Влияние водохозяйственных проектов на качество воды ручьев и рек

Дамбы и плотины. Дамбы и в меньшей степени запруды обычно оказывают следующие воздействия на качество воды на вышерасположенных участках рек за счет повышения там уровней воды:

- усиление процессов самоочищения из-за увеличения времени пребывания воды на рассматриваемом участке и повышенного отложения взвешенных наносов, что приводит к увеличению поглощения солнечной радиации и к изменениям характеристик донных наносов в речном русле;

- повышение температуры воды и развитие фитопланктона, большее потребление кислорода и увеличение внутрисуточных колебаний содержания кислорода, pH и углекислого газа — как результат (а).

Миграция рыбы может быть нарушена как вследствие возникновения физического барьера, так и из-за изменений качества воды. Изменения береговых очертаний или прибрежной растительности, которые происходят под влиянием рельефа, климатических условий и колебаний уровня воды, могут также влиять на качество воды. Например, мутность воды может возрастать в водохранилищах, где наблюдаются колебания уровня воды.

В условиях холодного климата плотины и запруды создают благоприятные условия для удлинения периода ледостава на участках верхнего течения реки. Это приводит к уменьшению реаэрации. Прочие воздействия, которым могут быть подвержены большие запасы воды, могут быть следствием температурной стратификации. Повышенное загрязнение водохранилища может привести к эвтрофикации и анаэробным условиям.

Влияние дамб и плотин на качество воды на нижних участках реки зависит от продолжительности пребывания воды в водохранилище, для которого оно рассчитывается как отношение запасов воды к притоку. Оно также зависит от стратификации, конструкции дамбы и режима ее работы, особенно от глубины, на которой расположены водовпускные отверстия по отношению к гиполимниону. Наиболее значимые воздействия дамбы или плотины на качество воды:

- уменьшение взвешенных наносов, содержания загрязняющих веществ и мутности;
- изменения химического состава воды — часто снижение концентраций растворенного кислорода и нитратов — и повышение содержания фосфатов, углекислого газа и сероводорода; последнего особенно, если в верхнем бьефе преобладают анаэробные условия;

- снижение температуры воды летом и повышение ее зимой, что влияет, главным образом, на беспозвоночных и ихтиоценоз на нижних участках бьефа;
- уменьшение внутрисуточной амплитуды колебаний температуры воды, к которым должны адаптироваться речная флора и фауна.

Работы по регулированию речных русел. Работы по регулированию речных русел обычно включают угубление и спрямление русел для различных целей, включая судоходство, регулирование паводков, улучшение землепользования и защиту от эрозии. Это приводит к изменениям геометрических и гидравлических характеристик речного русла, а в некоторых случаях также и поймы.

В случае, когда регулирование речного русла осуществляется в целях судоходства, то эти работы обычно включают возведение навигационных плотин и шлюзов. Помимо того влияния на качество воды, которое оказывают плотины, работы по регулированию русел и эксплуатация судоходных каналов увеличивают мутность и перемешивание воды, а также аэрацию воды за счет механического воздействия движущихся судов.

С другой стороны, суда являются источником как постоянных, так и случайных загрязнений, и могут поднимать со дна загрязненные отложения. Дноуглубительные работы на фарватерах также могут вызывать подобные проблемы. В других случаях работы по регулированию речных русел приводят к снижению интенсивности процессов самоочищения, т. к. спрямление берегов уменьшает застойные зоны, в которых происходит самоочищение воды и создаются благоприятные условия для развития животного и растительного мира.

Сокращение соотношения площади водной поверхности относительно объема воды приводит к уменьшению поглощения солнечной радиации и реаэрации. Уменьшение реаэрации может быть частично компенсировано в том случае, когда регулирование русла приводит к более высоким скоростям течения воды.

Изъятие стока и переброска. Помимо стокорегулирующих воздействий дамб многие водохозяйственные проекты связаны с изъятием стока ниже по течению посредством устройства водозаборов в целях водоснабжения или с переброской воды от источников вне бассейна.

Если забранная из реки вода подвергается обработке, а образующиеся ил и осадок сбрасываются обратно в реку, или когда вода изымается с менее загрязненных участков поперечного сечения реки, то влияние водозаборов на качество воды аналогично уменьшению стока речных вод или сбросу стоков.

Сброс ила и осадка является предметом контроля с учетом установленных требований и регулирующей базы по качеству воды водотоков. Они существенно различаются для каждой страны.

Влияние перебросок стока на качество воды зависит, главным образом, от качества перебрасываемых в реку вод. Прибавление стока за счет воды худшего качества равносильно сбросу загрязненных вод, точно так же, как эффект забора воды из чистого водотока.