Экологические проблемы гидроэнергетического строительства на Крайнем Северо-Востоке на примере существующих ГЭС

Как уже указывалось, в схеме использования гидроэнергоресурсов рек Чукотки, в качестве первоочередной была рекомендована Амгуэмская ГЭС. В пользу такого предложения были выдвинуты очень веские аргументы: высокая экономическая эффективность ГЭС и наибольшая доступность створа, обусловленная наличием входной базы в пос. Эгвекинот и Озерный, наличием автодороги, доходящей почти до створа ГЭС, возможностью централизованного электроснабжения строительства от Эгвекинотской ГРЭС.
В состав сооружений входят каменно-земляная плотина максимальной высотой 85 м и объемом 2,6 млн.м3; эксплуатационный выброс туннельного типа, совмещенный со строительным туннелем; здание ГЭС на четыре агрегата общей установленной мощностью 300 МВт, расположенное у подножия правобережного склона; ЗРУ 220 кВ на площадке правого берега выше здания ГЭС. Общая длина напорного фронта 574 м.
Среди технических проблем строительства Амгуэмской ГЭС первое место занимает проблема перешейка. Дело в том, что хотя основные сооружения гидроузла расположены в узком каньоне, сложенном коренными скальными породами (известковые песчаники с прослоями глинистых сланцев), в глубь правого берега поперек речной долины, кровля коренных пород опускается значительно ниже отметки НПУ (на 50-70 м), а расположенный выше кровли скалы слой рыхлых отложений и представляет собой перешеек. Это как бы естественная дамба длиной более 5 км, составляющая вместе с плотиной гидроузла единый напорный фронт. Перешеек имеет очень сложные криогенно-геологические условия, связанные с наличием до глубины 5 - 8 м повторно-жильных льдов, а также погребенных льдов в виде отдельных линз на глубинах до 40 м в супесчаных и суглинистых грунтах. Разработано несколько вариантов защиты перешейка от растепляющего и размывающего воздействия водохранилища, из которых наиболее радикальным является возведение сплошной буробетонной стенки вдоль всего перешейка на глубину в несколько десятков метров.
Водохранилище Амгуэмской ГЭС имеет площадь 935 км2, длину 102 км, среднюю ширину 9 км, максимальную ширину 18 км, среднюю глубину 30 м.
Амгуэмский гидроузел - один из немногих, где в пределах водохранилища полностью отсутствует лес и вся территория представлена тундрой. Около 30% площади тундры покрыто кустарником, очистка от которого предусматривалась проектом только на площади 150 га в санитарной зоне населенных пунктов и вблизи гидроузла.
Река Амгуэма на всем протяжении не судоходна, поэтому ущерба этой отрасли хозяйства строительством гидроузла не наносится.
Водохранилище Амгуэмской ГЭС затапливает несколько небольших населенных пунктов, наибольший из них - национальное с. Амгуэма. Село застроено деревянными и крупнопанельными двухэтажными домами, изготовленными на Эгвеки- нотском домостроительном комбинате. На время обследования в селе было 32 строения, из которых наиболее крупным было новое двухэтажное каменное здание школы.
Проектом предусматривалось строительство нового национального села с полным комплексом благоустройства и инженерного обеспечения с последующим переселением в него жителей с. Амгуэмы.
В зону затопления попадает большой участок автодороги Эгвекинот- Иультин длиной 105 км с мостом через р. Амгуэму и четырьмя дорожными участками с населением 280 чел. Поэтому проектом намечено строительство нового участка автодороги длиной 115 км и нового моста. Это значительно улучшило бы транспортные связи в регионе, так как существующая дорога относится к V-й технической категории и имеет недостаточную ширину для двухстороннего движения. Жители дорожных участков должны были переселиться в благоустроенные пос. Эгвекинот и Иультин, а обслуживание дороги предстояло перевести на вахтовый метод. С этой целью новая автодорога обустраивалась гостиницами и помещениями для стоянки и ремонта дорожной техники.
Одновременно с автодорогой выносу из зоны затопления подлежали ЛЭП 110 кВ и линия связи.
Единственная отрасль сельскохозяйственного производства в бассейне р. Амгуэмы - это оленеводство. На нем-то наиболее ощутимо скажется затопление тундровых земель. Из 795 км2 площади, покрываемой водохранилищем на долю затапливаемой суши приходится 5671 км2, из которых 360 км2 относится к оленьим пастбищам. Территории пастбища имеют разную значимость. Наиболее ценными являются поздне-осенние, зимние и ранне-весенние пастбища, от площади которых зависит сохранность поголовья оленьего стада. Эти пастбища невозможно создать искусственно. Это специфические природные участки, где олени могут добывать себе корм в самых сложных условиях изменчивой зимней погоды. Площадь таких пастбищ, попадающих под затопление, относительно невелика и составляет всего 52,5 км2, или менее 0,1% площади оленьих пастбищ Иультинского и Шмидтовского районов. Тем не менее это может привести к снижению поголовья оленей на 2500 голов, а производство оленины уменьшить на 75 т. [44].
Ущерб конкретному оленеводческому совхозу намечено возместить производством равного количества мяса крупного рогатого скота путем строительства сельскохозяйственного комплекса в пос. Озерный в районе Эгвекинотской ГРЭС, где подобный комплекс уже имеется.
Строительство Амгуэмской ГЭС затрагивает также интересы рыбного хозяйства. Промышленный или коллективный лов рыбы в р. Амгуэме не производится. Тем не менее любительский лов туводных рыб (сиговых, щуки, налима, хариуса) является важной стороной жизни местного населения. Потенциально возможные ежегодные уловы рыбы оценены специалистами в 40 т, а потери уловов от влияния гидростанции - в 25 т. Эти потери компенсируются искусственным воспроизводством рыб на рыборазводном заводе.
В свете современных представлений перечень хозяйственных и природных нарушений от создания Амгуэмского водохранилища определен далеко не полно. То же самое относится к стоимости компенсационных мероприятий.
Эта часть проектных материалов соответствовала уровню представлений той «доэкологической» эпохи 70-х годов. Тем не менее даже на современном этапе стоимость компенсационных мероприятий величиной 13% полной сметной стоимости гидроузла не представляется чрезмерно малой. Например, компенсационные затраты по Днестровскому гидроузлу, находящемуся в зоне богатейших черноземов, виноградников, фруктовых садов в 80-х гг. были определены в 15%.
Экологический прогноз был сделан на основании технико-экономического доклада о рыбохозяйственных мероприятиях по воспроизводству рыбы на реках Чукотки в связи с намеченным гидростроительством, проектных соображений о влиянии водохранилищ на сельское хозяйство Чукотки, прогнозирования изменений в природных территориальных комплексах тундр Чукотки в районах гидростроительства и использование сведений о построенных северных водохранилищах.
В проектных материалах был сделан вывод, что влияние Амгуэмского водохранилища на климат полуострова будет мало заметным. Только в прибрежной зоне шириной до 1 км ожидается снижение среднемесячной температуры июня на 0,5 - 1,2 °С и повышение на 0,4 - 2,5 °С в период с августа по октябрь. Влажность воздуха в этой зоне несколько повысится с июля по октябрь.
Изменение микроклимата не окажет заметного влияния на растительность побережий. Будет наблюдаться некоторая задержка начала вегетационного периода (6-8 сут.), но несколько затянется его окончание (7 - 14 сут.).
Наиболее ценные охотничье-промысловые и охраняемые виды животных имеют места обитания, не связанные с рекой, поэтому создание водохранилища не окажет влияния на их численность и условия обитания

. В то же время возникновение обширной водной поверхности может представить благоприятные условия для ряда перелетных водоплавающих птиц.
В целом растительность и животный мир изменяются не настолько, чтобы существенно повлиять на природнотерриториальный комплекс.
Замерзание водохранилища в наиболее глубокой приплотинной части будет происходить несколько позже бытовых сроков, в среднем в первой декаде ноября, а освобождение ото льда будет происходить во второй декаде июля.
Переработка берегов по мере их оттаивания за расчетный срок 100 лет составит для слабольдистых валунно-галечниковых грунтов 60 - 80 м, для сильнольдистых супесей, суглинков и мелких песков от 170 до 300 м.
В связи с многолетним регулированием стока произойдут серьезные изменения в гидрологическом режиме нижнего бьефа: будет задерживаться начало половодья, а при серии маловодных лет его не будет вовсе, а в зимнее время расходы в русле реки увеличатся. Кроме того, зимой в нижнем бьефе будет существовать полынья длиной 20-30 км. Таковы были основные положения экологического прогноза, позволявшие сделать вывод о допустимости строительства Амгуэмской ГЭС.
Дискуссия об экологической допустимости строительства Амгуэмской ГЭС происходила на гребне экологического движения и по своему характеру мало отличалась от других. Главная черта дискуссий того периода - эмоциональная насыщенность и предельный максимализм высказываний.
Центральным материалом дискуссии стала статья в газете «Советская Чукотка» под названием «Амгуэмские перспективы, или нужна ли Чукотке ГЭС?» двух кандидатов биологических наук И. Железнова и Ю. Кожевникова, ранее принимавших участие в составлении достаточно оптимистического прогноза о последствиях строительства на р. Амгуэме каскада из трех ГЭС [16].
Характерной чертой современных природных процессов, происходящих на Чукотке, авторами названа смена континентального климата на океанический из-за поднятия горных систем к западу от Амгуэмы. Долина р. Амгуэмы определена как передовая линия наступления океанического климата в направлении с востока на запад. Показателем этого процесса является постепенная замена одних видов растений на другие. «Создание большого водохранилища на р. Амгуэме приведет к изменению климата, вполне согласующегося с общим изменением самой природы Чукотки. Разница только в интенсивности процесса».
Искусственное ускорение природного процесса приведет, по мнению авторов, к следующим отрицательным последствиям.
Исчезнут континентальные виды растительного покрова, в том, числе реликтовая чозеневая роща на Левом Телеакае, парковые массивы ольхи кустарниковой и др. Перестроится животный мир, исчезнут два континентальных вида птиц, почти полностью исчезнет заяц-беляк, а в окрестностях водохранилища - песец; лисица будет оттеснена из-за фактора беспокойства; микропопуляция снежных баранов потребует специальных мер для их сохранения.
Океаничность климата приведет к образованию ледников на хребте Ис- катень, которые, придя в движение, блокируют автодорогу Эгвекинот- Иультин. Связь Амгуэмской долины с внешним миром сможет осуществляться только с севера по будущей автодороге Иультин-Мыс Шмидта, но и эта дорога будет перекрыта многолетними снежнофирновыми полями.
В блокированной ледниками Амгуэмской впадине произойдет геологическая катастрофа - разлом земной коры по имеющейся зоне тектонических нарушений. При этом имеется угроза полного разрушения всех возведенных сооружений.
Мерзлота в берегах водохранилища оттает, берега оплывут и превратят водоем в грязехранилище. Вытесненная рыхлыми отложениями вода «будет растекаться по льдам, растущим от берегов». Позднее водохранилище превратиться в льдохранилище, а турбины ГЭС останутся без воды.
В результате вытайки из-под плотины погребенных льдов под ней окажется «крупный проем», а тело плотины испытает разрушительные деформации из-за понижения уровня мерзлоты и изменения свойств вечномерзлых грунтов.
Водохранилище может размыть долину одного из правого притоков и уйти в Ванкаремскую низменность, оставив турбины ГЭС в воздухе.
Строительство ГЭС болезненно скажется на всем жизненном укладе чукчей, для которых сегодня «индустриализация являет собой гибель среды их обитания».
С точки зрения современной экологической науки здесь сделана попытка априорной оценки экологической несовместимости проектируемого гидроэнергетического объекта и природной среды. При этом несовместимость доказывается прогнозированием «рисковых ситуаций на уровне бифрукционного предела, приводящих к экологическому бедствию или катастрофе» [9].
Надуманность глобальных катастрофических последствий от строительства Амгуэмского водохранилища была очевидна, но одновременно была очевидна сила эмоционального воздействия таких прогнозов на чувства и представления местного населения. Поэтому возникшая полемика была бурной, перекинулась на страницы областной печати и продолжалась более года.
Оппонентами выступали энергетики, проектировщики, гидроэнергостроители. Основные доводы сторонников строительства Амгуэмской ГЭС, помимо ее экономической эффективности и хозяйственной необходимости, сводились к следующему.
Мировой опыт развития современной цивилизации показывает, что гидроэнергоресурсы активно осваиваются во всех странах мира, во всех климатических поясах и регионах, в том числе и на севере, не превнося в природу глобальных катастрофических последствий.
В ближайшие 40-50 лет до 2/3 рек земного шара будут превращены в каскады водохранилищ. В США, где водохранилищ объемом более 100 млн.м3 в 3 раза больше, чем в нашей стране, в ближайшие десятилетия предлагается устроить их суммарный объем.
Наличие сложных экологических проблем не стало препятствием для крупномасштабного строительства. Эти проблемы решаются путем нахождения компромиссных и компенсационных решений.
Отечественный опыт гидроэнергетического строительства на северных реках, таких как Вилюй, Хантайка, Курейка, Колыма позволяет на основании данных фактических наблюдений сделать достоверные прогнозы по очень большому кругу вопросов: скорости и объемам переработки берегов, сложенных вечномерзлыми грунтами; повелению затопленных торфяников, изменению качества волы, изменению ихтиофауны в верхнем и нижнем бьефах, влиянию северных водохранилищ на климат и др.
Ни одно из построенных на севере водохранилищ не показало несовместимости с природной средой и не привело к последствиям, угрожающим жизни людей и природных комплексов.
Правительство Республики Саха (Якутия) включило в программу экономического развития республики строительство Вилюйской ГЭС-III и финансирует ее из республиканского бюджета.
Имеющийся опыт отечественного плотиностроения в районах Крайнего Севера позволяет давать научное обоснование, проектировать и строить надежные гидротехнические сооружения в сложных условиях криолитозоны. Есть опытный коллектив для строительства гидроузлов на Северо- Востоке, обладающий необходимыми кадрами и техникой для качественного возведения Амгуэмской ГЭС. Специалисты Колымагэсстроя принимают активное участие в обсуждении конструкций и методов строительства данного гидроузла, вырабатывая вместе с проектировщиками и учеными абсолютно надежные конструктивные и технологические решения, понимая, что на Севере другого подхода быть не должно.
Что касается наведенной сейсмичности при наполнении водохранилищ, то это обстоятельство давно стало составной частью расчетных нормативов и подлежит обязательному учету в проектах ГЭС.
Строительство Амгуэмского гидроузла позволит решить на современном уровне социально-экономические проблемы населения зоны затопления