АНАЛИЗ ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ И ЛЕТНЕГО ПАВОДКА В 2017 ГОДУ НА НИЖНЕЙ ВОЛГЕ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
На основании данных многолетних наблюдений проведен анализ характеристик гидрологического режима Нижней Волги в условиях зарегулированного стока. Рассматриваются особенности прохождения весеннего половодья и летнего паводка 2017 года. Отмечается, что сложившаяся на Нижней Волге ситуация явилась следствием не только природных, но и антропогенных процессов, что требует непрерывного мониторинга работы Волжско-Камского каскада водохранилищ как единой системы гидрогенного типа.

Ключевые слова:
Нижняя Волга, весеннее половодье, летний паводок, сброс, расходы воды
Текст
Введение С момента создания Волгоградского водохранилища и Волжской плотины прошло более 60 лет, но на протяжении всего периода ведутся жаркие споры о положительном и отрицательном воздействии на аквальные комплексы и природные ландшафты суши. Плотины, созданные руками человека, предназначались для решения вопросов, связанных с регулированием и перераспределением стоков рек, на которой они находятся, для улучшения экологического состояния биологических ресурсов, орошения степных и пустынных территорий и получения дешевой электроэнергии. В реальности, как правило, приоритет отдается выработке электроэнергии, а интересы природных ландшафтов оказываются на последнем месте. Серьезной проблемой в последние 15-20 лет, как на территории Волгоградской, так и Астраханской областей, стала массовая застройка низкой поймы коттеджами, дачами и даже многоквартирными домами. Выросли целые поселки у воды. В результате водохранилища не могут аккумулировать воду до проектных отметок. На территории низкой поймы повсеместно возводят дамбы и перемычки, часто несанкционированные. В результате такого обвалования изменилась минерализация аллювиальных вод поймы. Например, до обвалования минерализация достигала максимума 0,9 г/л (в июне-августе), а минимума - 0,2 г/л (в апреле). В современных условиях она увеличилась с 0,8 г/л (в апреле) до 3,2 г/л (в июне-августе), т. е. в 4 раза [1]. Рассмотрим ситуацию, сложившуюся в период весеннего половодья и последующего за ним летнего паводка в 2017 г. на Нижней Волге. Нижняя Волга в период весеннего половодья 2017 года Весеннее половодье в 2017 г. началось 28 апреля и продолжалось по 2 июня, пропуск воды в это время осуществлялся через турбины Волжской ГЭС и водосливную плотину, т. е. холостыми сбросами. Расходы воды достигли максимальных значений к 8 мая и до 16 мая держались на уровне 25 000 м3/с. При этом приток в Волгоградское водохранилище в данный период в среднем составлял 22 000-23 000 м3/с, т. е. ниже расходов (рис. 1, составлен по данным [2]). Рис. 1. Приток и расход воды в Волгоградском водохранилище в период весеннего половодья 2017 г. 30 мая 2017 г. Волжская гидроэлектростанция, в соответствии с указаниями Федерального агентства водных ресурсов, завершила свою работу в режиме «рыбохозяйственной полки» специального весеннего попуска. В течение 10 дней гидроэнергетики поддерживали объемы сброса воды в диапазоне от 13 000 до 19 000 м³/с. Этого было недостаточно для удержания в пойме необходимого уровня воды для нереста рыбы, поскольку необходимы расходы не менее 18 000 м³/с. Обратим внимание на приток воды в Волгоградское водохранилище. Вплоть до конца «рыбохозяйственной полки» он держался на отметке 17 000-19 000 м³/с. Если сравнивать с предыдущими годами (табл.), то по общей продолжительности данное половодье было самым коротким за последнее десятилетие - 36 дней. Основные показатели половодий с 2005 по 2017 гг.* Год Период прохождения половодья, дата Максимальные расходы воды, м3/с Период максимальных расходов воды, дата Количество дней всего периода половодья Период максимальных расходов воды, дни 2005 19.04-20.06 28 000 01.05-15.05 62 16 2006 28.04-14.06 18 100 06.05-12.05 48 7 2007 11.04-18.06 26 000 18.04-25.04 69 8 2008 12.04-04.06 27 000 22.04-31.04 54 9 2009 19.04-09.06 27 000 29.04-05.05 52 7 2010 15.04-15.06 27 000 04.05-10.05 62 7 2011 20.04-01.06 25 000 06.05-10.05 43 5 2012 23.04-14.06 25 000 03.05-08.05 53 6 2013 15.04-21.06 26 000 24.04-05.05 68 12 2014 24.04-02.06 26 000 05.05-09.05 39 5 2015 24.04-03.06 16 000 09.05-14.05 38 6 2016 22.04-10.06 27 000 22.04-16.05 50 25 2017 28.04-02.06 25 000 08.05-16.05 36 9 *Составлено по [2, 3-7]. Максимальные расходы воды в 2017 г. держались на отметке 25 000 м³/с и продолжались 9 дней. Это не самые низкие показатели за последнее десятилетие. Так, например, в 2011 и 2014 гг. продолжительность максимальных расходов воды составила всего 5 дней. Самые низкие показатели максимальных расходов воды были отмечены в 2015 г. - 16 000 м³/с (за весь период наблюдения!). В свою очередь, самый продолжительный пик весеннего половодья был отмечен в 2016 г. (25 дней), а по расходам воды - в 2005 г. (28 000 м³/с). Таким образом, половодье 2017 г. было маловодным и стремительным. Анализ летнего паводка в 2017 году на Нижней Волге Почти сразу после окончания половодья в пределах всего Волжско-Камского каскада выпало большое количество осадков, что способствовало быстрому наполнению водохранилищ на Верхней и Средней Волге и Каме. В результате ОАО «Русгидро» было принято решение о повышении притока воды в водохранилища Волжско-Камского каскада в июне 2017 г. (он ожидался в пределах 96-130 % от нормы). Новые режимы, по сведениям Росводресурсов, позволили ускорить поступление воды в Волгоградское водохранилище, повысить и стабилизировать уровень воды в нем до +15 м (НПГ), а также максимально залить луга, заполнить водоемы Волго-Ахтубинской поймы. Летний паводок на Нижней Волге - явление редкое. После весеннего половодья сбросы снижаются до 3 500-5 500 м3/с - период летней межени. Обратимся к графику приходов и расходов воды в Волгоградском водохранилище в период с 3 июня по 22 июля 2017 г. (рис. 2, составлено по данным [7]). Сбросы воды из Куйбышевского водохранилища были значительно выше многолетних значений и больше напоминали конец половодья, а не летнюю межень. На графике четко прослеживаются несколько пиков притока воды (соответствующие периодам выпадения большого количества осадков на Средней Волге): первый - с 7 по 17 июня при расходах воды от 14 000 до 17 000 м3/с; второй - с 20 июня по 1 июля при расходах воды от 13 000 до 15 000 м3/с; третий - с 9 июля по 25 июля при расходах воды от 13 000 до 18 000 м3/с. Холостые сбросы через Волжский гидроузел начались с 20 июня и продолжались до 1 августа. В среднем расход воды через Волжский гидроузел держался на уровне 12 000-15 000 м3/с, а временами достигал 17 000 м3/с. При таких показателях начинает затапливаться низкая и средняя пойма. В начале августа приток и расход воды в Волгоградском водохранилище снизился до 9 000-10 000 м3/с. Рис. 2. Приход и расход воды в Волгоградском водохранилище в период летнего паводка 2017 г. С одной стороны, в результате сложившейся ситуации формируется промывной режим ериков, озер и речек Волго-Ахтубинской поймы, с другой - нарушаются пути миграции рыб, создается нетипичная ситуация для летней межени - рыбы «в смятении»; сельскохозяйственные территории, находящиеся на низкой пойме, подтоплены или затоплены, что не способствует высоким урожаям; создаются условия для активизации и развития эрозионно-аккумулятивных процессов в пределах нижнего бьефа гидроузла (особенно это актуально для Астраханской области, поскольку она располагается орографически ниже Волгоградской области) и абразионно-аккумулятивных процессов в пределах верхнего бьефа (что связано с повышением НПГ Волгоградского водохранилища до 15,2 м и выше в период межени). На рис. 3 показан вид нижней террасы Центральной набережной г. Волгограда 24 июля 2017 г., когда расходы воды через Волжскую ГЭС составляли 15 000 м³/с. С 20 по 22 июля сбросы держались на отметке 17 000 м³/с. В это время нижняя терраса Центральной набережной города была полностью под водой. Рис. 3. Нижняя терраса Центральной набережной г. Волгограда (фото авт.) Территория поймы в пределах Волгоградской и Астраханской областей в течение июня и июля напоминала больше Венецию. До некоторых населенных пунктов можно было добраться только на лодках. На рис. 4 представлены уровни воды по некоторым водопостам, расположенным в пределах Астраханской области (составлено авторами по данным [8]). Рис. 4. Уровень воды в некоторых пунктах наблюдения на территории Астраханской области Максимальные значения в период летнего паводка в 2017 г. были отмечены в г. Ахтубинске - 582 см, в п. Черный Яр - 528 см, в п. В. Лебяжье - 549 см, в г. Астрахань - 449 см. Их можно сравнить с максимальными уровнями в 1926 г. (самый многоводный год за весь период наблюдения) - у п. Черный Яр он составлял 980 см, у п. В. Лебяжье - 613 см; в 1991 г. - у п. Черный Яр - 868 см, у п. В. Лебяжье - 540 см. По прогнозам ОАО «Русгидро», в ближайшее время ситуация мало изменится, сбросы воды через Волжский гидроузел сохранятся на отметке 11 000-13 000 м3/с. Данный прогнозируемый режим работы Волгоградского водохранилища обусловлен сохраняющейся высокой приточностью в Куйбышевское водохранилище в связи с прошедшими дождевыми паводками и достижением максимально допустимых отметок нормального подпорного уровня водохранилищ на Нижней Волге. Режим работы гидроузлов водохранилищ Волжско-Камского каскада подлежит оперативной корректировке в зависимости от складывающихся гидрометеорологических условий и водохозяйственной обстановки. Наблюдаемый уровень воды может сохраниться с небольшими изменениями до начала августа, установление меженного периода водных объектов предполагается в первой декаде августа. Данная ситуация связана не только с естественными (гидрометеорологическими) факторами, сложившимися на территории Волжско-Камского каскада летом 2017 г., но и с искусственными (перераспределение воды через Волгоградский гидроузел в течение года). Рассмотрим подробнее вторую составляющую этой ситуации, а именно перераспределение воды в Куйбышевском и Волгоградском водохранилищах. Зимой 2016-2017 гг., по прогнозам метеорологических служб Волгоградской и Астраханской областей, ожидалось высокое половодье, схожее с 1991 г. (когда на пике половодья максимальные расходы составили 30 000 м3/с), но на повторном заседании Межведомственной комиссии было решено, что столь высокой воды не будет, и к марту 2017 г. (на очередном заседании комиссии) было сообщено, что половодье ожидается ниже предыдущего 2016 г. Воду в Куйбышевском водохранилище постарались придержать (о чем свидетельствует анализ притока воды весной в Волгоградское водохранилище, см. рис. 1) и, как мы уже увидели выше, весеннее половодье 2017 г. оказалось заурядно маловодным и быстротечным. Воды снова не хватало: как для нереста рыбы, так и для сельского и водного хозяйства Волго-Ахтубинской поймы. Северные территории поймы снова не были затоплены. Половодье уже закончилось, были прекращены холостые сбросы через Волжскую плотину, но неожиданно в бассейне Камы, Средней и Верхней Волги выпало большое количество осадков, и начался, вместо летней межени, дождевой паводок (о котором мы подробно рассказали выше). Поскольку Куйбышевское водохранилище было наполнено, начались сбросы воды в Волгоградское водохранилище. Наполнив его до предельных значений НПГ (+15,2 м), с 20 июня 2017 г. началась форсировка уровня воды в Волгоградском водохранилище при частичном открытии водосбросного фронта гидроузла, продолжавшаяся до конца июля, т. е. более 40 дней. Выводы 1. Весеннее половодье 2017 г. было маловодным и стремительным. Максимальные расходы воды составили 25 000 м3/с и продолжались 9 дней. 2. В летний период 2017 г. на Нижней Волге были отмечены три пика сброса воды, державшихся на отметках от 9 000 до 18 000 м3/с, в то время как расходы воды в период летней межени не должны превышать 4 000-5 000 м3/с. 3. Ситуация, сложившаяся на Нижней Волге в 2017 г., - это результат природных и антропогенных процессов. Волжско-Камский каскад водохранилищ является единой геотехнической системой гидрогенного типа, требующей постоянного мониторинга за складывающейся природной ситуацией и слаженных действий в его работе.
Список литературы

1. Основные правила использования водных ресурсов Волгоградского водохранилища на р. Волге. Для служебн. польз. РВ-261-83М., 1983. 36 с.

2. URL: http://www.volges.rushydro.ru/press/news.

3. Доклад о состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2005 году. Волгоград: Альянс, 2006. 288 с.

4. Доклад о состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2007 году. М.: «Глобус», 2008. 384 с.

5. Доклад о состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2008 году. М.: «Глобус», 2009. 300 с.

6. Доклад о состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2012 году. М.: «Глобус», 2013. 300 с.

7. Доклад о состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2014 году. М.: «Глобус», 2015. 300 с.

8. URL: https://nat.astrobl.ru/press-release/informaciya-o-vodohozyaystvennoy-obstanovke-v-zone-zapadnyh-podstepnyh-ilmeney.