Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

4.2.5. Объем органических веществ, поступающих в водохранилище БоГЭС

Объем древесной массы

Объем древесной массы принимается для двух сценариев проведения лесосводки и лесоочистки.

Вариант 1. На территории Красноярского края в ложе водохранилища проводятся работы только по лесоочистке спецучастков на площади 13320,8 га. На территории Иркутской области работы по лесосводке и лесоочистке не проводятся.

Объем затопленной древесно-кустарниковой растительности составит 8647,0 тыс. м3, объем древесной массы на акватории водохранилища после первого года эксплуатации водохранилища - 1322,05 тыс. м3.

Вариант 2. Предусматривает проведение лесоочистки на спецучастках в границах Кежемского района и проведение лесосводки на территории Усть-Илимского района Иркутской области.

Объем затопленной древесно-кустарниковой растительности составит 7714,2 тыс. м3, объем древесной массы на акватории водохранилища после первого года эксплуатации водохранилища - 1276,92 тыс. м3.

Объем древесины в пнях

В зоне затопления в процессе лесосводки на территории Кежемского района в 1981 - 1987 годах убрано 6612,6 тыс. м3. За прошедшие после лесосводки годы, как показали натурные обследования, пни осины, березы полностью превратились в труху.

В связи с этим объем древесины в пнях определится следующим образом:

1 Объем древесины осины, березы, убранной в процессе первой лесосводки, составляет 21,4 % (таблица 5.5 [48]), т.е. объем сгнившей древесной массы в пнях составит 1415,1 тыс. м3.

2 Объем древесины в пнях от первичной лесосводки, с учетом того, что объем древесины в пнях составляет 3 % от объема заготавливаемой древесины [20, 21], составит 155,92 тыс. м3.

3 Объем древесины в пнях после проведения повторной лесосводки на территории Кежемского и Усть-Илимского районов составит 369,9 тыс. м3.

4 Объем древесины в пнях на территории лесоочистки Кежемского района составит 38,3 тыс. м3.

Объем корневой системы

Объем корневой системы зависит от породного состава.

Породный состав, имеющийся в зоне затопления, представлен в таблице 4.29. Зная породный состав и запас товарных насаждений, подлежащих лесосводке, можно определить суммарный объем корневой системы в зоне затопления водохранилища.

В таблице 4.29 представлен запас древесной массы в корневой системе, оставшийся в ложе водохранилища после проведения в 1980-х годах первой лесосводки.

Таблица 4.29 - Расчетная масса корневой системы после проведения первой лесосводки

Порода

Запас древесины

Объем корневой системы, %

Расчетный объем корневой системы

Расчетная масса корневой системы АСВ, тыс. т

млн. м3

%

%

тыс. м3

Сосна

2658,26

40,2

15-25

17,5

465,2

274,40

Лиственница

1686,21

25,5

12-15

13,5

227,64

134,30

Кедр

26,45

0,4

12-16

14,0

3,70

2,18

Ель, пихта

826,56

12,5

10-12

11,0

90,92

53,68

Береза, осина

1415,12

21,4

5-12

8

113,21

66,79

Всего

6612,6

100

 

 

900,67

531,35

Без учета запаса древесной массы в корневой системе осины и березы (т.к. за столь длительный срок они уже полностью сгнили), объем древесной массы в корневой системе после проведения первой лесосводки составит 787,5 тыс. м3, или 464,6 т АСВ.

В таблице 4.30 представлен запас древесной массы в корневой системе в ложе водохранилища на территории Красноярского края и Иркутской области.

Таблица 4.30 - Запас древесной массы в корневой системе в ложе водохранилища на территории Красноярского края и Иркутской области

Порода

Запас древесины

Объем корневой системы, %

Расчетный объем корневой системы

Расчетная масса корневой системы АСВ, тыс. т

млн. м3

%

%

тыс. м3

Сосна

2800,85

29,3

15-25

17,5

490,15

289,19

Лиственница

3460,43

36,2

12-15

13,5

467,16

275,62

Ель, пихта

1873,60

19,6

10-12

11

206,10

121,60

Береза

1185,34

12,4

5-12

8,5

100,75

59,44

Осина

238,98

2,5

5-10

7,5

17,92

10,57

Всего

9559,2

100

 

 

1282,08

756,42

Объем лесной подстилки

Объем лесной подстилки зависит от типа тайги и составляет по разным источникам от 17 до 90 т/га [22, 23]. Натурные обследования в разных створах водохранилища показали на слабый слой лесной подстилки, поэтому в расчет можно принять объем лесной подстилки, равный 7029 тыс. т.

По данным отчета [50], приведенным в таблице 4.31, объем лесной подстилки составляет 7366 тыс. т.

Таблица 4.31 - Количество органического вещества в почвах ложа водохранилища, тыс. т.

Группы почв

Мелководная зона

Глубоководная зона

Итого

подстилка

гумусовый горизонт

подстилка

гумусовый горизонт

Аллювиальные

334

5849

1432

6815

14429

Дерново-подзолистые

232

1179

567

1564

3452

Дерновые и серые лесные

80

952

205

1653

2890

Подзолистые

20

27

49

4

100

Торфяные

1869

428

2578

1201

6076

Итого

2535

8435

4831

11237

27038

Таким образом, при затоплении почв глубоководной и мелководной зон водохранилища Богучанской ГЭС объем органического вещества в воде составит более 27 млн. т. Наименьший вклад поступления органики в воду окажут подзолистые почвы, имеющие мощность гумусового горизонта от 1 до 3 см и незначительное распространение в ложе водохранилища, наибольший - аллювиальные почвы. Объем гумусового горизонта составит 19672 тыс. т, подстилки - 7366 тыс. т. Более 27 % от всей почвенной органики, находящейся в ложе будущего водохранилища, будет составлять лесная подстилка, которая начнет разрушаться с момента наполнения водохранилища и будет являться постоянным источником поступления органики на всех стадиях заполнения водохранилища.

Объем гумуса

Количество гумуса колеблется в толще почв в широких пределах и зависит от типа грунта. В черноземах содержание гумуса может достигать 10 %, в подзолистых почвах от 2 до 4 %, содержание гумуса в серых лесных почвах - от 6 до 8 %.

Почвы в ложе БоГЭС содержат маломощный гумусовый горизонт от 10 до 20 см. Иногда в слабоподзолистых почвах с 25 - 30 см залегает второй гумусовый горизонт мощностью от 10 до 15 см. Почвы содержат от 3 до 7 % гумуса в верхнем горизонте и 1 - 1,5 % в подзолистом. По данным И.В. Тюрина [22], общее количество гумуса в метровой толщине подзолистых лесных (включая подстилку) почвы содержится 110 т/га в метровой толще почв.

Максимальная мощность гумусового горизонта по данным экспедиционных исследований не превышает 32 см [50].

Слабый слой гумуса объясняется тем, что в период проведения первой лесосводки и лесоочистки был нарушен естественный процесс формирования гумуса малым запасом лесного опада, изменившимися влагообменом и температурой воздуха на поверхности почвы [48].

Таким образом, общий запас гумуса составит 14318 тыс. т.

По данным [19, 50] объем гумуса составляет 19672 тыс. т.

Объем торфа в ложе водохранилища

Для оценки запаса торфа в ложе водохранилища Богучанской ГЭС рассматриваются два источника информации: Технический проект т. III [5], «Уточненный прогноз всплывания торфа в Богучанском водохранилище» Горьковской геологоразведочной экспедиции [19].

По материалам [5] всего в Богучанском водохранилище выявлено и охарактеризовано 144 торфяных месторождения. Площадь затопления торфяных месторождений 9,5 тыс. га с запасом 86,6 млн. м3, или 11,483 млн. т. Основная масса затопляемого торфа будет расположена на больших глубинах превышающих 5 м и даже 10 м.

По материалам отчета [19, 50] площадь торфяных залежей составляет 7682 га с запасом торфа 122,9 млн. м3 (16,3 млн. т).

По типам залежи около 80 % составляют месторождения низинного типа, переходного типа - 13 % и верхового типа менее 10 %.

Мощность всплывания торфяных островов ожидается от 0,2 до 2,5 м при доминировании величин от 0,5 до 1,0 м. Доминирующими будут торфяные массивы от 1 до 20 га.

Основные причины всплывания торфа следующие:

  • в результате смерзания с нижней кромкой льда и последующего поднятия его при повышении уровня в зимнее время, в период наполнения водохранилища;
  • в результате смерзания торфа со льдом при зимней сработке уровней в период эксплуатации водохранилища;
  • в связи со всплыванием зыбунов, т.е. таких участков месторождений, верхние слои которых залегают над водой и почти полностью оторвались от основной залежи;
  • вследствие всплывания вечномерзлых слаборазложившихся бугристых торфяников после оттаивания линз льда;
  • в результате накопления газов в торфяной залежи.

Трудно оценить достаточно точно объемы возможного всплывания торфа, т.е. дать прогноз всплывания торфа в зоне затопления водохранилищ. Для точного прогнозирования всплывания торфа необходимо в течение длительного времени проводить наблюдения на водохранилищах. К сожалению, по водохранилищу Богучанской ГЭС, можно опираться только на прогнозные параметры всплывания торфа, представленные в работах [5, 19].

В целом по водохранилищу Богучанской ГЭС распределение площадей по батиметрическим зонам нижеследующее:

I зона (глубина до 2,5 м) - 491 га (6,4 %);

II зона (глубина от 2,5 до 5 м) - 252 га (3,3 %);

III зона (глубина от 5 до 10 м) - 1578 га (20,5 %);

IV зона (глубина более 10 м) - 5361 га (69,8 %).

По водохранилищу площадь торфяных залежей составляет 7682 га.

Наилучшие условия для всплывания торфа складываются на мелководье в первой батиметрической зоне на глубине до 2,5 м. Вторая батиметрическая зона прогревается слабее и в более поздние сроки. Еще более неудовлетворительные условия для всплывания торфа складываются в третьей батиметрической зоне. И, наконец, в четвертой батиметрической зоне, характеризующейся глубинами воды более 10 м, способны подниматься лишь зыбунные и сплавинные участки торфа.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что основные массивы торфяных месторождений и заболоченных участков находятся в четвертой батиметрической зоне, в зоне наименьшего всплывания торфа. Наибольшие площади всплывания торфа находятся в заливах по притокам реки Ангара в долинах рек Ката, Парта, Кова, Немнига, Балаганная (362,8 га, I и II батиметрическая зона).

В таблице 4.32 представлены суммарные объемы древесных ресурсов и органических веществ в ложе водохранилища БоГЭС после первого года заполнения, после проведения лесосводки и лесоочистки по варианту 1.

Таблица 4.32 - Суммарные объемы древесных ресурсов и органических веществ в ложе водохранилища БоГЭС после первого года заполнения при проведении только лесоочистки на территории Кежемского района по варианту 1

Показатели

Ресурсы органических веществ

тыс. м3

%

АСВ, тыс. т

%

Реальный объем затопления сырорастущей древесины после проведения лесосводки и лесоочистки

8647,00

67,01

5101,73

12,55

Порубочные остатки:

 

 

 

 

- от первой лесосводки

495,86

3,84

292,56

0,72

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесосводки на территории Иркутской области

-

-

-

-

Сухостой и валежник

1280,58

9,92

755,54

1,86

Вынос древесины из рек, незадействованных в целях лесосплава

0,23

0,01

0,14

0,001

Разнесенная древесина вдоль уреза воды

19,20

0,15

11,33

0,03

Потери от стихийных бедствий, неучтенные

3,00

0,02

1,77

0,004

Потери от деятельности лесосплавных и лесозаготовительных предприятий

20,20

0,16

11,92

0,03

Размыв берегов

173,05

1,34

102,10

0,25

Пни

 

 

 

 

- от первой лесосводки

155,92

1,21

91,99

0,23

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесоочистки на территории Красноярского края

38,20

0,30

22,54

0,06

- от лесосводки на территории Иркутской области

-

-

-

-

Корневая система:

 

 

 

 

- от первой лесосводки

787,46

6,10

464,60

1,14

- лесосырьевых ресурсов на территории Красноярского края и Иркутской области

1282,80

9,94

756,85

1,86

Итого древесных ресурсов

12903,5

100

7613,07

18,74

Лесная подстилка

 

 

7029,00

17,30

Гумус

 

 

14318,00

35,23

Торф

 

 

11438,00

28,14

Живой напочвенный покров

 

 

241,70

0,59

Итого

 

 

40639,77

100

В таблице 4.33 представлены суммарные объемы древесных ресурсов и органических веществ в ложе водохранилища БоГЭС после первого года заполнения до отметки НПУ 208,0 м и проведения лесосводки, лесоочистки по варианту 2 (наиболее благоприятный вариант).

Таблица 4.33 - Суммарные объемы древесных ресурсов и органических веществ в ложе водохранилища БоГЭС после первого года заполнения до отметки НПУ 208,0 м, проведения лесосводки и лесоочистки по варианту 2

Показатели

Ресурсы органических веществ

тыс. м3

%

АСВ, тыс. т

%

Реальный объем затопления сырорастущей древесины после проведения лесосводки и лесоочистки

7714,20

62,09

4551,38

11,28

Порубочные остатки:

 

 

 

 

- от первой лесосводки

495,86

3,99

292,56

0,72

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесосводки на территории Иркутской области

173,10

1,39

102,13

0,25

Сухостой и валежник

1191,22

9,59

702,82

1,74

Вынос древесины из рек, незадействованных в целях лесосплава

0,23

0,002

0,14

0,001

Разнесенная древесина вдоль уреза воды

19,20

0,16

11,33

0,03

Потери от стихийных бедствий, неучтенные

3,00

0,02

1,77

0,004

Потери от деятельности лесосплавных и лесозаготовительных предприятий

20,20

0,16

11,92

0,03

Размыв берегов

173,05

1,39

102,10

0,25

Пни

 

 

 

 

- от первой лесосводки

155,92

1,25

92,00

0,23

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесосводки на территории Иркутской области

369,90

2,98

218,24

0,54

- от лесоочистки на территории Красноярского края

38,20

0,31

22,54

0,06

Корневая система:

 

 

 

 

- от первой лесосводки

787,46

6,34

464,60

1,15

- лесосырьевых ресурсов на территории Красноярского края и Иркутской области

1282,80

10,33

756,85

1,87

Итого древесных ресурсов

12424,3

100

7330,38

18,16

Лесная подстилка

 

 

7029,00

17,42

Гумус

 

 

14318,00

35,48

Торф

 

 

11438,00

28,34

Живой напочвенный покров

 

 

241,70

0,60

Итого

 

 

40357,08

100

Для сравнительной оценки степени загрязнения водохранилища органическими веществами и древесно-кустарниковой растительностью в зоне затопления водохранилища Богучанской ГЭС из названных источников аналитических и экспедиционных исследований в таблицах 4.32 и 4.33 приняты минимальные значения загрязнителей - лесной подстилки, гумуса, торфа. Однако для общей оценки загрязнения водохранилища необходимо принимать максимальные значения загрязнителей: лесная подстилка - 7366 тыс. т [19], гумус - 19672 тыс. т [19], торф - 16300 тыс. т [5].

Анализ таблиц 4.32, 4.33 показывает, что основными источниками засорения водохранилища являются лесная подстилка, гумус и торф.

В таблице 4.34 представлены объемы древесных ресурсов и органических веществ в ложе водохранилища БоГЭС непосредственно после заполнения водохранилища до отметки НПУ 208,0 м по варианту 1.

Таблица 4.34 - Объемы древесных ресурсов и органических веществ в ложе водохранилища БоГЭС непосредственно после заполнения водохранилища до отметки НПУ 208,0 м, проведения лесоочистки по варианту 1

Показатели

Ресурсы органических веществ

тыс. м3

%

АСВ, тыс. т

%

Реальный объем затопления сырорастущей древесины после проведения лесосводки и лесоочистки

8647,00

68,03

5101,73

12,59

Порубочные остатки:

-

-

-

-

- от первой лесосводки

495,86

3,90

292,56

0,72

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесосводки на территории Иркутской области

-

-

-

-

Сухостой и валежник

1280,58

10,08

755,54

1,86

Разнесенная древесина вдоль уреза воды

19,20

0,15

11,33

0,03

Потери от стихийных бедствий, неучтенные

3,00

0,02

1,77

0,004

Пни

 

 

 

 

- от первой лесосводки

155,92

1,23

91,99

0,23

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесоочистки

38,20

0,30

22,54

0,06

- от лесосводки на территории Иркутской области

-

-

-

-

Корневая система:

 

 

 

 

- от первой лесосводки

787,46

6,20

464,60

1,15

- лесосырьевых ресурсов на территории Красноярского края и Иркутской области

1282,80

10,09

756,85

1,87

Итого древесных ресурсов

12710,02

100

7498,91

18,51

Лесная подстилка

 

 

7029,0

17,34

Гумус

 

 

14318,0

35,33

Торф

 

 

11438,0

28,22

Живой напочвенный покров

 

 

241,7

0,60

Итого

 

 

40525,61

100

В таблице 4.35 представлены объемы древесных ресурсов и органических веществ в ложе водохранилища БоГЭС непосредственно после заполнения водохранилища до отметки НПУ 208,0 м, проведения лесосводки, лесоочистки по варианту 2.

Таблица 4.35 - Объемы древесных ресурсов и органических веществ в ложе водохранилища БоГЭС непосредственно после заполнения водохранилища до отметки НПУ 208,0 м, проведения лесосводки и лесоочистки по варианту 2

Показатели

Ресурсы органических веществ

тыс. м3

%

АСВ, тыс. т

%

Реальный объем затопления сырорастущей древесины после проведения лесосводки и лесоочистки

7714,20

63,07

4551,38

11,31

Порубочные остатки:

 

 

 

 

- от первой лесосводки

495,86

4,05

292,56

0,73

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесосводки на территории Иркутской области

173,10

1,42

102,13

0,25

Сухостой и валежник

1191,22

9,74

702,82

1,75

Разнесенная древесина вдоль уреза воды

19,20

0,16

11,33

0,03

Потери от стихийных бедствий, неучтенные

3,00

0,02

1,77

0,004

Пни

 

 

 

 

- от первой лесосводки

155,92

1,27

91,99

0,23

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесосводки на территории Иркутской области

369,90

3,02

218,24

0,54

- от лесоочистки

38,20

0,31

22,54

0,06

Корневая система:

 

 

 

 

- от первой лесосводки

787,46

6,44

464,60

1,15

- лесосырьевых ресурсов на территории Красноярского края и Иркутской области

1282,80

10,50

756,85

1,88

Итого древесных ресурсов

12230,86

100

7216,21

17,93

Лесная подстилка

 

 

7029,00

17,47

Гумус

 

 

14318,00

35,58

Торф

 

 

11438,00

28,42

Живой напочвенный покров

 

 

241,70

0,60

Итого

 

 

40242,91

100

В таблице 4.36 представлены объемы плавающей древесной массы, которая поступит на акваторию водохранилища после проведения лесоочистки и наполнения водохранилища до отметки НПУ 208,0 м по варианту 1.

Таблица 4.36 - Объемы плавающей древесной массы, которая поступит на акваторию водохранилища после проведения лесоочистки и наполнения водохранилища до отметки НПУ 208,0 м (вариант 1)

Показатели

Объемы плавающей древесной массы

непосредственно после заполнения

после первого года эксплуатации

тыс. м3

%

тыс. м3

%

Всплывшие порубочные остатки:

 

 

 

 

- от первой лесосводки

209,00

29,77

209,00

15,81

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесосводки на территории Иркутской области

-

-

-

-

Отпад древесины в береговой зоне

-

-

426,86

32,29

Всплывший сухостой и валежник

470,51

67,03

470,51

35,59

Вынос древесины из рек, незадействованных в целях лесосплава

0,23

0,03

0,23

0,02

Разнесенная древесина вдоль уреза воды

19,20

2,74

19,20

1,45

Потери от стихийных бедствий, неучтенные

3,00

0,43

3,00

0,22

Потери от деятельности лесосплавных и лесозаготовительных предприятий

-

-

20,20

1,53

Размыв берегов

-

-

173,05

13,09

Итого

701,94

100

1322,05

100

В таблице 4.37 представлены объемы плавающей древесной массы, которая поступит на акваторию водохранилища после проведения лесосводки и лесоочистки и наполнения водохранилища до отметки НПУ 208,0 м по варианту 2.

Таблица 4.37 - Объемы плавающей древесной массы, которая поступит на акваторию водохранилища после проведения лесосводки и лесоочистки и наполнения водохранилища до отметки НПУ 208,0 м (вариант 2)

Показатели

Объемы плавающей древесной массы

непосредственно после заполнения

после первого года эксплуатации

тыс. м3

%

тыс. м3

%

1

2

3

4

5

Всплывшие порубочные остатки:

 

 

 

 

- от первой лесосводки

209,00

29,74

209,00

16,37

- от второй лесосводки на территории Красноярского края

-

-

-

-

- от лесосводки на территории Иркутской области

35,22

5,01

35,22

2,76

Окончание таблицы 4.37

1

2

3

4

5

Отпад древесины в береговой зоне

-

-

380,81

29,82

Всплывший сухостой и валежник

436,21

62,06

436,21

34,16

Вынос древесины из рек, незадействованных в целях лесосплава

0,23

0,03

0,23

0,02

Разнесенная древесина вдоль уреза воды

19,20

2,73

19,20

1,51

Потери от стихийных бедствий, неучтенные

3,00

0,43

3,00

0,23

Потери от деятельности лесосплавных и лесозаготовительных предприятий

-

-

20,20

1,58

Размыв берегов

-

-

173,05

13,55

Итого

702,86

100

1276,92

100

 


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074