных регионов. В бытовых условиях реки продолжительность междупаводкового периода составляла 9 - 10, а паводкового 2 - 3 месяца. В этих условиях процесс засоления вод ериков и протоков обратим в одном и том же году и поэтому имеет слабо выраженный характер.

В случае увеличения продолжительности междупаводочного периода до бесконечности, что в переносном смысле означало бы устройство сплошной дамбовой защиты поймы от волжского паводка, процесс засоления пойменных вод станет необратимым естественным путем.

В маловодные затопления пойменной территории не только возрастает минерализация вод ериков и протоков поймы, но изменяется и качественный состав солей.

Изучаемая территория имеет сложную естественную гидрологическую сеть, представленную помимо р. Волга и р. Ахтуба, большим количеством рукавов, проток, ериков и ильменей. Кроме этого на данный участок накладывается антропогенная гидросистема, представленная каналами, водоводами, оросительными системами, прудами рыборазведения, водохранилищами. Гидрологический режим Волго-Ахтубинской поймы в настоящее время определяется сбросами воды через Волгоградскую ГЭС. Основная масса загрязнений в низовья Волги поступает с транзитным стоком. Немалое влияние на уровень загрязнения поверхностных вод оказывает санитарное состояние русел, берегов и прилегающих водосборных, в том числе урбанизированных, территорий и сельхозугодий. По данным Астраханского центра гидрометеослужбы, воды Нижней Волги в течение года остаются загрязненными соединениями меди, цинка, ртути, нефтепродуктами, фенолами и другими органическими веществами. Воды Нижней Волги по водотокам характеризуются как «умеренно загрязненные» и «загрязненные».

Значительную долю в изменении естественного облика геологической среды южной части Волго-Ахтубинской поймы вносит антропогенная гидросистема, которая усиливает процессы экзогенной геодинамики (и так достаточно активных на данной территории), что приводит к серьезному изменению рельефа, естественной гидросистемы и ландшафтных комплексов. Кроме того, большую роль в антропогенном изменении рельефа играет его нивелировка при производстве сельскохозяйственных работ, которые активно проводятся на территории поймы.

В последние годы негативное воздействие антропогенных факторов возросло в связи с активной разработкой нефтегазовых месторождений на сопредельных территориях и началом поисково-разведочных работ на нефть и газ непосредственно в пойме. В водные объекты в связи с этим поступает большое количество загрязняющих веществ, в их числе нефтепродукты, взвешенные вещества, сульфаты, органические соединения (косвенная оценка по БПК), соединения азота (аммонийный, нитриты, нитраты), железо, цинк, алюминий.

В целом же, по всем определяемым загрязняющим веществам уровни ПДК превышены только по содержанию органических веществ (БПК, ХПК), что характерно для большинства бессточных водоемов исследуемой территории и по некоторым тяжелым металлам - Fe, Cu, Mn, что является характерным для водоемов имеющих связь с основными водотоками (р. Волга, р. Ахтуба) и объясняется, прежде всего, транзитным поступлением загрязняющих веществ.

Территория Волго-Ахтубинской поймы, по оценке защищенности первого водоносного горизонта, является крайне уязвимой при осуществлении в ее пределах геологоразведочных работ на нефть и газ, что, прежде всего, связано с невозможностью локализации загрязнения при аварийных сбросах.

В Волго-Ахтубинской пойме активно развиваются процессы эвтрофирования вод, вследствие увеличения биогенной нагрузки, и, прежде всего фосфатов, которые стимулируют рост автотрофной продукции.

Современное состояние гидрологического режима реки Волги ниже Волгоградского гидроузла, а следовательно и гидрологического режима Волго-Ахтубинской поймы, определяется условием зарегулирования водохранилищ Волжско-Камского каскада. В сеть трактов, ериков и озер, а затем и на поверхность территории поймы вода попадает при развитии половодья. При этом играет большую роль, как объем спецпопуска, так и продолжительность сброса максимальных расходов через Волгоградский гидроузел.

Водохозяйственная обстановка на территории Волго-Ахтубинской поймы в части водообеспеченности водоемов, остается сложной. После низкого половодья и маловодной летней межени 2006 года с конца октября 2006 года начался рост суммарного притока воды в водохранилища Волжско-Камского каскада.

Водообеспеченность водных объектов по итогам весеннего половодья 2007 года составила порядка 70%. Большие потери воды, поступающей в пойму в период половодья, пошли на фильтрацию (замочку русел водотоков, оставшихся без воды в 2006 году). В летний период большие значения температуры воздуха усугубили и без того сложное по обводненности положение поймы и значительные потери пришлись на испарение. Только подача воды насосными станциями в Каширинский и Краснослободский водные тракты позволила поддерживать в них минимально необходимые уровни воды.

Естественное пополнение рукава Ахтуба осуществляется через Волго-Ахтубинский канал, расположенный в 6 км ниже створа Волгоградского гидроузла. При резком уменьшении сбросов через гидроузел в меженный период (в ночные часы), наблюдается обратное течение на участке от истока Волго-Ахтубинского канала до п. Киляковка. В это время, а также в паводковый период происходит, замыв истока Волго-Ахтубинского канала и его устьевой части. Песчаные гряды на участке с перекатами, где наблюдается обратное течение, перемещаются «вниз» - «верх» по течению, т. е. остаются на месте, следовательно, не происходит их естественного размыва. Совокупность всех этих явлений привели к резкому уменьшению пропускной способности канала.

Водообеспеченность населенных пунктов в пределах Волго-Ахтубинской поймы в последние 2-3 года стоит очень остро, население не обеспечивается в необходимом количестве водными ресурсами как поверхностных, так и подземных вод. Уровень грунтовых вод достиг критических отметок, а поверхностные водоемы в летнюю межень, в большинстве своем, пересыхают.

Весеннее половодье 2008 года показало, что проведенные мероприятия по подготовке поймы к пропуску воды позволили значительно улучшить условия заполнения ериков и других водных объектов водой (оз. Варежка, Жестково, Куропатка, Лебединое, Дегтярное, Кочковатое, Самсоновское, Куст, ер. Куропатка, Щучий и др. ). Вместе с тем остаются на сегодняшний день «проблемные водные объекты», в которые вода или не зашла, или зашла в недостаточном количестве. Это оз. Чайка, ер. Юрьевой. Основными причинами является недостаточная пропускная способность гидротехнических сооружений, частичное их разрушение и отсутствие контроля за работой.

Негативное воздействие на пойму оказывают сточные воды, сбрасываемые более 30 лет из Северных районов Волгограда. Площадь иловых полей огромна, 47 гектаров земли Волго-Ахтубинской поймы. В период половодья разливающиеся водоемы смешиваются со сточными водами. В результате - загрязнена почва, грунтовые воды и атмосферный воздух.

В бассейн Волги ежегодно поступает около 15 тыс. т нефтепродуктов, более 1 тыс. т цинка, 0,5 тыс. т меди. На территории водосбора хранится около 1 млрд. т отходов различного класса опасности и ежегодно это количество возрастает на 40 млн. т, из которых лишь чуть более 10% перерабатываются или обезвреживаются. Основные загрязняющие вещества Нижней Волги – нефтепродукты, фенолы, синтетические поверхностно-активные вещества, тяжелые металлы в полном или растворенном состоянии. С ливневыми и талыми водами это загрязнение в растворенном состоянии поступает в Волгу, вместе с паводковыми водами – на территорию Волго-Ахтубинской поймы и затем попадает в Каспийское море.

Анализ состояния экологической среды Волго-Ахтубинской поймы позволяет сделать следующий вывод: антропогенная деятельность по силе отрицательного воздействия на систему занимает главное место. Последствия сдвига равновесия отчетливо прослеживаются во всех блоках и звеньях, непосредственно взаимосвязанных с воздушным пространством, водными объектами, почвенным покровом и климатическими особенностями. Основной вклад в процессы техногенной трансформации пойменной геологической среды на современном этапе ее развития, особенно в загрязнение подземных и поверхностных водных объектов Волго-Ахтубинской поймы, вносят загрязняющие вещества, попадающие на ее территорию вследствие трансграничного переноса, причем в наибольшем объеме поступают такие опасные поллютанты, как нефтепродукты и тяжелые металлы.