Естественное и искусственное воспроизводство биологических ресурсов - Экологические факторы наземных и водных экосистем природной среды Волгоградской области

03.07.07. Выездная экскурсия в Среднеахтубинский район (Волгоградский осетровый рыборазводный завод, Волжская ГЭС, Волгоградское водохранилище, река Ахтуба).

Волгоградский осетровый рыборазводный завод

Осетровое хозяйство представляет собой хозяйство индустриального типа, т. к. все процессы, связанные с размножением, кормлением, ростом, воспроизводством, полностью находятся под контролем. Рыболовный цех разделен на 2 отсека, в каждом из них находится многочисленное количество бассейнов. Данные бассейны обеспечены фильтро-биологической очисткой воды, термоподогревом, постоянной проточностью воды, в них всегда содержится маточное стадо осетрового рыболовного развода. За рыбами производится постоянный уход. Все оборудование находится под наблюдением, параметры температуры, проточности, содержания кислорода выведены на компьютер. В бассейнах находятся разнообразные виды рыб из семейства осетровых: осетр, стерлядь, белуга, севрюга, белорыбица. Каждый год у маточного стада берут половые продукты, в частности икру, помещают в инкубационный аппарат и снова выпускают. Таким образом прооперированных рыб достаточно много. В любом рыболовном хозяйстве есть маточное стадо, т. е. производители, и так называемый "ремонт", который выращивается на поддержании и до замены выбывающих. Вся рыба, находящаяся в бассейнах меченная на плавниках. Нормативы кормления рассчитываются от массы рыб, кислорода и содержания протеина в корме, обычно их кормят 2 раза в день.

Таблица 3. Схема естественного и искусственного воспроизводства биологических ресурсов (на примере осетровых рыб)

Естественное воспроизводство

Искусственное воспроизводство

Традиционная технология

Индустриальная технология

1. Нерестовые миграции из моря в реки

Отлов производителей на путях нерестовых миграций, преднерестовое содержание на рыбоводных заводах

Формирование маточных стад

2. Нерест в естественных условиях

Экзогенная стимуляция созревания, получение половых продуктов вручную, искусственное осеменение

3. Эмбриональное развитие в прикрепленном состоянии

Эмбриональное развитие в инкубационных аппаратах

4. Скат молоди по течению в Каспийское море

Бассейновое или прудовое подращивание молоди, выпуск в естественные водоемы

Выращивание молоди в контролируемых условиях с кормлением и другими интенсификационными мероприятиями

5. Нагул молоди в морских условиях

Нагул молоди в морских условиях

Товарное выращивание

Устройство ГЭС

Волжская ГЭС--одна из самых крупных и мощных в Европе. На ней установлены 22 агрегата, мощностью 515 мВ, общая мощность составляет 2400 мВ. В 1958 году в октябре гидроэлектростанция была пущена в эксплуатацию. В 1959 году запущен первый агрегат станции.

Станция состоит из земляных плотин и русловой плотины. Основным сырьем ГЭС являются водные ресурсы, которые составляют верхний уровень (бьеф), находящийся за электромашинным отделением и нижний уровень. На перепаде этих уровней (напор) и работает гидроэлектростанция. В машинном зале установлены гидроагрегаты, через которые из верхнего бьефа вода поступает в нижний бьеф. В гидроагрегатах механическая энергия вращения турбины преобразуется в электрическую энергию. За машинным залом оборудована водосливная плотина, на нее установлены порядка 20 затворок, которые в период паводка открываются и вода переливается из верхнего бьефа в нижний. Машинный зал от водосливной плотины отделяет устройство, которое имеет название "Бычок".

В машинном зале в один ряд установлены агрегаты. Каждый агрегат работает таким образом: вода поступает в камеру рабочего колеса и через обхватывающую трубу поступает в нижний бьеф. Существуют краны, маневрирующие затворами верхнего и нижнего бьефа, они могут перекрываться по необходимости.

На Волжской ГЭС существуют 2 подстанции, куда передается электроэнергия: на Волгоград (5 линий по 220 кВт) и на Москву (2 линии по 500 кВт). Т. к. электроэнергию выгодно передавать высоким напряжением, существует трансформаторная подстанция, которая повышает напряжение генератора от 13,8 до 230 кВт и до 500 кВт.

На турбине существует 6 лопастей, диаметр рабочего колеса составляет около 10 м. Вода поступает в камеру рабочего колеса на лопатки направляющего аппарата, которые регулируют поток воды на турбине. Под действием воды турбина вращается, на одном валу с турбиной находится генератор, на котором преобразовывается механическая энергия вращения. Негодные турбины заменяются на новые с помощью крана, который перемещается вдоль машинного зала. Он разбирает на части турбины, затем везет на монтажную площадку.

В данный момент на ГЭС проводятся реконструкционные работы, устанавливаются новые современные турбины и другие вспомогательные оборудования, которые постепенно заменяются на электронные. Если раньше на подстанциях стояли воздушные выключатели, то теперь газовые. 23 агрегат, мощностью 11 мВ, выполняющий функции рыбоподъемника находится в завершающей стадии реконструкции, планируется запустить его уже в ближайшее время.

Волгоградское водохранилище

В верхнем бьефе плотины ГЭС была аккумулирована огромная масса воды, в результате чего возникло Волгоградское водохранилище. В створе плотины ГЭС уровень воды в Волге был поднят на 24 метра, впоследствии этот уровень становился все меньше и меньше. Общая длина водохранилища 525 км. Раньше его длина достигала более 600 км, но после создания плотины ГЭС у города Балакова водохранилище сократилось. От Твери до Волгограда Волга превратилась в сплошной каскад водохранилищ. Лишь небольшой участок реки (примерно 400 км ниже плотины ГЭС) остался в относительно естественном состоянии. Общий объем воды водохранилища составляет 31,5 км3, полезный объем (разница между нормальным уровнем и уровнем объема)--8,5 км3 ширина--около 10 км, но местами превышает 13 км (устье Еруслана), средняя глубина - более 10 м, а максимальная глубина--более 41 м. Однако наиболее глубокие места, котловины, озерные ямы водохранилища постепенно заиливаются.

С созданием гидроузла планировали решить многие Волжские проблемы, но большинство из них не нашли оправдания. В первую очередь это орошение полупустынных территорий. Примерно полтора десятка оросительных систем было создано за Советский период, сейчас же большая часть систем не работает, происходит чрезмерное обводнение Заволжских земель, в результате чего засаливаются почвы. Во вторых - судоходство, т. к. на Волге было много мест, где глубина небольшая -- перекаты, а на Волжском водном пути эксплуатируются суда, для которых необходима глубина не менее 4 метров. До создания водохранилища проблему перекатов решали земснаряды -- загоняли насосы, которые откачивали воду вместе с песком и тем самым углубляли дно. В настоящее время судоходство утратило свое значение. Раньше работали 2 линии шлюзов, сейчас же -- одна, т. к. в день проходит через шлюз не более 10 судов. По Волге почти перестали ходить пассажирские суда, запретили сплавлять лес из-за вредного влияния на воду гниющего леса. В-третьих, был нанесен ущерб всем проходным рыбам, так как закрыт ход на нерестилища.

Одним из опаснейших процессов, происходящих на Волгоградском водохранилище являются абразии -- разрушение берегов под действием ветрового волнения. Ветровое волнение есть на любом водном объекте, но на реках береговые склоны отделены от воды полосами пляжей, кос, и других русловых образований, им присущи небольшие длины разгона волн, а, следовательно, и энергия не велика. Однако, на плотине ГЭС картина меняется: уровень воды поднят на 24 метра, резко увеличилась площадь, длины разгона волн стали больше, и вода поступила непосредственно под незащищенные береговые склоны Волжской долины, в результате начался нескончаемый процесс абразии.

Гидрометеослужба непрерывно наблюдает и ведет измерения определенных участков водохранилища, чтобы определить насколько отступил берег за год, как изменился профиль дна и т. д. Эти измерения показывают, что берег устойчиво отступает в среднем на 3,5 -- 4 м в год, на гористых полускальных берегах -- 0,5 м в год, на берегах, сложенных глинистыми, суглинистыми породами -- до 6 м. Во время штормов развивается наиболее сильное волнение, поэтому наблюдается наибольшее отступление берегов (до 10 м). Максимально зафиксированная высота волны на водохранилище составляет 310 см. Абразии разрушают почву, дороги, населенные пункты, различные сооружения. Мелкие продукты разрушения всасываются в ложе водохранилища, а более крупные: крупнозернистый песок, гравий, камни остаются на отмели. То, что вода во время прибоя не в состоянии переместить, остается у берега, таким образом, берег отступает и наращивается отмель, ширина которых местами достигла нескольких сотен метров (Красный Яр, Чирибаево). Разрушение почвенных горизонтов и концентрация биогенных веществ в ложе водохранилища в конечном итоге ведет к истрофикации. Абразии также являются причиной того, что рыбы не находят благоприятных условий для обитания в прибрежной зоне.

Режим водохранилища очень изменился. Средняя скорость течения на водохранилище 13 см/с (110-120 см в межень). Многие гидробионты не могут обитать в таких условиях, произошли резкие изменения в видовом составе, в биомассе. С уменьшением скорости течения воды, резко ухудшились условия самоочищения воды, и реофилы -- рыбы, предпочитающие сильное течение, заменились на медленно плавающих рыб. В настоящее время преобладающим видом остается карась. В истории водохранилища произошла первая смена ихтиокомплекса. По разным источником в водохранилище насчитывается от 57 до 64 видов рыб, часть из них близка к полному исчезновению (осетровые, сельдевые). Если рыболовное хозяйство нижнего бьефа ежегодно выпускает в Волгу молодь осетровых пород, то по левому берегу ежегодно выпускает молодь сазана, сома, толстолобика, щуки. Местные ихтиологи подсчитали, что со строительством нового каскада водохранилищ происходит падение рыбопродуктивности. В 1998 г в Волгоградском водохранилище было поймано 1790 т, в 2001 г 890 т., сейчас ловят максимум до 1,5 тыс.

Сильное ослабление биологического самоочищения приводит к тому, что в донных отложениях накапливается много нефтепродуктов, тяжелых металлов, пестицидов. Вся энергосистема защищена специальными рыбозащитными устройствами, которые предотвращают попадание рыбы в турбины.

В водохранилище существует явление пространственной температурной неоднородности. В гидрологической терминологии существуют 3 слоя, характерные для океанов, морей, озер, а также они возникли на Волге: epilimnium, metalimnium, tipolimnium. Еpilimnium--верхний перегретый слой воды, температура в этом слое может достигать до 34°С. Metalimnium--"слой скачка" - температура резко падает в пределах 10 см, а у дна вода более прохладная.

Р. Ахтуба

Река Ахтуба простирается в городе Волжский и является крайним левым "рукавом" реки Волга, она протекает непосредственно вдоль полупустынного берега. Длина Ахтубы составляет в среднем 530 км. Водосборного бассейна у этой реки нет. Река Ахтуба является основным источником питания Волго-Ахтубинской поймы. После плотины ГЭС Волга описывает широкую кривую линию вдоль Волгограда, в то время как Ахтуба течет сравнительно прямолинейно. Поэтому в силу гидравлических особенностей падение уровня воды в Волге больше, чем в Ахтубе. На сопредельных поперечных створах в Ахтубе уровень воды выше, чем в Волге и поэтому перетек воды через пойму в Волгу идет под Ахтубу. Исток Ахтубы перекрыт гидросооружениями Волжской ГЭС и только возле поселка Лебяжья Поляна Ахтуба соединяется с искусственным Волго-Ахтубинским каналом. Поднятие воды в Ахтубе возле истока происходит за счет искусственного сброса воды ГЭС.

В период межени река Волга ежесекундно сбрасывает через плотину ГЭС примерно 4-6 тыс. м3/с, в период половодья 26-28 тыс. м3/с, до создания ГЭС в период половодья расходы достигали 40-45 тыс. м3, а в 1926 г зафиксирован суммарный объем стока редкой повторяемости 59 тыс. м3/с. С 1958 г, когда была пущена в эксплуатацию ГЭС, максимальный расход был всего 34 тыс. м3/с.

От состояния Ахтубы зависит экологическое благосостояние Волго-Ахтубинской поймы. Прошлый год (2006 г) поймы был настоящей катастрофой. Максимальны расход воды составил всего 18 тыс. м3/с. За 126 лет гидрологических наблюдений это был абсолютно минимальный расход воды. Вода зашла в русла ериков, но до поймы так и не дошла. Пойме был нанесен большой ущерб: почвы не получили необходимой влагозарядки, увеличилось число пожаров, нарушился нерест, отдельные виды растений и животных находились на грани исчезновения.

В Ахтубу попадает очень малая часть Волжского стока. При 26 тыс. м3/с всего 2-3 тыс. м3/с расхода проходит под Среднеахтубинским мостом.

До строительства ГЭС по реке Ахтуба ходили многочисленные речные трамвайчики, пароходы, но в связи с донными наносами река обмелела и судоходство отменили.

Рыбное хозяйство на Ахтубе практически прекратило свое существование. Раньше на реке работало два основных рыболовных хозяйства в Краснослободске и Ленинске, которые вылавливали до 400 т рыбы в год, в том числе около 200 т раков. Сейчас квоты на вылов раков в Ахтубе составляют 2-4 т в год, а квоты на вылов рыбы не осваиваются вообще. Промысловый вылов рыбы становится все больше любительским.

Похожие статьи




Естественное и искусственное воспроизводство биологических ресурсов - Экологические факторы наземных и водных экосистем природной среды Волгоградской области

Предыдущая | Следующая