Инженерные и экономические аспекты планирования, проектирования, строительства и работы крупных плотин

Engelbertus Oud, Terence C.Muir. Engineering and Economic Aspects of Planning, Design, Construction and Operation of Large Dam Projects

Large Dams: Learning from the Past, Looking for the Future, Workshop Proceedings. IUCN, World Bank Group. Washington, DC. July 1997.

Доклад подготовлен Engelbertus Oud и Terence C.Muir —специалистами компании Lahmeyer International для семинара МСОП-Всемирного банка 1997 г.в Гланде. На этом семинаре велось предварительное обсуждение работы Всемирной комиссии по плотинам и обсуждались проблемы и вопросы, которые она должна была рассмотреть.

Lahmeyer International — крупнейшая германская консультационная проектная компания. Стаж работы у каждого из авторов по крупнейшим гидротехническим проектам в этой компании превышает 20 лет.

Авторы отмечают, что заказчики доклада просили обратить основное внимание на технические и экономические аспекты крупных плотин, но они по собственной инициативе включили в качестве приложения (стр. 37-39) детальный список вопросов, которые требуют систематического анализа при реализации проектов крупных плотин.

Этот список излагается с небольшими сокращениями и уточнениями в случае обнаружения достаточно явных ошибок (скорее всего связанных с качеством редактирования).

1. Зона воздействия — водосбор выше плотины

Влияние плотины

1.1. Улучшение доступности.

Последствие

1.1.1. Новые поселения

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Расчистка лесов (увеличение эрозии и наносов, потери мест обитания)

·Увеличение сельского хозяйства (рост эрозии и наносов, потери мест обитания, загрязнение вод из-за увеличения использования удобрений и ядохимикатов)

Влияние плотины

1.2. Необходимость защиты водосбора.

Последствие

1.2.1. Контроль эрозии

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Контроль состояния растительного покрова (посадка деревьев, создание террас)

·Регулирование освоения и развития (ограничение притока населения, ограничение площади земель, используемых для сельского хозяйства).

2. Зона воздействия — река выше водохранилища

Влияние плотины

2.1. Подпор от водохранилища

Последствие

2.1.1. Повышение уровня вод

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Увеличение отложения наносов (повышение риска наводнений)

·Повышение уровня грунтовых вод (засоление, проблемы с работой канализации)

·Снижение скорости течения (связанные с водой болезни)

Влияние плотины

2.2. Разрыв связи с рекой ниже плотины

Последствие

2.2.1. Не указано

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Уменьшение миграции рыбы (потери биоразнообразия, потери для рыболовства, ухудшение питания местного населения, проблемы со здоровьем)

·Разрыв водных путей (транспортные проблемы)

3. Зона воздействия — водохранилище

Влияние плотины

3.1. Затопление земель

Последствие

3.1.1. Потеря населенных пунктов

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Переселение (наличие коренного и малочисленного населения, наличие территорий, пригодных для переселения, время, необходимое для качественного планомерного переселения, проблемы с затоплением кладбищ, мест религиозного и культурного значения, разрушение этнической целостности)

·Региональные демографические эффекты (разрушение местных сообществ, потеря торговых и информационных связей, воздействие на региональную экономику)

Последствие

3.1.2. Потеря мест обитания

Основные воздействия(что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Потери биологического разнообразия (наличие редких и исчезающих видов растений и животных, нарушение биологического баланса)

·Региональный дисбаланс (фрагментация крупных мест обитания, воздействие на миграцию рыб, птиц)

Последствие

3.1.3. Потеря ландшафтов

Основные воздействия(что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Потеря природных достопримечательностей (наличие уникальных водопадов, порогов, ландшафтных видов, природных объектов; воздействие на туризм)

Последствие

3.1.4. Затопление месторождений полезных ископаемых

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Воздействие на горнодобывающую промышленность (существующие горнодобывающие предприятия, наличие и ценность месторождений в зоне затопления)

·Растворение минералов в воде (встречаемость солей, и других минералов, которые могут взаимодействовать с водами гиполимниона, в том числе, иногда кислыми)

Гиполимнион — слой водной толщи, расположенный ниже слоя температурного скачка, характеризующийся слабым перемешиванием и незначительным изменением температуры с глубиной. Эпилимнион — богатый кислородом, верхний, наиболее интенсивно перемещаемый слой глубокого водоема. В пределах эпилимниона происходит резкое падение температуры с глубиной.

Последствие

3.1.5. Затопление биомассы

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Воздействие на качество воды (количество «зеленой», не «зеленой», и подземной биомассы)

·Очистка ложа водохранилища (продолжительность и стоимость работ по очистке ложа водохранилища, их влияние на местный рынок труда, цены на лесоматериалы и древесный уголь, возможность огневой прочистки ложа до затопления)

Последствие

3.1.6. Потери инфраструктуры

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Перенос дорог и т.д. (доступность ранее удаленных территорий, лесозаготовки, браконьерство, потеря традиционных торговых путей)

Влияние плотины

3.2. Создание водохранилища

Последствие

3.2.1. Возникновение глубокой стоячей воды

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Отложение наносов (ограничение времени существования водохранилища и самого проекта, блокирование водозаборов, воздействие на турбины, если наносы начинают попадать в водозаборы плотины)

·Улучшение навигации (разливы нефтепродуктов, шум, улучшение доступности ранее изолированных территорий, создание регулярного транспортного сообщения)

·Изменение качества воды (стратификация в гиполимнион и эпилимнион, процессы анаэробного разложения в гиполимнионе, возможное образование сероводорода и метана, возможное формирование холодных вод в гиполимнионе с образованием дефицита элементов питания в верхнем слое водохранилища, воздействие на водную экологию)

·Изменение водной экологии (исчезновение речных видов, развитие озерных видов, развитие озерного рыболовства, возможная интродукция не местных видов с неизвестными результатами, размножение переносчиков связанных с водой болезней)

Последствие

3.2.2. Возникновение новых мест обитания

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Привлечение новых видов (птиц и т.д.)

·Разрастание водорослей и водных сорняков (увеличение испаряемости, блокирование водозаборов, увеличение количества разлагающейся биомассы, воздействие на судоходство, необходимость борьбы с зарастанием)

Последствие

3.2.3. Водная рекреация

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Увеличение возможностей для туризма и отдыха (занятость в секторе туризма, отдыха и спорта, риск загрязнения, проблемы мусора и стоков, активизация застройки)

Последствие

3.2.4. Изменения микроклимата

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Усиление скорости ветра (волновое воздействие на акваторию и берега водохранилища, навигацию)

·Усиление испаряемости (утренние туманы, локальное увеличение облачности и осадков, снижение температуры воздуха вокруг водохранилища)

Последствие

3.2.5. Повышение уровня вод

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Повышение уровня грунтовых вод (заболачивание, засоление, проблемы с работой канализации)

Последствие

3.2.6. Дополнительное давление на земную поверхность за счет массы воды

·Повышение сейсмичности (воздействие на безопасность плотины и других сооружений, опасения среди местного населения)

4. Зона воздействия — гидроэлектростанция

Влияние плотины

4.1. Водоводы высокого давления, турбины

Последствие

4.1.1. Попадание в них рыбы

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Гибель рыбы (повреждение вследствие резкого изменения давления, воздействия турбин)

5. Зона воздействия — река вниз по течению от плотины

Влияние плотины

5.1. Регулирование стока

Последствие

5.1.1. Контроль разливов реки

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Меньшее затопление пойм (поступление питательных веществ с водой, потребность в удобрениях, воздействие на биоту почв, заселение и освоение пойм, которые будут страдать в случае особо сильных наводнений, не регулируемых плотиной)

·Улучшение навигации (разливы нефтепродуктов, улучшение транспортного сообщения с ранее труднодоступными территориями, развитие коммерческих водных перевозок)

Последствие

5.1.2. Уменьшение маловодных периодов

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Увеличение орошения (см раздел 6. Воздействие оросительных систем)

·Увеличение водопользования (развитие промышленности, повышение занятости, развитие региональной экономики, проблемы загрязнения воздуха и воды, миграция рабочей силы в регион)

·Уменьшение вторжений соленых вод (в эстуариях — уменьшение затока соленых морских вод, изменение мест обитания, возможное увеличение забора воды)

Последствие

5.1.3. Уменьшение изменений уровня воды

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Уменьшение типично речных мест обитания (воздействие на рыб и птиц, пищевые цепи)

Влияние плотины

5.2. Уменьшение стока (вследствие увеличение водопользования)

Последствие

5.2.1. Понижение уровня вод

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Понижение уровня грунтовых вод (проблемы с работой скважин для водозабора, проблемы с водоснабжением, опустынивание, особенно, когда уровень грунтовых вод станет ниже корнеобитаемой зоны)

·Навигационные проблемы (проблемы для движения судов, повышение стоимости водного транспорта, воздействие на региональную экономику, миграцию и нерест рыбы, миграцию млекопитающих)

·Повышение вероятности вторжения соленых вод (в эстуариях — изменение солености воды и место обитания)

Влияние плотины

5.3. Уменьшение потока наносов

Последствие

5.3.1. Эрозия русла реки

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Понижение уровня грунтовых вод (проблемы с работой скважин для водозабора, проблемы в водоснабжением, опустынивание, особенное когда уровень грунтовых вод станет ниже корнеобитаемой зоны)

·Размыв берегов (потеря береговых мест обитания, инфрастуктуры)

·Разрушение фундаментов (разрешение оснований мостов, причалов, размыв в местах подводных переходов)

Влияние плотины

5.4. Изменение качества воды

Последствие

5.4.1. Уменьшение элементов питания

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Уменьшение количества рыбы (снижение доходов рыбаков, повышение стоимости рыбы, уменьшение количества белка в рационе питания бедных слоев населения, уменьшение птиц и животных, питающихся рыбой)

Последствие

5.4.2. Недостаток кислорода

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Негативное воздействие на рыбу (аналогично п. 5.4.1., особенно опасно поступление воды, забираемой через водоводы, входные отверстия которых расположены на большой глубине)

Последствие

5.4.3. Повышенная кислотность вод

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Повышение коррозионной активности воды (могут пострадать металлические конструкции, контактирующие с водой)

·Растворение минералов и веществ (потенциальные проблемы в случае, если речные отложения содержат тяжелые металлы и другие токсичные соединения)

Влияние плотины

5.5. Разрыв связи с верхним течением реки

Последствие

5.5.1. Снижение миграции рыб

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Без указаний

Последствие

4.5.2. Отсутствие связи водного транспорта

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Транспортные проблемы

Влияние плотины

5.6. Меньшее поступление наносов в устье

Последствие

5.6.1. Береговая эрозия

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Потеря мест обитаний и инфраструктуры (воздействие на биологическое разнообразие, местную экономику и рекреацию)

Влияние плотины

5.7. Уменьшение поступления питательных веществ в устье

Последствие

5.7.1. Нарушение экологии вод

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Меньше рыбы и других морских организмов (потеря биоразнообразия, влияние на пищевые цепи, снижение доходов рыбаков)

6. Зона воздействия — орошаемые территории

Влияние плотины

6.1. Увеличение использования воды

Последствие

6.1.1. Повышение уровня грунтовых вод

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Изменение водного режима (засоление почв, если на обеспечен дренаж, в долговременной перспективе — снижение плодородия почв)

Последствие

6.1.2. Увеличение сельскохозяйственной деятельности

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Увеличение производства продуктов питания (уменьшение недоедания, уменьшение импорта продовольствия, повышение экспорта продовольствия, подъем агропромышленного комплекса, увеличение занятости в сельскохозяйственном секторе оказывает положительный эффект на региональную и национальную экономику, рост спроса на продукцию сектора услуг)

·Повышенное использование сельхозхимии (влияние увеличивающегося использования удобрений и ядохимикатов на качество поверхностных и грунтовых вод, повышение зависимости от «коммерческих» (cash crops)) сельхозкультур

·Механизация (изменение методов ведения сельского хозяйства, которые мелкие фермеры не могут себе позволить)

·Расширение производства «коммерческих» культур (более высокая экономическая чувствительность в случае неурожаев, более низкое производство традиционных пищевых культур (staple foods), повышение цен на продуты питания, которые бедные не могут себе позволить)

·Адаптация к новой технике и технологиям (стресс, опасения, высокие расходы на технику и материалы)

Последствие

6.1.3. Усиление дренажа сельскохозяйственных земель

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Повышение содержания солей в дренажных водах (воздействие на рыбу, водозаборы)

7. Зона воздействия — линии электропередач

Влияние плотины

7.1. Новые коридоры для ЛЭП

Последствие

7.1.1. Расчистка земель

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Нарушение мест обитания (фрагментация, вселение новых видов, доступ к ранее ненарушенным территориям)

·Визуальное воздействие (нарушение природных ландшафтов)

Последствие

7.1.2. Электросмог

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Шум (гудящий звук)

·Электромагнитные поля (особенно сильные около высоковольтных линий, возможное воздействие на здоровье)

Последствие

7.1.3. Потенциальные проблемы с безопасностью

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Риск саботажа (саботаж ЛЭП на удаленных территориях, воздействие на прибыльность проекта, воздействие на энергетическую безопасность страны)

8. Зона воздействия — территории, на которые переселяется население из зоны затопления

Влияние плотины

8.1. Новые поселения

Последствие

8.1.1. Приток населения

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Социальные нарушения (этнические конфликты, недовольство местным населением повышенным вниманием, уделяемым переселенцам, ностальгия, адаптация к новым условиям и стилю жизни, разрушение социальных связей, снижение взаимопомощи)

·Маргинализация (интеграция в местное сообщество, конкуренция за рабочие места и услуги)

Последствие

8.1.2. Изменение природной окружающей среды

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Воздействие на здоровье (распространение социально обусловленных болезней от принимающей общины и в нее, повышение стресса и психологической травмированности)

·Воздействие на здоровье (болезни, передаваемые через воду, в связи с ростом численности их переносчиков)

·Повышенное давление на природные ресурсы (деградация лесов, разрушение мест обитания, угрозы продовольственной безопасности)

Последствие

8.1.3. Отходы

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Рост загрязнения (размещение отходов, сброс стоков, санитарные мероприятия)

9. Зона воздействия — стройка

Влияние плотины

9.1. Строительная деятельность

Последствие

9.1.1. Потребность в рабочей силе

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Использование местной рабочей силы (временный рост доходов, снижение ценность традиционных местных занятий, особенно в сельском хозяйстве, приобретение новых навыков, профессиональные риски)

·Использование привезенной рабочей силы (изменение социальной структуры, распространение болезней, проституция, алкоголизм, наркомания, возможности для покупок и развлечений)

Последствие

9.1.2. Нарушение окрестных территорий

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Воздействие на ландшафт (карьеры, нарушения поверхности земли, временные дороги, вырубка деревьев, свалка мусора, сточные воды, эрозия земель, повышенное отложение наносов)

·Пыль и шум (шум приводит к миграции животных, воздействие пыли на здоровье и визуальное — на ландшафт)

9.1.3. Подверженность дополнительным рискам

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Увеличение движения транспорта (аварии, ранения, смертельные случаи)

·Несчастные случаи при строительстве (ранения и смертельные случаи)

10. Зона воздействия — страна/регион

Влияние плотины

10.1. Производство электроэнергии за счет использования гидроресурсов

Последствие

10.1.1. Меньшая потребность в тепловой энергетике

Основные воздействия(что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Снижение потребности в импорте топлива (воздействие на платежный баланс, снижение чувствительности к перерывам в поставках топлива и скачкам цен на него, воздействие на порты/нефтеперерабатывающие заводы, систему перевозки топлива)

·Снижение загрязнения (меньше «кислых дождей», смога, пылевых частиц, меньшее количество выбросов парниковых газов, вызывающих глобальные изменения климата)

Влияние плотины

10.2. Орошение

Последствие

10.2.1. Увеличение сельскохозяйственного производства

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

· Снижение импорта, увеличение экспорта (воздействие на платежный баланс страны, снижение чувствительности к колебаниям цен на импортируемое продовольствие, повышение чувствительности колебаниям цен на экспортируемую сельхозпродукцию)

Влияние плотины

10.3. Кумулятивный эффект

Последствие

10.3.1. Более высокое общее воздействие

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Лучшие перспективы для развития агропромышленного сектора (экономическое развитие, воздействие на занятость, потенциальные экологические воздействия)

·Потери и изменение биологического разнообразия (воздействие на растительность, рыбные ресурсы, диких животных, птиц, человека, пищевые цепи)

·Процессы аккумуляции (гидрологический режим, качество воды, аккумуляция опасных химических веществ — ядохимикатов, тяжелых металлов, и т.д.)

Влияние плотины

10.4. Увеличение внешнего долга

Последствие

10.4.1. Меньше средств для развития других секторов

Основные воздействия (что необходимо оценить и на что обратить внимание)

·Замедление развития других секторов (здравоохранение, образование, инфраструктура, система связи и т.д.)

11. Зона воздействия — глобально

Влияние плотины

11.1. Меньше тепловой генерации

Последствие

11.1.1. Снижение глобальных изменений климата

11.1.2. Снижение темпов исчерпания запасов ископаемых топлив

Влияние плотины

11.1. Воздействие на уникальные места обитания

Последствие

11.1.1. Угроза редким и исчезающим видам