Содержание

Введение.

1. Проблемы, обусловленные гидротехническим строительством.
2. Основные положения концепции развития гидроэнергетики.
3. Способы предотвращения негативных воздействий ГЭС на                                  окружающую среду.

Заключение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение. 

    В связи со значительным влиянием гидроэнергетических  объектов на природные условия прилегающих районов выявилась насущная необходимость своевременной научно обоснованной оценки изменений природной среды под влиянием создания гидроузлов и разработки концепции развития гидроэнергетики с позиций не только экономической целесообразности, но и экологической приемлемости проектов.

    Экологические проблемы, обусловленные гидроэнергетическим  строительством, принадлежат, как правило, к масштабным и острым. Гидроэлектростанции, являясь базой формирования крупных энергопромышленных комплексов и развития производительных сил региона, создают тем самым в промышленных зонах двойную нагрузку на природные ландшафты.

    Строительство гидроузлов, обеспечивая несомненные экономические выгоды в области энергетики, водоснабжения, ирригации, судоходства, лесосплава и т.д., приводит вместе с тем к нарушению водного режима рек, количественному и качественному изменению водных ресурсов, сказывается на других компонентах природы, на хозяйстве, условиях жизни населения. Характерны при этом потеря или ухудшение земельных ресурсов в результате их затопления, подтопления (в верхних бьефах) или, напротив, дренирования (в нижних бьефах), полная перестройка на этих площадях экосистем. Причем ценные пойменные угодья обычно сменяются малопродуктивными водными акваториями (в верхнем бьефе) или нередко деградируют (в нижнем бьефе). Специалисты связывают замедление ввода в эксплуатацию новых энергообъектов, в том числе ГЭС, не только с противодействием со стороны экологического движения, но и с рядом экономических причин – уменьшением капитальных вложений в эту отрасль экономики, неудовлетворительным внедрением достижений научно-технического прогресса, новой техники и технологий, чрезмерно растянутыми сроками строительства, ростом удельных затрат ресурсов на строительство ГЭС в отдаленных районах и т.д. Но главным образом, с точки зрения автора, освоение гидроэнергетического потенциала рек замедлилось из-за недостаточного экологического обоснования проектов.

    В связи с изложенным особую актуальность приобретает разработка концепции развития гидроэнергетического строительства с учетом экологических аспектов. Новая концепция должна базироваться на систематизации последствий уже созданных гидроузлов, на выявлении причин возникновения природоохранных проблем верхних и нижних бьефов, на анализе оправдываемости выполненных ранее прогнозов влияния ГЭС на окружающую природную среду и применявшихся методов прогнозирования, на оценке эффективности эксплуатируемых и проектируемых ГЭС по природно-экологическим и экономическим показателям и на рассмотрении возможных путей преодоления или избежания неблагоприятных экологических ситуаций. Анализ перечисленных факторов должен помочь внести определенные коррективы в планы гидроэнергетического строительства, прежде всего в отношении количества, параметров гидроузлов и их размещения. 

1. Проблемы, обусловленные гидротехническим строительством.

    В наше время достаточно известны такие  проявления вредного влияния гидроэлектростанций на окружающую среду, как затопление больших территорий, переработка берегов и заиление водохранилищ, распространение синезеленых водорослей, исчезновение ценных пород рыб, появление болезнетворных микроорганизмов, размывы русел ниже гидроузлов, образование незамерзающих участков в зимнее время, сброс холодной воды в летнее время и т.д.

      По мере того, как человек овладевал  использованием энергии воды, обнаруживались и определенные недостатки гидроэнергетики. Они оказались достаточно серьезными, но технически вполне преодолимыми. Один из главных недостатков – неравномерность естественного стока рек. Он может быть преодолен посредством создания водохранилищ, регулирующих сток. Во время половодий и паводков водохранилища наполняются, а в межень - срабатываются. Таким образом, водохранилища являются аккумуляторами энергии, и чем выше напор, тем больше плотность накопленной энергии на единицу площади водохранилища и его энергетическая эффективность. Однако тут же возникают проблемы: затопление территорий, переселение людей, лесосводка, санитарная подготовка ложа водохранилища, создание совершенно иной инфраструктуры региона и т. д. К тому же удобные створы для строительства ГЭС, как правило, располагаются вдалеке от предполагаемых потребителей электроэнергии. При этом возможны два выхода: строительство линии электропередач (ЛЭП) к отдаленному потребителю или сооружение энергопотребляющих производств вблизи ГЭС. Таким образом, ГЭС становится не просто производителем электроэнергии, а градообразующим центром. Но вскоре выяснилосъ: то, что является достоинством гидроэнергетики, есть одновременно и причина самых негативных воздействий на окружающую среду. Создание водохранилища невозможно без затопления земель, сработка его в маловодные периоды ведет к активизации оползневых процессов, мобильность гидроэнергетики вызывает резкие суточные колебания уровней в нижнем бьефе и негативные экологические последствия, выравнивание хода годового стока в интересах гидроэнергетики и других отраслей хозяйства имеет результатом нарушение, а иногда - и разрушение всего естественного природного комплекса. Поэтому дальнейшее развитие и совершенствование гидроэнергетики может быть связано только с поиском и выработкой новой концепции или, по крайней мере, с внесением существенных изменений в прежние принципы использования энергии воды.

    Ранее при проектировании гидроузла требовалось  добиться технико-экономического максимума  мощности и выработки с тем, чтобы  стоимость киловатта установленной мощности и выработанного киловатт-часа электроэнергии была минимальной. Такой подход определял отметку водохранилища, глубину его сработки и режим нижнего бьефа. Главная же причина неблагоприятного экологического результата - несовпадение по времени и амплитуде колебаний уровня воды в зарегулированной и естественной реке - практически игнорировалась, поскольку иное и не было заложено в исходной концепции. Усложнение расчетных методик, связанное с учетом интересов различных отраслей экономики – участников водохозяйственного комплекса ,внедрение методов многоцелевой оптимизации приводили лишь к делению без остатка все того же природного «пирога», поскольку исходная концепция по существу не менялась. Оставалось главное: максимальное использование стока реки W при максимально возможном напоре Н. Произведение WH пропорционально годовой выработке электроэнергии на ГЭС, а мощность определяется произведением QH, где Q - секундный объемный расход воды, пропускаемой через агрегаты ГЭС.

    Из  рассмотрения выпадал тот факт, что  река является уникальным природным объектом, развивающимся по законам, нарушение которых необратимо меняет его характер и может привести не только к ожидаемому экономическому эффекту, но и к неожидаемым экологическим результатам с длительным отрицательным воздействием на обстановку в районе гидротехнического сооружения. Поэтому при рассмотрении проблем использования энергии рек представляется необходимым изменить угол зрения этого рассмотрения, вынести на первый план известные, но остающиеся в тени свойства гидроэнергетики.

    При этом самым существенным в дальнейшем развитии гидроэнергетики должно стать  осознание того факта, что гидроресурсы являются возобновляемыми, а точнее - непрерывно возобновляемыми. Именно это - непрерывная возобновляемость - определяет ценность гидроресурсов. Из двух компонентов мощности водотока - Q и Н - наибольшее значение в экологическом плане приобретает Q. Расход водотока, несмотря на ту или иную его изменчивость, постоянно действующий фактор (конечно, если исключить из рассмотрения пересыхающие, перемерзающие и временные водотоки, хотя и они несут в себе резервные функции, так как могут быть использованы в благоприятные периоды года). Напор, создаваемый строительством плотины, зависит от рельефа местности, допустимости затопления земель и других факторов и, таким образом, с точки зрения экологических проблем, более уязвим и при обычном подходе к гидроэнергетике является одной из причин ее ограниченности. Напор определяет плотность энергии на единицу площади. Поэтому увеличение напора воспринимается как показатель эффективности использования площади земной поверхности. Но если учесть, что водные ресурсы имеют огромные площади распространения, то, принимая расход за основной фактор, можно при относительно малой плотности энергии получить значительный эффект благодаря самому факту повсеместного использования водных ресурсов в энергетике. 

2. Основные  положения концепции  развития гидроэнергетики.

    Приоритет при формировании сложных взаимосвязей между производством, природной средой и условиями жизни населения должен отдаваться условиям жизни населения и требованиям охраны природы. Такая система приоритетов (в противоположность сложившейся практике, когда предпочтение отдавалось производству) стала настоятельной необходимостью и должна быть заложена в концепцию развития гидроэнергетического строительства.

    С переориентацией экономики на удовлетворение интересов человека особую значимость приобретают региональные исследования, так как почти в каждом регионе накопились неблагоприятные последствия функционирования различных отраслей централизованной экономики, игнорировавшей интересы местного населения. Поэтому помимо общих, принципиальных положений рационального природопользования концепция создания ГЭС должна включать региональные аспекты - планы социально-экономического развития районов, осуществление мер, стимулирующих заинтересованность местного населения в энергетическом строительстве, и т.д. Важно подчеркнуть, что создание гидроэлектростанций и последующее освоение территории нередко приводили к нарушению сложившегося уклада жизни местного населения, и это обстоятельство до сих пор недостаточно учитывалось при размещении энергоо6ъектов.

    Ряд негативных последствий сооружения гидроэлектростанций, отразившихся не только на качестве природной среды, на многих отраслях хозяйства, но и на условиях жизни населения, способствовал в последние годы формированию отрицательного отношения ряда специалистов и общественного экологического движения к строительству любых гидротехнических объектов. При этом нередко высказывается мнение о возможности замены гидроэнергетики нетрадиционными источниками энергии, такими, как геотермальные воды, приливы, ветер, солнце и т.д., рассматриваемыми в качестве альтернативных и экологически безопасных.

    В связи с этим концепция развития гидроэнергетики помимо объективной  оценки негативных и позитивных последствий создания ГЭС должна освещать вопросы возможности вытеснения гидроэлектростанций нетрадиционными источниками энергии и перспективы освоения последних с учетом современных достижений науки, техники, экономики, а также экологических последствий их использования. Должен быть также рассмотрен один из серьезных аспектов формирования топливно-энергетическогo комплекса страны - энергo- и ресурсосбережение.

    Энерговооруженность производства входит в число важнейших  показателей уровня экономического и социального состояния общества. Задачи переустройства экономики и социальной сферы не могут быть решены без мощной энергетической базы.

    Роль  гидроэлектростанций в решении (или  ослаблении остроты) энергетических проблем общепризнанна и подтверждается мировой практикой гидроэнергетического строительства. Вместе с тем в последние годы у нас в стране возникло мощное общественное движение, негативно оценивающее имеющийся опыт гидроэнергетического строительства и выступающее против строительства новых, в первую очередь, крупных ГЭС. Это обусловлено в основном экологическими мотивами, но подвергаются сомнению и экономический, и социально-экономический эффекты создания ГЭС.

    В этой связи целесообразно прислушаться к доводам гидроэнергетиков, экономистов, водохозяйственников, исследователей в области влияния водохранилищ, отмечающих ряд преимуществ производства электроэнергии на ГЭС по сравнению с другими источниками. Гидроузлы, позволяющие, как правило, комплексно использовать водные ресурсы, отличаются высокой эффективностью. Ввод в действие мощных источников дешевой энергии явился базой для освоения разнообразных природных ресурсов, особенно в Сибири и на Дальнем Востоке. Создаваемые в районах нового освоения территориально-производственные комплексы, в состав которых входят крупные предприятия различных отраслей народного хозяйства - черной и цветной металлургии, машиностроения, химической, нефтеперерабатывающей, угольной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности и т.д., - играют важную роль в развитии производительных сил не только этих регионов, но и всей страны.

    Использование гидроэнергетического потенциала обеспечивает экономию органического топлива (в 1988 Г., например, экономия условного  топлива за счет работы ГЭС составила 84 млн. т).

    Одна  из основных экономических особенностей эксплуатации ГЭС - высокая производительность труда благодаря отсутствию затрат на добычу и транспорт топлива, высокому уровню автоматизации производства, высокому коэффициенту полезного действия основного оборудования. Затраты труда на единицу мощности ГЭС почти в 10 раз меньше, чем на тепловых электростанциях (с учетом затрат труда на добычу и транспорт топлива). Численность персонала на ГЭС в 10-12 раз меньше, чем на ТЭС, т.е. при использовании ГЭС экономятся трудовые ресурсы.  Правда, ГЭС более капиталоемки в период строительства, что обусловливает повышенные затраты трудовых ресурсов в этот период.