Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Загрязнение и засорение водохранилищ ГЭС древесно-кустарниковой растительностью, органическими веществами и влияние их на качество воды : монография

Корпачев В. П., Пережилин А. И., Андрияс А. А., Рябоконь Ю. И.,

4.3.2. Характеристика болотно-торфяных залежей зоны затопления Эвенкийской ГЭС

Сведения о болотно-тундровых образованиях Красноярского края, их растительном покрове, составе и мощности залежей торфа разбросаны в различных источниках, начиная с первой четверти XX века [51 - 59]. Учитывая значительную разноречивость сведений о площадях торфяных болот и недостаточную изученность рассматриваемого вопроса, в первом приближении можно оценить площадь болотно-торфяных залежей Красноярского края цифрой в 8130,8 тыс. га, что составляет 5,7 % по отношению ко всей площади лесных земель. Отметим, что, помимо торфяных болот, дополнительно учитываются «заболоченные территории» (к которым относятся и тундры), составляющие 2884,75 тыс. га [59].

Несмотря на достаточно большой объем болотно-торфяного фонда Красноярского края, ряд территорий все еще остается недостаточно изученным. Так совершенно не изучены бассейн р. Н. Тунгуска и территории, расположенные к северу от него (исключения составляют водохранилища Курейской и Хантайской ГЭС). Кроме того, крайне бедны данные о болотах Подкаменной Тунгуски. Все это обуславливает значительную разнооценочность сведений о площадях, типах, мощности, ботаническом составе и других характеристиках болотно-торфяных залежей. Однако известные в настоящее время средние и осредненные качественно-количественные показатели, несмотря на их значительную вариабельность (коэффициент вариации более 35 % [60] и недостаточную изученность роли отдельных факторов (например, изменение качественно-количественных показателей от глубины залегания торфа и др.), дают возможность, в первом приближении, использовать эти показатели в качестве общеоценочных критериев типов, видов и объемов торфяных залежей. Такая оценка в настоящей работе, ввиду отсутствия других данных, на данном этапе проработки вопроса принимается в зависимости от особенностей климата, стока и условий залегания торфяных месторождений, определяемых по топографическим картам.

При изучении заболоченности зоны затопления Эвенкийского водохранилища учитывалось то, что отдельные физико-географические районы Красноярского края весьма различны по степени заболоченности и торфоносности территории. Наиболее сильно заболочена и заторфована западная часть края - левобережье Енисея, представляющая собой восточную окраину Западно-Сибирской низменности. Например, на левобережье края от г. Лесосибирск до р. Дубчес, отмечаемом как район высокой заболоченности (в среднем 22 %), в междуречье Сыма и Дубчеса находится Тугуланская котловина заболоченностью более 55 % [61].

В восточной правобережной части края район расположения Нижней Тунгуски представляет собой возвышенное, довольно сильно расчлененное Средне-Сибирское плоскогорье, где болотообразовательный процесс выражен гораздо слабее.

Болота возникают и развиваются в отрицательных формах рельефа - впадинах (котловинах, ложбинах, балках, долинах и т.д.), занимая их полностью или частично. Соединяясь между собой в процессе развития, они образуют болотные системы. Общие закономерности развития болот определяются направленностью и динамикой водно-минерального питания, зависящие, в основном, от рельефа, занятой болотом впадины. Все остальные частные (местные) особенности находятся во взаимосвязи с климатом данной территории, геологическим строением, площадью бассейна стока болота и его рельефом. С формой впадины тесно связаны параметры толщи болотных отложений и их стратиграфия.

По условиям водно-минерального питания, среди болотных ландшафтов, различают:

• низинные типы болот (евтрофные) - это болота, богатые минеральными, биогенными и органическими веществами, подпитываемые водой повышенной биологической продуктивностью; торфяные залежи обладают хорошей степенью разложения;
• переходные типы болот (мезотрофные) - болота, умеренно обогащенные органическими и биогенными веществами; заболачивание в поймах рек или на равнинах в период летних дождей, наводнений или аллювиальных процессов;
• верховые типы болот (олиготрофные) - болота, питание водой которых осуществляется только за счет атмосферных осадков; заселенные олиготрофной, мало требовательной к содержанию в субстрате питательных веществ, например, сфагновыми мхами.

В соответствии с общими схемами болотного районирования, предложенными рядом исследователей [54, 55, 57, 59], на водосборной площади р. Н. Тунгуска, в районе расположения зоны затопления Эвенкийского водохранилища, выделяют следующие зоны:

• переходная зона от плоскобугристых к крупнобугристым болотам;
• провинция крупнобугристых болот;
• переходная зона от крупнобугристых болот к болотам горно-равнинных провинций Центральной и Восточной Сибири;
• провинция горно-равнинных болот Центральной Сибири, с выраженной зоной Заенисейской Сибири с преобладанием евтрофных торфяников.

Провинция крупнобугристых комплексных болот занимает всю среднюю и нижнюю часть Эвенкийского водохранилища, проникая частично в верхние районы - Кислоканского расширения и Юктинского сужения. Этот зональный тип болот характерен для области распространения вечной мерзлоты. Именно на этих участках чередуются крупные торфяные бугры с мерзлым минеральным ядром и мокрые мочажины (примерное их соотношение 60 и 40 %, соответственно), в которых мерзлота отсутствует или располагается на большой глубине.

Торфяная залежь бугров характеризуется следующими показателями. Мощность торфа в буграх редко превышает 3 м. Часто оценки мощности торфа бугров свыше 5 - 6 м и более связаны с обвалами и осыпями торфа на склонах, создающими иллюзию большой мощности. В действительности же часто в основании торфяного бугра находится минеральное «ядро», возвышающееся в виде пьедестала над уровнем окружающих мочажин от 1 до 1,5 м и прикрытое по сторонам обвалившимся торфом. Мерзлый торф на буграх оттаивает к концу лета только на глубину от 35 до 40 см, так как в сухом виде он является хорошим теплоизолятором. Лишь на юге бугристой зоны, в бассейне Подкаменной Тунгуски, отмечалось протаивание торфа с поверхности бугров до 50 см, а на пологих склонах до 70 см [58].

Мочажины крупнобугристых болот обычно сильно увлажнены и местами обводнены вследствие таяния мерзлоты в буграх или выхода подмерзлотных вод. Мощность торфа мочажин в среднем составляет 1,0 м и колеблется в пределах от 0,5 до 1,5 м.

Данный тип болот приурочен в основном к депрессиям водоразделов и террасам древних котловин. Однако они образуют и крупные массивы в сочетании с другими типами болот: с плоскобугристыми в первой переходной зоне и с грядово-мочажными и мелкобугристыми - в третьей переходной зоне.

Плоскобугристые и крупнобугристые торфяники различаются по высоте и форме бугров. Высота бугров от 0,5 до 1,5 м, поверхность довольно плоская, края сравнительно круто обрываются к мочажинам. Крупные бугры достигают высоты от 2 до 4 м и более, форма поверхности их приближается к куполообразной. Но такое подразделение условно, так как на одном и том же массиве можно встретить и «плоские» и «крупные» бугры. Форма бугров в плане может быть округлой, вытянутой, грядообразной, лопастной и др. Поперечные размеры их колеблются от нескольких метров до 20 - 30 м и даже больше, так как иногда «бугры» представляют собой целые участки мерзлых торфяников. Такие бугры - участки мерзлых торфяных массивов - разделены эрозионными или термокарстовыми ложбинами, обычно сильно влажными, которые служат долинами стока воды от тающей мерзлоты.

Провинция Заенисейской Сибири с преобладанием евтрофных торфяников занимает восточную часть зоны затопления Эвенкийского водохранилища (восточнее пгт. Тура) до окончания подпора на магистрали водохранилища (1350 км) и далее до истоков реки Н. Тунгуска.

В ботанико-географическом отношении эта территория тяготеет к северной и средней (в истоках - даже к южной) лиственничной тайге.

Болотообразование здесь выражено более слабо вследствие континентального, бедного осадками (до 350 мм) климата и особенностей гидрологии.

Преобладающий тип болот этой провинции - торфяно-минеральные мелкобугорковые, грядово-мочажные болота, обладающие следующими основными признаками:

В зоне затопления Эвенкийского водохранилища наибольшее распространение получили осоково-вейниковые, болотисто-кустарниковые, кустарнико-облесенные кочкарники, имеющие в своей основе евтрофные осоко-гипновые и частично сфагновые болота;

Роль торфяников здесь невелика в процентном отношении и составляет от 0,3 до 3 % от площади водосбора с ростом вниз по течению р. Н. Тунгуска. Евтрофные сфагновые болота представлены в виде мозаичного комплекса, встречаясь в основном на пойменных и надпойменных террасах. Залежи торфа здесь маломощные (до 0,5 м) и хорошо разложившиеся;

Повсеместно отмечается относительно малая площадь (в среднем от 1 до 2 га) и мощность (от 0,5 до 1,25 м) всех видов торфяных залежей;

Эти болота характеризуются следующими показателями: мочажины (понижения) здесь занимают 64 % (от 60 до 70 %, иногда больше - до 80 %), соответственно площадь гряд мелких бугров (кочек) - 30 %; мощность залегаемого торфа (достаточно хорошо разложившегося) - 0,75 м (от 0,5 до 1,25 м).

Описание и районирование зоны затопления водохранилища по гидроморфологическим показателям

Эвенкийское водохранилище, проектируемое на реке Нижняя Тунгуска, простирается от 120 до 1347 км. Длина водохранилища по средней линии составляет 1115 км. Максимальная ширина достигает 14,0 км. Наибольшая глубина в приплотинной части от 177 до 185 м, средняя - 90 м. Площадь зеркала водохранилища равна 9406 км². По многочисленным долинам притоков возникнут заливы.

Общая площадь затапливаемых земель (по материалам лесоинвентаризации) составляет 8445,50 км², из них на основную акваторию (магистральную часть основного русла) приходится 3737,58 км², остальная часть - 4707,92 км² (около 56 %) - площадь затопления долин притоков.

В плане Эвенкийское водохранилище будет иметь четковидное строение (хотя и слабо выраженное). Расширенные участки будут сменяться сужениями, что обусловлено геологическим строением долины Н. Тунгуски. По морфологическим условиям акватория водохранилища разделяется на 6 районов - 3 сужения и 3 расширения (рисунок 4.1). Основные морфометрические характеристики районов и всего водохранилища представлены в таблице 4.42 (по материалам кафедры Использования водных ресурсов СибГТУ).

Рисунок 4.1 - Схема районирования акватории Эвенкийского водохранилища: I - Приплотинный район (120-205 км от устья р. Н. Тунгуска), II - район Ногинского сужения (205-375 км), III - район Туточано-Вивийского расширения (375-700 км), IV - район Ямбуканского сужения (700-1055 км), V - район Кислоканского расширения (1055-1255 км), VI - район Юктинского сужения (1255-1347 км); 1-14 - основные притоки

Таблица 4.42 - Морфометрическая характеристика Эвенкийского водохранилища при НПУ 200,0 м (по материалам кафедры ИВР СибГТУ)

Представленное районирование можно принять как основу для выделения участков водохранилища, однородных по ряду гидроморфологических показателей, при дальнейшем изучении их заболоченности, абразии, термоабразии и других параметров.

В таблице 4.43 приведено краткое описание основных притоков Эвенкийского водохранилища.

Таблица 4.43 - Морфометрическая характеристика основных притоков Эвенкийского водохранилища

Примечание: пр. - правобережный приток; лев. - левобережный приток.

Анализ морфометрических характеристик по основным притокам и основному руслу Эвенкийского водохранилища позволяет сделать следующие выводы:

Площадь затопления долин основных притоков составляет 4706,92 км², что на 26 % превышает площадь зоны затопления магистрального русла (3738,58 км²) водохранилища и влечет необходимость внимательного отношения к изучению долин притоков при их камеральных и экспедиционных исследованиях;

Извилистость русла основных притоков (от 1,03 до 1,54) значительно превышает извилистость основного русла водохранилища (от 1,0 до 1,16), что дает основание предполагать о большей заболоченности долин его основных притоков;

Пониженные уклоны береговой полосы и водной поверхности (от 1,12 до 1,45) в озерной (глубоководной) части в районах расширения обуславливают повышенную степень заболоченности этих участков, в сравнении с районами сужения зоны затопления водохранилища.

Приведенное краткое описание и анализ отдельных районов акватории Эвенкийского водохранилища показывает большую пестроту геолого-геоморфологических условий и факторов формирования берегов и ложа зоны затопления.

В таблице 4.44 приведена оценка болотно-торфяных залежей и тундровых образований, основываясь на результаты проведенных выше исследований по основным притокам реки Н. Тунгуски. В таблице 4.45 приведена оценка болотно-торфяных залежей и тундровых образований в основном (магистральном) русле и суммарная оценка.

Таблица 4.44 - Характеристика болотных ландшафтов зоны затопления долин основных притоков Эвенкийского водохранилища (по материалам кафедры ИВР СибГТУ)

Примечание: «-» - площади отсутствуют; коэффициент удельного распространения дан (га/км): по отношению к длине реки / по отношению к средней линии подпора водохранилища.

Таблица 4.45 - Характеристика ландшафтов зоны затопления водохранилища Эвенкийской ГЭС