ТРАНСГРАНИЧНЫЕ АСПЕКТЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СТОКА В БАССЕЙНЕ р. УРАЛ

TRANSBOUNDARY ASPECTS OF REGULATION OF THE URAL FLOW

Ж.Т.Сивохип

Z.T.Sivohip

Федеральное государственное бюджетное учреждение Институт степи Уральского отделения Российской академии наук

(460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11)

Institute of Steppe of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences,

(460000, Russia, Orenburg, Pionerskaya st., 11)

e-mail: sivohip@mail.ru

В статье проводится краткий анализ влияния регулирования стока на современную гидролого-экологическую ситуацию в трансграничном бассейне р. Урал. Отдельное внимание уделено оценки степени зарегулированности стока на трансформацию показателей водного режима р. Урал.

 In article the short analysis of influence of regulation of a flow on a modern gidrological and ecological situation in transboundary basin of the river Ural is carried out. The separate attention is given degree estimations of overregulation on transformation of indicators of a water mode of the river Ural. 

Геополитические изменения, произошедшие в 90-е гг. XX столетия на постсоветском пространстве, обусловили обострение эколого-географической напряженности в регионе, в т.ч. и в пределах трансграничного бассейна р. Урал. Большая часть территории бассейна расположена в приграничных областях России и Казахстана и последствия межгосударственного раздела реки проявляются особенно остро [6]. Для российско-казахстанского приграничья, в пределах бассейна р. Урал, к основным противоречиям следует отнести проблемы, возникающие в ходе интенсивной водохозяйственной деятельности субъектов водопользования. Чаще всего данные противоречия возникают в процессе сложных и многофункциональных схем природопользования, в т.ч. связанных с гидротехническим строительством и регулированием стока.

Основной сток реки Урал формируется в верхней части бассейна, в пределах Российской Федерации, где наиболее развита речная сеть. Ниже г. Уральска (Республика Казахстан) боковая приточность отсутствует, сток уменьшается за счет интенсивного водозабора и испарения в широкой пойме. Эти естественные потери стока в нижнем течении в средние по водности годы доходят до 1,4 км³ [5]. Неравномерное распределение водных ресурсов привело к тому, что на реках трансграничного бассейна р. Урал для промышленных и сельскохозяйственных нужд были построены и введены в эксплуатацию гидротехнические сооружения различной мощности.

Степень зарегулированности стока в трансграничном бассейне различна - максимальным уровнем характеризуется верхнее течение, где крупными водохранилищами зарегулирован сток главной реки и ряд притоков. В среднем течении зарегулированы только крупные правые и левые притоки (рр. Сакмара, Б. Юшатырь, Илек и др.). Необходимо отметить, что река Урал является единственной крупной рекой в Европе с незарегулированным средним и нижним течением [5].

Сооружение водохранилищ в верхнем течении рек имеет как положительное, так и отрицательное значение для нижних бьефов и нижних участков рек, в том числе относящихся и к другим странам [3]. Из положительных сторон воздействия можно отметить снижение риска наводнений в нижнем течении рек (срезка пиков весенних половодий), а из отрицательных – уменьшение объемов годового стока и нарушение водного режима реки, снижение биопродуктивности, нарушение термического и ледового режимов и др.

Для трансграничного бассейна р. Урал наиболее актуальной проблемой связанной с регулированием стока является трансформация водного режима на всем протяжении реки, но с учетом ландшафтно-гидрологических особенностей и степени зарегулированности, данные изменения характеризуются вариативностью. Отличительной чертой строительства ГТС в бассейне р. Урал является расположение крупнейших водохранилищ в пределах главной реки (Верхнеуральское, Магнитогорское и Ириклинское водохранилища). Полные объемы данных гидротехнических сооружений, расположенных в лесостепной зоне и на стыке лесостепной и степной зон, составляют 0,60, 0,19 и 3,26 км³ соответственно, что равно 96% общего объема водоемов всего бассейна р. Урал [2]. Для сравнения – в бассейне р. Белой наиболее крупные водохранилища размещены на притоках (Павловское – на р. Уфа, объем – 1410 млн. м³, Нугушское – на р. Нугуш, объем – 400 млн. м³ и др.), и только в 2008 году крупным водохранилищем (Юмагузинское, объемом 300 млн.  м³) был зарегулирован сток самой р. Белой. 

Кроме крупных водохранилищ объёмом более 10 млн. м³ и около 80 гидроузлов с капитальными сооружениями, в трансграничном бассейне р. Урал в пределах Российской Федерации и Республики Казахстан построено более 3100 земляных плотин на малых реках, которые задерживают в многоводный год до 40-50%, а в маловодный год до 85% весеннего стока [6]. Многие из гидротехнических сооружений относятся к беспроектным, что увеличивает вероятность развития региональных экологических угроз в пределах бассейна р. Урал.

На протяжении значительного времени вопрос регулирования стока как ведущего фактора трансформации естественных характеристик речного стока не являлась приоритетной экологической проблемой, требующей оперативного вмешательства. Самые крупные водохранилища в бассейне реки были построены в эпоху советской индустриализации и их строительство отвечало задачам гарантированного водообеспечения промышленности и сельского хозяйства в урало-заволжском регионе. Соответственно, регулирование стока главной реки осуществлялось в период, когда река имела общегосударственный статус и не рассматривалась как международный гидрологический объект, требующий разработки межгосударственных программ по управлению водопользованием. Кроме этого, степень трансформации гидрологического режима достигла максимума в последние десятилетия, когда период интенсивного регулирования стока совпал с очередным маловодным циклом. В частности, на р. Урал (в пределах Республики Казахстан) после 19

71 года не было ни одного выдающегося максимального расхода [1].

Современный период водохозяйственной деятельности характеризуется нарастающими темпами гидротехнического строительства, особенно на крупных правых притоках р. Урал в Республике Башкортостан. Интенсивность зарегулирования речного стока в степном башкирском Зауралье связана с растущим промышленным и сельскохозяйственным водопотреблением динамично развивающегося региона. Большинство рек, протекающих по территории республики, маловодны, в особенности в юго-восточной части республики, относящиеся к бассейну р. Урал. Водосборы рек бассейна охватывают 20% территории республики, среднегодовой сток составляет 12,5% от общего республиканского стока. На всех притоках р. Урал, кроме рр. Сакмара и Б.Ик, среднемесячные расходы в меженные периоды, даже в средний по водности год, составляют менее 1 м³/с.

В последние десятилетия в связи с необходимостью гарантированного водобеспечения, в Республике Башкортостан в бассейне р. Урал построены крупные водохранилища: Акъярское на р. Ташла объемом 49,4 млн. м³ (2001); Сакмарское на р. Сакмара объемом 26,1 млн. м³ (2005); Таналыкское (Хворостянское) на р. Таналык объемом 14,2 млн. м³ (1996); Маканское на р. Макан объемом 9,3 млн. м³ (1998); Куюргазинское на р. Куюргаза объемом 7,3 млн. м³ (2008); Матраевское на р. Бузавлык объемом 2,1 млн. м³, Южно-Башкирское на р. Б. Юшатырь объемом 32 млн. м³ (2011) и др. Крупные водохранилища, как правило, имеют комплексное многоцелевое назначение и осуществляют многолетнее регулирование стока, а малые водохранилища и пруды используются для сезонного регулирования и хозяйственно-бытовых нужд. Кроме эксплуатируемых водохранилищ, до 2020 года в республике планируется построить еще более 10 крупных водохранилищ на правобережных притоках р. Урал, суммарным объемом более 900 млн. м³ (максимальный объем 750 млн. м³ – Бикбулатовское водохранилище на р. М. Ик).

Обострение в последние годы гидролого-экологической обстановки в среднем и нижнем течении трансграничного бассейна р. Урал связывают в том числе и с зарегулированием крупнейшего притока – р. Сакмара, берущего начало в Республике Башкортостан, но формирующего основную долю стока р. Урал (до 60%) ниже г. Оренбурга (в т.ч. и в Республике Казахстан). Сложная гидрологическая ситуация в верховьях р. Сакмара наблюдалась еще в советский период, когда интенсивное использование водных ресурсов реки формировало дефицит стока на границе Республики Башкортостан и Оренбургской области, особенно в летние маловодные годы, с отрицательным водным балансом в осенне-зимний период. В 2007 г. в верховьях притока в эксплуатацию было введено Сакмарское водохранилище комплексного назначения – регулирование весеннего стока, рыборазведение, рекреация, орошение земель и др. В многоводные годы регулирование стока не оказывает серьезного влияния на водный режим реки, но с учетом современного маловодного периода, обусловленного трансформацией климатических показателей в сочетании с растущим водопотреблением, нарушение естественных показателей стока может привести к серьезным изменениям водного режима (таблица 1). Согласно данным таблицы 1 в течение последних десяти лет не отмечается значительной трансформации среднегодовых показателей стока, за исключением 2006 года, когда заполнялась чаша  Сакмарского водохранилища. В дальнейшем необходимо проводить регулярные исследования гидрологического режима р. Сакмара с учетом ключевой роли притока в формировании стока р.Урал, в т.ч. и трансграничного.  В ближайшем будущем (до 2020 года) планируется построить водохранилища на притоках р. Сакмара – в верхнем течении на р. Б. Акмурун (объём 23 млн.м³ ) и в среднем течении на р. Зилаир (объём 26 млн. м³).

Таблица 1

Среднегодовые показатели стока р. Сакмара (м³/с)

Отдельный интерес представляет оценка регулирования стока в верхнем и среднем течении р. Урал на эколого-географическое состояние нижних участков бассейна. Несмотря на отмеченную хозяйственную деятельность в пределах Республики Казахстан, в т.ч. и интенсивный забор воды и регулирование речного стока, значительные изменения стока главной реки связывают, в том числе и с эксплуатацией Ириклинского водохранилища [1].

Для р. Урал с ее значительными колебаниями речного стока, характерны как наводнения на отдельных участках, так и резкие снижения уровня воды. Так, в 1957 г. на посту с. Кушум был зафиксирован максимальный расход воды 14000 м³/с (таблица 2) [1].

Таблица 2

Максимальные расходы воды (м³/с) в створе с. Кушум и процент их снижения в створе с. Махамбет в периоды высокого половодья

Согласно, данным таблицы 2 с введением в строй Ириклинского водохранилища  трансформация выдающихся расходов стала еще значительней. Что касается, трансформации уровней воды, то здесь отмечается снижение максимальных показателей. Данное снижение в разных створах различно – в верхних (г. Уральск и с. Кушум) на 0,5-1,5 м, а в п. Мергеневский и с. Калмыково – на 2-3 м. Такие различия объясняются особенностями морфологии поймы, а также – сооружением защитных укреплений. Наибольшие изменения произошли в створе с. Калмыково, где отмечаются максимальные разливы в пределах широкой поймы (общая ширина разлива может достигать 100 км) р. Урал [1].

В заключении, необходимо отметить, что регулирование стока оказывает противоречивое воздействие на эколого-гидрологическую ситуацию  в трансграничном бассейне р. Урал. Из ряда негативных последствий необходимо отметить снижение годового стока рек, что объясняется единовременным изыманием объемов воды при заполнении водохранилищ и увеличением потерь воды на испарение. В Республике Казахстан положение усугубляется еще и тем, что Западно-Казахстанская  и Атырауская области, не имеют альтернативных источников водообеспечения и находятся в прямой зависимости от использования стока р. Урал в сопредельных областях Российской Федерации.

Статья подготовлена в рамках выполнения исследований по интеграционному проекту с СО и ДВО РАН «Трансграничные речные бассейны в азиатской части России: комплексный анализ состояния природно-антропогенной среды и перспективы межрегиональных взаимодействий».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Гальперин Р.И., Колча Т.В., Авезова А. Река Жайык (Урал): угроза наводнений в нижнем течении в современных условиях / Гидрометеорология и экология // Алматы, 2008. С. 155-165.
2. Гареев А.М. Оптимизация водоохранных мероприятий в бассейне реки (географо-экологический аспект) // СПб.: Гидрометеоиздат, 1995. 178 с.
3. Корытный Л.М. Бассейновая концепция в природопользовании. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2001. 162 с.
4. Курмангалиев Р.М., Онаев М.К., Байшиган Е.Б. Гидрологический режим реки Урал и его экологические проблемы // Научн.-практ. журнал Западно-Казахстанского аграрно-технического университета им. Жангир хана «Наука и образование» / № 1, 2006. С. 92-97.
5. Чибилёв А.А. Бассейн Урала: история, география, экология. Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 312 с.
6. Чибилёв А.А., Сивохип Ж.Т. Урало-Каспийский трансграничный бассейн: современное геоэкологическое состояние и перспективы российско-казахстанского сотрудничества // Современные проблемы аридных и семиаридных экосистем юга России: Сб. научн. статей / Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2006. С.290-301.