Введение к работе
Актуальность исследования. Водные ресурсы являются одним из главных природных богатств Сибири, рациональное и научно обоснованное использование которых представляет собой важную задачу при решении различных социально-экономических проблем. Увеличению темпов и расширению возможностей использования водных ресурсов в различных отраслях хозяйственной деятельности способствует создание водохранилищ. В Сибири крупные водохранилища в горных областях сооружались преимущественно для гидроэнергетических целей, что не исключает их комплексного использования. Необходимость и целесообразность строительства водохранилищ не вызывает сомнения. Наряду с этим, создание и эксплуатация искусственно созданных водоемов приводит к значительной трансформации окружающей природной среды, возникновению различных геоэкологических проблем, требующих их тщательного изучения для решения практических задач.
Саяно-Шушенское водохранилище, одно из крупнейших в стране, создавалось, главным образом, для решения энергетических проблем Приенисейской Сибири. Мощность ГЭС (вместе с Майнским узлом) до аварии 17 августа 2009 года составляла 6721 МВт, среднегодовая выработка - 24500 млн. кВт/ч. За 2011-2012 гг. (после ремонта) выработка электроэнергии на Саяно-Шушенском гидроузле достигла доаварийного уровня. Вырабатываемая электроэнергия большей частью используется для энергоёмкого производства алюминия (ОАО «Ачинский глинозёмный комбинат», РУС АЛ).
Однако наряду с получением значительного количества электроэнергии и решением проблем энергоснабжения, строительство Саяно-Шушенской ГЭС и создание водохранилища вызвало целый ряд экологических последствий. В частности, Шагонарский плёс Саяно-Шушенского водохранилища, расположенный в пределах Улуг-Хемской котловины, значительно повлиял на её природные условия. В результате функционирования водоёма произошли ландшафтные изменения, активизировались унаследованные и возникли новые природно-антропогенные экзогенно-геологические процессы. На техногенные изменения в пределах Улуг-Хемской котловины наложились социально-экономические преобразования 1990-х годов.
Сложившаяся ситуация вызвала необходимость всестороннего изучения характера и степени изменения геоэкологических условий территории в результате функционирования водохранилища, изучения современной системы хозяйствования и разработки направлений оптимизации природопользования в пределах Улуг-Хемской котловины в условиях существования водохранилища, в том числе в целях рекреации и туризма. Перспективы освоения берегов Шагонарского плёса Саяно-Шушенского водохранилища как зоны отдыха совпадают с проектируемым строительством в Туву железной дороги, что позволит увеличить приток в республику организованных туристов.
Таким образом, актуальность исследования вызвана необходимостью:
всестороннего изучения изменений геоэкологических условий территории, прилегающей к Шагонарскому плёсу, в результате функционирования Саяно-Шушенского водохранилища;
- зонирования территории, прилегающей к Шагонарскому плёсу,
по характеру и степени антропогенного воздействия;
- разработки путей оптимизации природопользования в пределах Улуг-
Хемской котловины при современном режиме наполнения водохранилища.
Целью исследования является комплексная оценка геоэкологического состояния Шагонарского плёса Саяно-Шушенского водохранилища и его зоны влияния.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- проанализировать состояние природной среды Улуг-Хемской котловины
до создания водохранилища;
- выявить особенности функционирования Шагонарского плёса Саяно-
Шушенского водохранилища;
оценить влияние водохранилища (виды и интенсивность) на ландшафты Улуг-Хемской котловины;
разработать направления оптимизации природопользования изучаемой территории в условиях реального функционирования водохранилища.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования данной работы является Шагонарский плёс Саяно-Шушенского водохранилища и прилегающая территория в пределах Улуг-Хемской котловины, предметом исследования — изменение природной среды Улуг-Хемской котловины в результате создания и эксплуатации водохранилища.
Теоретическую и методическую основу исследования составляют научные разработки в области изучения геоэкологических проблем в зоне влияния водохранилищ: работы А.Б. Авакяна, В.А. Шарапова, СП. Овчинниковой, В.Б. Яковлевой, В.П. Салтанкина, С.Л. Вендрова, К.Н. Дьяконова, Ю.М. Матар-зина, Б.Б. Богословского, И.К. Мацкевича, И.А. Печеркина, Г.И. Овчинникова, С.Х. Павлова, Ю.Б. Тржцинского, B.C. Кусковского, а также работы, посвященные исследованию горных котловин Алтае-Саянского региона, изложенные в трудах Ю.П. Селиверстова, Н.Н. Михайлова, К.В. Чистякова и др. В необходимой мере учтён опыт ландшафтно-экологических исследований в районе Саяно-Шушенского водохранилища в пределах Тувы В.И. Забелина, Т.П. Арчимаевой, А.Д. Самбуу, А.А. Титляновой, Н.П. Миронычевой-Токаревой, Е.А. Гурковой.
Фактический материал. Источниками информации послужили собственные материалы автора, опубликованные результаты работ по изучению водохранилищ, фондовые материалы ФГУ «Тувинский территориальный фонд геологической информации», материалы Отдела водных ресурсов Енисейского Бассейнового водного управления по Красноярскому краю (г. Красноярск), Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Республики Тыва. Автор в составе Тувинской геологоразведочной экспедиции (ТГРЭ) в 1988-1996 гг. принимала участие в полевых и камеральных работах по изучению Шагонарского плёса Саяно-Шушенского водохранилища. В течение полевых сезонов 2005-2011 гг. проводились полевые исследования в береговой зоне водохранилища и его ложа, камеральная обработка полученных материалов. В течение 2008-2010 гг. работы выполнялись при поддержке гранта РФФИ 08-05-98083-рсибирьа «Изучение динамики геоэкологического состояния береговой зоны и акватории Саяно-Шушенского водохранилища на территории Тувы
с применением геоинформационных систем», в 2011г. - при финансовой поддержке Совета директоров «РусГидро».
Методы исследования: полевой, картографический, гидрохимический,
бактериологический, ландшафтный, сравнительно- географический,
геоинформационный. Полученные в ходе исследований материалы систематизировались и обрабатывались с использованием методов математической статистики.
Научная новизна: автором впервые посредством обобщения большого натурного материала с применением методов картографирования раскрыто воздействие Шагонарского плёса Саяно-Шушенского водохранилища на компоненты окружающей среды в условиях его сезонного существования, дана геоэкологическая оценка современных ландшафтов днища озеровидного расширения и прилегающей территории, показано их изменение в результате функционирования водохранилища. Полученные результаты исследований позволили выделить зоны влияния в системе «водоем - прилегающая территория», в которых характер, степень и пространственная направленность природно-техногенных процессов зависят от условий наполнения и сработки водоема.
Впервые в результате проведения гидрохимического и бактериологического мониторинга вод Шагонарского плёса водохранилища определена степень их загрязнения, выявлены источники последнего. В результате проведения топографо-геодезических работ получены данные о динамике абразионных процессов в пределах обвально-осыпного берега на участке Куйлуг-Хем. Создана геоинформационная система «Геоэкологический мониторинг акватории и береговой зоны Саяно-Шушенского водохранилища на территории Тувы». Разработаны направления по оптимизации природопользования изученной территории в условиях существования водохранилища с учетом социально-экономических преобразований последних лет.
Практическая значимость. Результаты исследований по данной теме вошли в ежегодные Государственные доклады «О состоянии окружающей природной среды Республики Тыва», использованы Отделом по охране памятников истории и культуры и развитию туризма Управления культуры Улуг-Хемского кожууна (района) Республики Тыва при составлении паспортов археологических памятников, при разработке туристических маршрутов (пеших, конных и водных) в районе Шагонарского плёса водохранилища.
Материалы исследования автора по теме диссертации были представлены в виде отчета «Геоэкологический мониторинг Саяно-Шушенского водохранилища на территории Республики Тыва» в дирекцию «РусГидро», в ФГУ «Управление эксплуатации Саянских водохранилищ», в Енисейское бассейновое водное управление (Енисейское БВУ, г. Красноярск) для пополнения базы данных по изучению гидрохимического состояния Саяно-Шушенского водохранилища.
На основе полученных материалов в лаборатории ГИС-технологий и моделирования процессов ТувИКОПР СО РАН создан сайт «Саяно-Шушенское водохранилище в Туве». Адрес сайта: . Сайт совместим с IE (7.0 и выше).
Полученные в ходе исследования материалы могут быть использованы при разработке и корректировке Схем территориального планирования (СТП) Улуг-Хемского и Чаа-Хольского районов.
Результаты исследований применяются автором в процессе подготовки специалистов на кафедре географии Тувинского государственного университета.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на VIII, IX, XI Международных Убсу-Нурских симпозиумах (Кызыл, 2004, 2008, 2012), Международной научно-практической конференции «Рельеф и природопользование предгорных и низкогорных территорий» (Барнаул, 2005), Международной научно-практической конференции «Алтае-Саянская горная страна и история освоения её кочевниками» (Барнаул, 2007), Международной конференции «Биоразнообразие, проблемы экологии Горного Алтая и сопредельных регионов: настоящее, прошлое, будущее» (Горно-Алтайск, 2008), XII Международной научно-практической конференции «Экономика. Сервис. Туризм. Культура» (ЭСТК-2010) (Барнаул, 2010), IV Международной научно-практической конференции «Проблемы геополитики, геоэкономики и международных отношений...» (Санкт-Петербург, 2010).
По результатам выполненных исследований опубликовано 33 работы, в том числе две - в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы из 151 наименования. Общий объем работы включает 171 страницу машинописного текста, в том числе 56 рисунков, 7 таблиц. Приложение содержит 9 таблиц.
