8. Водохозяйственные системы и гидротехнические сооружения Пермской области

(по материалам ФГУ "ПТФГИ")

Состояние водохранилищ Пермской области

На территории Пермской области, согласно корректировке материалов инвентаризации, проведенной в 2001 году, расположено 33 действующих водохранилища и 839 действующих прудов. Общая площадь зеркала воды равняется 3166,09 км2. Кроме того, 91 гидротехническое сооружение находится в нерабочем состоянии, пруды спущены.

Участок реки Кама от поселка Керчевский до города Чайковский представляет собой искусственный водоем протяженностью 620 км, включающий в себя Камское и Воткинское водохранилища. Эти водохранилища образованы Камским и Воткинским гидроузлами, введенными в эксплуатацию соответственно в 1954 и 1961 годах. Водохранилища входят в число наиболее крупных в России.

Камское водохранилище создано плотиной Камской ГЭС. Подпор гидроузла при нормальном подпорном уровне (НПУ) распространяется вверх по р. Кама на 300 км. НПУ водохранилища равен 108,5 м.

Длина Камского водохранилища равна 300 км, максимальная ширина достигает 35,0 км. Площадь зеркала 1915 км2. Объем водной массы равен 12,2 км3.

Воткинское водохранилище имеет длину 365 км, наибольшая ширина равна 10 км. Площадь зеркала 1120 км2, объем водной массы 9,36 км3.

Воткинский гидроузел расположен в 350 км ниже г. Перми и в 35 км к юго-востоку от г. Воткинска Удмуртской Республики. Воткинское водохранилище в значительной своей части представляет водоем речного типа. Крупных заливов нет. Самый значительный – Тулвинский (протяженность 12 км). Правый берег в основном высокий, левый низкий, пологий. Водохранилище делится на два района – нижний от плотины ГЭС до г. Осы, представляющий собой наиболее широкую и глубокую часть, и верхний (северный) от г. Осы до Камской ГЭС, имеющий выраженный речной характер. Площадь мелководий составляет 173 км2 или 15,5% общей площади водохранилища (при НПУ). НПУ равен 89,0 м.

Широковское водохранилище - третье по величине в Пермской области. Широковский гидроузел расположен на реке Косьва, левом притоке реки Кама. Площадь зеркала 40,8 км2, объем водной массы 0,45 км3.

Рисунок 8.1.

Плотина Камской ГЭС

Создание водохранилищ привело к процессам переформирования берегов. Активизировались такие процессы как оползни, эрозия, абразия, т.е. происходит переработка берегов.

Прибрежная зона водохранилищ сложена пермскими и четвертичными отложениями. Более древние образования залегают ниже уреза водохранилищ и не участвуют в процессе переформирования берегов.

Наблюдения за состоянием берегов Камского и Воткинского водохранилищ проводились на протяжении всего периода эксплуатации.

По результатам обследований водохранилищ, проведенных ФГУ "Камводэксплуатация", установлено, что разрушение береговой полосы происходит по следующим причинам:

В формировании береговых склонов принимают участие и процессы овражной эрозии. Густота овражной сети по нашей оценке составляет 0,2-0,6 км на 1 км2.

Протяженность берегов, подверженных интенсивной переработке, составляет по Камскому водохранилищу более 200 км, по Воткинскому водохранилищу - более 400 км. Наиболее интенсивный размыв берегов произошел в сентябре - ноябре 2002 г. из–за высокого стояния уровней водохранилищ и сильных северо-восточных ветров, со скоростью до 15 м/сек. За год, по оценкам ФГУ "Камводэксплуатация", произошли потери площадей водоохранной зоны за счет переработки береговой полосы по Воткинскому водохранилищу более 200 га, по Камскому - 100 га, заиливание по Воткинскому водохранилищу составило 600000 м3 и 300000 м3 по Камскому.

В период строительства Воткинского гидроузла на берегах создаваемого водохранилища для защиты обрушения были построены берегоукрепительные сооружения общей протяженностью 17 км. Сюда вошли территории городов Пермь, Краснокамск, Оса, Чайковский, курорта Усть-Качка, а также территории промышленных предприятий. После ввода гидроузла в эксплуатацию (с 1965 г. по 2002 г) дополнительно были построены берегоукрепительные сооружения общей протяженностью 69,15 км, в том числе дамб - 41,7 км, берегоукреплений - 27,45 км.

В настоящее время ведутся берегоукрепительные работы в с. Частые, с.Усть-Качка, с.Елово.

В период строительства Камского гидроузла на берегах создаваемого водохранилища для защиты обрушения были построены берегоукрепительные сооружения общей протяженностью 7,6 км. После ввода в эксплуатацию (с 1956 г. по 2002 г.) были построены берегоукрепительные сооружения общей протяженностью 21,16 км, в том числе дамб – 17,76 км, берегоукреплений - 3,4 км. В настоящее время ведутся берегоукрепительные работы в д. Посер Ильинского района и у с. Пожва Юсьвинского района.

ФГУ ДП "Пермгеомониторинг" проводит в рамках "Программы работ по ведению ГМГС на территории Пермской области на 2000 – 2002 гг." мониторинг за экзогенными геологическими процессами (ЭГП). Наблюдательная сеть мониторинга ЭГП разделена на 2 уровня – федеральный и территориальный. Изучение состояния и динамики ЭГП проводились в летний период 2002 года методом продолжения инженерно – геологических наблюдений на 13 стационарах II и 22 стационарах III категорий в береговой зоне Камского и Воткинского водохранилищ.

Полевые работы проводятся практически по всей территории Пермской области и частично Коми – Пермяцкого автономного округа. Основная часть полевых исследований выполнялась силами ФГУ ДП "Пермгеомониторинг", буровые работы и стационарные наблюдения на участках активного проявления ЭГП – подрядным способом.

Изучение активности русловых процессов ведется на 3–х участках наблюдения на реках Тулва и Сылва. Инженерно–хозяйственными объектами, на которые воздействуют опасные экзогенные геологические процессы, являются трасса магистральных газопроводов (участки "Тулва -1" и "Сылва") и очистные сооружения с. Барда (участок "Тулва-2"). Максимум отступания берега, как и всегда ранее, был характерен для абразионных уступов I и II надпойменных террас, сложенных суглинками. Менее всего подвергались переработке берега представленные коренными породами.

Водохозяйственные системы и сооружения

К водохозяйственным системам (ВХС) относятся водохранилища и пруды, мелиоративные системы, системы очистки и сброса сточных, коллекторно-дренажных вод, водозащитные сооружения (берегоукрепительные сооружения и защитные дамбы), накопители стоков.

В связи с тем, что в процессе ликвидации, реорганизации предприятий области создаются новые юридические лица, предприятия избавляются от непрофильных активов и гидротехнические сооружения прудов остаются за балансом, продолжается работа с администрациями городов и районов области по определению собственников прудов (водохранилищ). По объемам водохранилища (пруды) делятся на три категории. Соотношение этих категорий водных объектов представлено на рисунке 8.2.

Рисунок 8.2. Соотношение категорий искусственных водных объектов, шт. - %

По результатам материалов инвентаризации, всего по области насчитывается 963 водохранилища и пруда, из них спущено – 91 (9%).Построены по проекту - 62 сооружения (36,0 %). Имеют службу или ответственных за эксплуатацию - 296 (30,8 %).

По ведомственной принадлежности ВХС находятся в ведении следующих организаций:

В ведении прочих юридических и частных лиц находится 129 ВХС (13%)

По области требуют капитального ремонта или реконструкции 84 гидротехнических сооружения (9,6 %).

К опасным по наличию объектов экономики и жилья в нижнем бьефе отнесены 53 водохранилища объемом свыше 100 тыс.м3 (6%) и 77 прудов объемом менее 100 тыс.м3 (8%).

Водохранилища и пруды по своему назначению подразделяются на комплексные, рыбохозяйственные, предназначенные для водоснабжения, противопожарные, противоэрозионные, рекреационные, мелиоративные. Соотношение между этими категориями водных объектов приводится на рисунке 8.3.

Рисунок 8.3. Соотношение между водными объектами различного назначения

Из всех гидротехнических сооружений, охваченных инвентаризацией поднадзорными являются:

Подлежат декларированию безопасности и внесению в Российский Регистр гидротехнических сооружений - 49 сооружений, из них:

На территории Пермской области охвачено инвентаризацией 160 накопителей производственных стоков (данные на 01.01.2000 г.)

Поднадзорны Госгортехнадзору 14 шламохранилищ и 9 иловых площадок.

Поднадзорны МПР России: 18 шламохранилищ, 55 отстойников промышленных стоков, 28 иловых площадок, 11 прудов-отстойников, 6 рассолосборников.

На реках и водохранилищах области имеется 46 защитных сооружений, из них требуют капитального ремонта 26 (56%).

Мониторинг за техническим состоянием гидротехнических сооружений в настоящее время ведется на 16 водохранилищах объемом от 1 млн. м3. В 2002 г. было обследовано состояние 27 напорных гидротехнических сооружений, защитных сооружений г. Кунгура, с. Посад Кишертского района, а также берегоукрепление в с. Усть-Кишерть.