Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов - Переброска части стока северных рек

Переброска части стока северных рек в бассейны Каспийского и Азовского морей является одним из первоочередных мероприятий по решению проблемы дальнейшего развития народного хозяйства, сложившегося на базе этих морей (рис. 3-3).
Основное содержание проблемы Каспийского и Азовского морей — поддержание оптимальных для народного хозяйства водного. солевого и гидробиологического режимов их в условиях продолжающегося снижения притока речных вод в результате растущих безвозвратных изъятий стока Волги, Урала. Терека, Куры, Дона. Кубани и других рек в интересах развития народного хозяйства в их бассейнах.

Рис. 3-3. Схема перебросок части стока северных рек на юг. Варианты перебросок и объемы перебрасываемого стока [км)3.
I — Печорско-Камский — 31,3; II — Вычегдо-Камский — 5,4; III — Кубенско- Шекснинский — 21,4; IV — Ладожско-Волжский — 18,8; V — Онежско-Волжский — 18,0; VI — Сухонско-Костромской — 21,0; VII — Южно-Вятский —21,0; VIII — Ловать—Днепр — 9,3; IX — Волга—Дон — 5—10; X — Волга—Урал — 1 очередь — 3; 2 очередь — 9—12; XI — Днепр—Донбасс — 2,6.
1 — направление перебросок; 2 — существующие ГЭС; 3 — проектируемые ГЭС; 4 — гидроузлы; 5 — гидроузлы с насосными станциями; 6 — существующие каналы; 7— проектируемые каналы.

Рис. 3-4. График колебаний уровня Каспийского моря за многолетний период.
_ _ колебания уровня Каспийского моря в естественных условиях: I — в многоводный период обеспеченностью 10%; II — в средний по водности период; III — в маловодный период обеспеченностью 90%;  колебания уровня Каспийского моря при переброске в Волгу стока Печоры и Вычегды в объеме 37 км в год; 1 — годовые стоки Волги у Волгограда; 2 — среднемноголетний сток Волги.

Отрасли народного хозяйства и в первую очередь рыбное хозяйство Каспийского и Азовского морей тесно связаны с гидрологическим и гидрохимическим режимами их, зависящими в свою очередь от изменений климатических условий и масштабов хозяйственной деятельности в их бассейнах. Так, в результате понижения уровня Каспийского моря в период 1929—1945 гг. более чем на 2 м (рис. 3-4) потеряно 26% наиболее продуктивных нагульных площадей полупроходных (судака, леща и т. д.), проходных (осетровых) и других рыб Северного Каспия.
Снижение уровня Каспийского моря, изменение в неблагоприятную сторону режима речного стока в результате гидротехнического строительства, нерациональное ведение промысла — все это привело к падению уловов ценных промысловых рыб до 1 млн. ц при возможных уловах по кормовой базе свыше 3 млн. ц. Те же причины по Азовскому морю (за исключением уровня, который остается практически неизменным) снизили уловы ценных рыб с 0,8—1,0 млн. ц до 170—200 тыс. ц.
Дальнейшее развитие народного хозяйства приведет к значительному увеличению безвозвратных отъемов воды в бассейнах Каспийского и Азовского морей (табл. 3-11).
Таблица 3-11
Рост безвозвратного водопотребление в бассейнах
Каспийского и Азовского морей

В результате уровень Каспия в средних гидрологических условиях может снизиться по сравнению с современным положением его на 0,6—0,7 м, а в случае маловодного периода — на 1,2—1,5 м.
Соленость вод рыбопромысловых районов Северного Каспия повысится с 8 до 12%о. В этих условиях уловы ценных видов рыб Каспийского моря могут снизиться по сравнению с современными в 1,5—2 раза.
Снижение уровня Каспийского моря отрицательно отразится также на морских транспортных сооружениях и перевозках по морю, нефтедобывающей промышленности, коммунальном хозяйстве многочисленных населенных пунктов, расположенных на Каспийском побережье.
Для поддержания современного уровня и солености Каспийского моря, к которым приспособился каспийский народнохозяйственный комплекс, необходимо в бассейн Каспийского моря перебросить примерно 40 км³ стока северных рек.
Безвозвратные отъемы в бассейне Азовского моря приведут к повышению солености воды до 13—14%о против оптимальной солености в 10—11%о· Цепные азовские рыбы в таких условиях могут погибнуть.
Сохранение современной солености и рыбопродуктивности Азовского моря при искусственном регулировании водообмена Азовского и Черного морей через Керченский пролив может быть достигнуто переброской в его бассейн 5—К) км³ постороннего стока. Для рационального решения задачи но переброске части стока северных рек в бассейны Каспийского и Азовского морей (через Каму и Волгу) рассмотрены следующие варианты (рис. 3-3):

1. Печорско-Камский.
2. Вычегдо-Камский.
3. Кубенско-Шекснинский.
4. Ладожско-Волжский.
5. Онежско-Волжский.
6. Сухонско-Костромской.
7. Южно-Вятский.

Таблица 3-12
Ориентировочные объемные и стоимостные показатели по различным вариантам переброски части стока северных рек в бассейн Каспийского моря

Продолжение табл. 3-12

Наиболее обоснованным по глубине и детальности проработок является вариант переброски в бассейн Каспийского моря стока Печоры (через Каму) в объеме 31,3 км³ (табл. 3-12). Разработка этого варианта находится в стадии проектного задания. Другие варианты выполнены на стадии технико-экономического доклада.
Сопоставление полученных данных позволяет сделать следующие выводы:

1. Из всех рассмотренных вариантов наименьшие удельные капитальные вложения потребуются для варианта переброски части стока по так называемому «восточному» направлению из Печоры.
2. Из всех «западных» направлений наиболее экономичным, сопоставимым по затратам с «восточным» направлением, является Кубенско-Шекснинский вариант, по которому возможно перебросить сток из оз. Кубенского в объеме 2,6 км³ и сток из озер Воже и Лача в объеме 3,0 км³, а суммарно — 5,6 км³.
3. Переброска по всем остальным вариантам потребует значительно больших капитальных вложений: от 40 до 70 млн. руб. за 1 км³ перебрасываемого стока, а с учетом возможного удорожания при более детальном проектировании эти затраты возрастут на 30—40% и окажутся больше, чем по «восточному» направлению, в 2—4 раза.
4. В «восточном» направлении переброска из Вычегды в объеме 5,4 км³ в год является менее экономичной, чем из Печоры, и несколько дороже, чем переброска 5,6 км³ по Кубенско-Шекснинскому направлению. Поэтому пелесообразно вслед за 1 очередью переброски стока из Печоры начать переброску стока из бассейна Сухоны и Онеги в объеме 5,6 км³.

Ниже приводится краткое описание основных сооружений, которые должны быть построены для осуществления переброски стока из Печоры, Вычегды, Сухоны и Онеги.
Переброска части стока северных рек в Волгу по «восточному» направлению. Разработанная техническая схема предусматривает осуществление переброски стока в размере 36,7 км³ из бассейнов Печоры и Вычегды в три этапа:
I и II этапы — переброска стока Печоры в объеме 31,3 км³·, III этап — переброска стока Вычегды в объеме 5,4 км³.
Для переброски стока Печоры должны быть построены Покчинский и Усть-Войский гидроузлы на Печоре, Бобыкский — на р. Колве и соединительный Печоро-Колвинский канал.
В первую очередь предусматривается строительство на Печоре Покчинского гидроузла и Бобыкского гидроузла-регулятора на р. Колве. Создаваемые водохранилища объединяются в общее Печоро-Колвинское водохранилище открытым каналом. Таким образом, из общего стока Печоры в створе Покчинского гидроузла в объеме 16,7 км³ часть стока (13,1 км³) самотечно может быть переброшена через Колву—Вишеру—Каму в бассейн Волги.
Покчинский гидроузел с напором 41 м состоит из земляной плотины длиной 9,5 км, донного водосброса пропускной способностью 200 м³/сек и насосной станции производительностью 720 м³/сек (насосная станция мощностью 300 Мвт с годовым расходом электроэнергии на перекачку воды 1,76 млрд. кВт-ч, возводится во II очередь).
В состав сооружений Бобыкского гидроузла входят: земляная плотина длиной около 300 м и высотой 17 м, бетонная плотина пропускной способностью 3000 м³/час и судоходный шлюз с габаритами 270Х18X4 м.
Печоро-Колвинский канал состоит из двух участков: водораздельного от п. Якша до озера Чусовского длиной 65 км и речного от оз. Чусовского до р. Колвы длиной 52 км. Расчетный расход воды по каналу равен 2 100 м³/сек.
Стоимость строительства I очереди переброски составит 417 млн. руб.
Для осуществления второй очереди переброски предусматривается строительство Усть-Войского гидроузла на р. Печоре с напором 45 м и насосной станции при Покчинском гидроузле.
Усть-Войский гидроузел включает земляную плотину длиной 10,3 км, донный и паводковый водосбросы, пропускной способностью соответственно 300 и 1300 м³/сек.
Насосная станция при Покчинском гидроузле предназначается для перекачки 15,3 км³ из общего стока Усть-Войского водохранилища 17,6 км³. С учетом прекращения питания р. Печоры из Покчинского водохранилища общий объем переброски увеличится до 31,3 км³ в год.

Стоимость строительства II очереди переброски составит 368 млн. руб.
В третьей очереди предусматривается подключение к переброске стока р. Вычегды в объеме 5,4 км³ путем строительства Усть-Куломского гидроузла на р. Вычегде и открытого Вычегодско-Камского канала по долинам рек Северной и Южной Кельтмы. По завершении III очереди общий объем переброски будет достигать 36,7 км³.
При осуществлении переброски печорского стока целесообразно приступить к строительству последней ступени Камского каскада — Верхне Камской ГЭС. Строительство Верхне-Камской ГЭС по проекту должно предварять осуществление III очереди переброски, в которой эта гидроэлектростанция будет являться объектом, замыкающим создаваемое Вычегодско-Камское водохранилище в бассейне Волги.
Осуществление переброски стока окажет многостороннее влияние на развитие различных отраслей народного хозяйства экономических районов Центра, Поволжья. Урала. Коми АССР и Прикаспия. Переброска стока Печоры и Вычегды увеличит водные ресурсы Камы и Волги почти на 37 км³ в год, что позволит удовлетворить потребности в воде сельского хозяйства, промышленности и населения, не нарушая интересов рыбного хозяйства. энергетики и водного транспорта.
При осуществлении переброски стока будет получено на существующих и строящихся гидроэлектростанциях Волжско-Камского каскада около 10 млрд. кВт·ч дешевой электроэнергии, что соответствует экономии 4,5 млн. т донецкого угля в год. При этом в первую очередь при переброске 13,1 км³ эффект составит 4,4 млрд. кВт-ч, а экономия угля — 1,9 млн. т. в год. Эта экономия топлива будет иметь место в районах с остродефицитным топливным балансом.
При переброске стока будет обеспечено полноценное использование мощности гидроэлектростанций Волжско-Камского каскада и получен дополнительный эффект за счет увеличения использования мощности гидроэлектростанций в летний период (включая Верхне-Камскую ГЭС) свыше I млн. кВт. При этом улучшаются энергоэкономические показатели пиковой Пероволокской ГЭС на Волге.
Увеличение водных ресурсов в Волго-Каспийском бассейне позволит предотвратить дальнейшее паление уровня Каспийского моря и стабилизировать его на отметках, удовлетворяющих в комплексе рыбное хозяйство, морской транспорт и отрасли народного хозяйства прибрежной зоны Каспийскою моря.
Переброска стока окажет существенное влияние на улучшение качества воды, особенно в Каме. Созданные водохранилища и каналы свяжут между собой бассейны Печоры, Камы и Волги, что позволит осуществить транзитные перевозки коксующегося угля, леса и прочих грузов в южные и центральные районы.

При наличии водохранилищ создаются благоприятные условия для лесодобычи и лесопереработки в районах Коми АССР и Пермской области. На Покчинском водохранилище в г. Троицко- Печорске создается возможность разместить крупный целлюлозно-бумажный комбинат.
При оценке экономической эффективности переброски стока учтен только непосредственный эффект, поддающийся количественной оценке.
Капиталовложения в комплекс объектов по переброске стока I и II очереди составят около 1,0 млрд. руб. с ежегодными издержками 14 млн. руб. Сопутствующие затраты в лесозаготовительную промышленность, воднотранспортное строительство, рыбохозяйственные мероприятия и другие составят около 600 млн. руб. с ежегодными издержками около 150 млн. руб.
Окупаемость затрат на переброску стока с учетом оплаты 5% в гол за время омертвления затрат определяется сроком около 6 лет. что характеризует намеченные мероприятия как достаточно эффективные.
Переброска части стока северных рек в Волгу по «западному» направлению. Как указано выше, наиболее экономичным из «западных» направлений является Кубенско-Шекснинский вариант.
Объем переброски составляет 8,6 км³ в год, в том числе из оз. Кубенского (бассейн р. Сухоны)—2,6 км³ и из озер Лача, Воже и р. Онеги — 5,6 км³.
Для переброски стока из оз. Кубенского в Шекснинское водохранилище наиболее эффективен «самотечный» вариант с одновременным использованием Кубенско-Шексиннского канала для судоходства. Однако с учетом переброски стока озер Лача и Воже следует рассматривать как основной насосный вариант с наличием регулирующего сооружения. В состав гидротехнических сооружении входят Верхне-Сухонский гидроузел. Порозовицкая насосная станция, Кубенско-Шекснинский канал и Славянковский регулятор.
Верхне-Сухонский гидроузел располагается в 400 м ниже существующей плотины Знаменитой на оз. Кубенском и имеет в своем составе земляную и водосливную плотины, насосную станцию, судоходный шлюз, а также заградительные дамбы на водоразделе между бассейнами р. Кубены, впадающей в оз. Кубенское, и р. Власовки, впадающей в р. Сухону ниже створа гидроузла. Водосливная плотина рассчитана на пропуск расхода 0,5% обеспеченности — 1500 м³/сек. Судоходные сооружения состоят из шлюза с полезными габаритами камеры 150Х15 м.
Передача зарегулированного стока через Кубенско-Шекснинский канал осуществляется Порозовицкой насосной станцией, створ которой предварительно намечен в конце разлива Кубенского озера, несколько выше впадения р. Суслы в р. Порозовицу. Насосная станция запроектирована по типу Череповецкой ГЭС с горизонтальными (капсульными) агрегатами, работающими в насосном режиме. В состав Порозовицкого гидроузла кроме насосной станции входят земляная плотина и судоходный шлюз. Кубенско-Шекснинский канал на всем протяжении принят одинакового сечения с шириной по дну 10 м для пропуска расходов 200 м³/сек и более в зависимости от расчетной пропускной способности. Подача воды из Шекснинского водохранилища будет происходить через Славянковский регулятор в истоке р. Славянки. представляющий собой бетонный водослив доковой конструкции с широким порогом. Отверстия регулятора перекрываются плоскими затворами.
Переброска стока озер Лача и Воже из бассейна р. Онеги намечается по трассе: оз. Лача —- р. Свиль — оз. Воже — р. Мадиона — р. Перешная — оз. Перешное — водораздельный капал — р. Сусла — оз. Кубенское.
В состав гидротехнических сооружений входят Каргопольский гидроузел на Онеге, насосные станции для подъема воды из озер Лача и Воже. Воже—Кубенский канал и Суслинская ГЭС на южном конце этого канала.
Дальнейшая подача стока идет совместно со стоком оз. Кубенского при соответственно увеличенных параметрах Кубенско- Шекснинского канала и Славянковского регулятора.
Створ Каргопольского гидроузла принят выше г. Каргополя в 6 км от истока р. Онеги из оз. Лача. В состав сооружений входят земляная плотина и бетонный водосброс.
Для подъема воды из оз. Лача в оз. Воже на р. Свиди предусматриваются две насосные станции: Нижне-Свидьская, расположенная в 5 км от оз. Лача, и Верхне-Свидьская, замыкающая водохранилище на оз. Воже с севера. В состав сооружений насосных станций входят также земляные плотины и бетонные водосбросы. Насосные станции проектируются по типу Череповецкой ГЭС с горизонтальными капсульными агрегатами. На каждой насосной станции устанавливается по два агрегата с диаметром рабочих колес 4 м.
Для подъема зарегулированного стока на уровень воды в водораздельном Воже-Кубенском канале намечается строительство Перешнинской насосной станции в устье р. Перешной.
Воже-Кубенский канал проходит через водораздел между р. Перешной и р. Суслой. Для энергетического использования перебрасываемого стока па перепаде высот от Воже-Кубенского канала до верхнего бьефа Порозовицкой насосной станции (напор около 10 м) предусматривается строительство Суслинской ГЭС, в состав сооружений которой входят земляная плотина и ГЭС по типу Череповецкой с двумя агрегатами диаметром рабочего колеса 3,5 м.

Рис. 3-5. Схема переброски части стока Дуная на юг Украины.
I — водозабор в створе Измаил—Тульча; II — водозабор в створе Вилково— Иваича Нова.
1 — направление переброски; 2 — проектируемый канал; 3 — туннельный вариант трассы переброски; 4 — оградительные дамбы; 5 — регулирующие сооружения.

При последующем увеличении объема переброски путем подключения стока верхнего течения р. Онеги проектируется дополнительно Коневский гидроузел, а вместо Каргопольского гидроузла — насосные станции при Кудринском и Москвинском гидроузлах. Дальнейшая передача стока р. Онеги будет происходить совместно со стоком озер Лача, Воже и Кубенское с соответствующим изменением параметров сооружений по трассе переброски.
Створ плотины Коневского гидроузла намечен несколько ниже устья р. Коны. В состав сооружений гидроузла входят: земляная плотина, гидроэлектростанция руслового типа и бетонный водосброс.
В состав сооружений Кудринской и Москвинской насосных станций входят земляные плотины, насосные станции (по типу Череповецкой ГЭС), рассчитанные на расход 195 м³/сек и бетонные водосбросы. Для защиты г. Каргополя от затопления Москвинским водохранилищем предусматривается обводной канал и защитные дамбы.
Переброска стока в бассейн Днепра. В настоящее время водопотребление на территории Украины и Молдавии ориентировочно оцениваются в объеме около 25 км³, в том числе безвозвратное водопотребление составляет 10 км³. В результате развития орошаемого земледелия (до 3,0—3,3 млн. га против современных 400 тыс. га) и других отраслей народного хозяйства безвозвратное водопотребление может возрасти в перспективе в 3—4 раза и водные ресурсы этого района будут использованы полностью.
Необходимость привлечения в бассейн Днепра дополнительных водных ресурсов очевидна, однако исследований и проектных работ по этой проблеме не производится. По предварительным проработкам пополнение водных ресурсов юга Украины и Молдавии возможно с севера — из бассейна Ловати и с юго- запада — из Дуная (рис. 3-3 и 3-5).
Переброска стока Ловати в бассейн Днепра ограничена маловодностью реки. Кроме того, в верховьях Ловати устройство емких водохранилищ затруднено по топографическим и народнохозяйственным условиям из-за больших затоплений. Стоимость переброски стока Ловати в бассейн Днепра связана также с преодолением довольно высокого водораздела и потребует значительных капитальных затрат.
Схема переброски предусматривает насосную перекачку части стока из оз. Ильмень в бассейн Днепра по трассе Ловать, Усвяча, Западная Двина. Лучеса в объеме 9,3 км³ в год.
На Ловати намечается строительство насосных станций, поднимающих воду на 130 м. Из водохранилища по водораздельному каналу длиной 7,4 км вода направляется в оз. Усвячское, из которого берет начало р. Усвяча — приток Западной Двины. На р. Усвяче намечается строительство гидроузла, замыкающего водораздельный бьеф с южного склона.
Перебрасываемый сток попадает в р. Западную Двину выше г. Витебска и по пей — в водохранилище Полоцкой ГЭС, подпор от которой распространяется до г. Витебска. Забор воды из Полоцкого водохранилища намечается по трассе: р. Лучеса — р. Сорокоротенка — оз. Ленинское — оз. Орехи — р. Оршица — р. Днепр. Подъем воды но р. Л учесе составит 37 м и будет осуществлен четырьмя насосными станциями. От оз. Девинское до оз. Орехи пройдет второй водораздельный канал длиной 9,5 км. На р. Оршице намечается строительство гидроузла, замыкающего водораздел на южном склоне.
Величина перебрасываемого стока из бассейна оз. Ильмень в размере 9,3 км³ составляет более половины годового стока Волховской ГЭС. которая сможет работать лишь в период половодья. С другой стороны произойдет увеличение выработки на Днепровских ГЭС на 1,5 млрд. кВт-ч в год и на проектируемой Витебской ГЭС.
Отрицательным явлением переброски будет перевод части пойменных сельскохозяйственных земель в бассейнах Западной Двины и Днепра из зоны временного затопления в зону постоянного затопления.
Уменьшение водности Ладожского озера повлечет понижение его уровня примерно на 40 см и может вызвать ухудшение общего санитарного состояния р. Невы и Невской губы, что требует тщательного изучения.

Строительство гидроузлов для переброски стока оз. Ильмень в Днепр находится в благоприятных транспортно-хозяйственных условиях. Район строительства обеспечен всеми необходимыми ресурсами и рабочей силой.
Основные показатели варианта переброски части стока оз. Ильмень по трассе Ловать—Усвяча—Западная Двина—Лучеса — Днепр следующие:
Объем перебрасываемого стока, км³/год .............9,3
Объем работ:
земляных, млн. м³ .....................................82,4
бетонных и железобетонных, тыс. м³ . . .1428
Затопление и подтопление, тыс. га .. .............39,5
В том числе сельскохозяйственных угодий ...........18,8 Капиталовложения в строительство, млн. руб.
всего.................................50
на 1 км³ переброски стока................................................................................ 80,6

Переброска части стока из Дуная возможна в больших объемах, чем с севера, однако это должно быть согласовано с заинтересованными странами. Удельные затраты на переброску 1 км³ воды в Молдавию и Украину будут, по-видимому, значительно дороже, чем по северному варианту. Проблема переброски стока в Молдавию и на юг Украины не изучена и потребует значительного времени на ее разработку. По ориентировочной оценке водами Дуная можно оросить около 5 млн. га земель юга Украинской и Молдавской ССР.
По предварительным соображениям расположение водозабора из Дуная возможно в двух створах: Измаил-Тульча и Вильково—Иванча Нова.
Трасса канала для переброски стока может быть намечена вдоль левого берега Дуная, а далее вдоль берега моря. Первый участок от р. Дунай до оз. Сасык и далее до Днестровского лимана пройдет по приморским озерам и лиманам и может быть осуществлен самотечным каналом, но огражденным от моря дамбами. Наиболее сложный участок между Днестровским л Днепровским лиманами рассматривался в двух вариантах: каналом и туннелем. Для подъема воды здесь необходимо строительство насосных станций с напором 100 м — в варианте с каналом и 16 м — для туннельного варианта.
Расчетные расходы канала принимались в зависимости от расположения водозабора в следующих размерах: при водозаборе в Измаильском створе на участке Измаил—Днестровский лиман — 1 900 м³/сек, на участке Днестровский — Днепровский лиманы — 1 240 м³/сек; при водозаборе в Вилковском створе соответственно 1100 и 720 м³/сек.
Для перераспределения перебрасываемого стока в соответствии с потребностями орошения необходима регулирующая емкость в размере 13,4 км³, создание которой предусматривается в приморских лиманах и озерах на участке от оз. Сасык до Днестровского лимана включительно общей емкостью 5,2 км³, в Днепровском лимане— 1,5 км³, а также использование части Каховского водохранилища в объеме 6,7 км³.
При водозаборе в Вилковском створе регулирующая емкость требуется в объеме 9,6 км³ и распределяется следующим образом: в приморских емкостях и Днестровском лимане— 1,7 км³, в Днепровском лимане—1,5 км³ и за счет использования Каховского водохранилища — 6,4 км³.
Днепровский и Днестровский лиманы намечается оградить от моря дамбами с водосбросными сооружениями для пропуска паводков многоводных лет, а также сооружениями для свободной миграции рыб и судопропускными сооружениями.
Расчеты показали, что наименьшие капиталовложения потребуются в варианте забора воды из Дуная в створе Вилково при подаче воды от Днестровского до Днепровского лимана открытым каналом.
Суммарные капиталовложения определены в размере 3,1 млрд, руб., при этом стоимость наиболее сложного участка Днестровский—Днепровский лиманы составит 2,4 млрд. руб. Удельные капитальные затраты по переброске 1 км³ стока Дуная составят около 100 млн. руб., что значительно больше, чем при переброске стока северных рек.
Переброска стока сибирских рек в Среднюю Азию связана с решением большой комплексной проблемы — обеспечения водными ресурсами развития отраслей народного хозяйства Средней Азии и Казахстана на отдаленную перспективу. Одновременно рассматривается возможность решения проблемы Аральского моря.
Имеющиеся в Средней Азии условия (плодородные земля, трудовые ресурсы, опыт орошаемого земледелия, развитие материально-технической базы и т. д.) позволят увеличить площадь орошаемых земель на 2,5—3,0 млн. га, на что потребуется 40—45 км³ воды. Дальнейшее развитие орошения будет возможно только при условии переброски в район Средней Азии части стока сибирских рек — Оби и Енисея.
Переброска стока сибирских рек в Среднюю Азию открывает возможности и для обводнения маловодных районов Южного Казахстана, пригодный для орошения земельный фонд которого оценивается в 4—5 млн. га, а потребность в водных ресурсах для орошения этих земель - - в 35—40 км³ (рис. 3-6). Подача воды в этот район создаст также предпосылки для развития других отраслей водного хозяйства — водоснабжения населения, промышленности, теплоэнергетики, а также использования перебрасываемой воды гидроэнергетикой, водным транспортом и т. д.

Рис. 3-6. Схема переброски части стока сибирских рек в Среднюю Азию.
1 — направление перебросок; 2 — переброска стока из Оби при строительстве Нижне-Обской ГЭС; 3 — переброска стока из Оби и Енисея без Нижне-Обской ГЭС; 4 — гидроэлектростанции; 5 — водохранилища; 6 — гидроузлы с насосными станциями.

Переброска стока сибирских рек в Среднюю Азию открывает возможности решения проблемы Аральского моря. Рассматривая проблему Аральского моря, необходимо иметь в виду, что в настоящее время перспективное народнохозяйственное значение его еще не изучено. Недостаточно изучено также влияние Аральского моря на климатические условия прилегающих территорий и участие испаряющейся влаги с его акватории в общем влагообороте Приаралья.
Ниже дается краткое описание рассмотренных вариантов переброски стока Оби в Казахстан и Среднюю Азию.
Исследование водохозяйственных балансов показывает, что в бассейне р. Оби использование стока в отдаленной перспективе не превысит 20 км³ в год. Свободный сток Оби составит примерно 390 км³. Полное использование свободного стока Оби возможно при регулировании его в нижней части бассейна Нижне-Обским водохранилищем с емкостью более 60 км³. Величина отъема может быть ограничена лишь экономической целесообразностью.
В Казахстане и республиках Средней Азии прогнозируется использовать на перебрасываемом стоке около 33 млн. га пригодных для орошения земель с поэтапным их освоением по мере возникновения потребности. Первый этап освоения может составить около 8 млн. га (без учета орошения Кулунды). Для обеспечения таких темпов развития орошения необходимо будет на первом этапе обеспечить ежегодную подачу воды в объеме 50 км³ и довести в дальнейшем эту подачу до 190—200 км³.
Водозабор из Нижне-Обского водохранилища намечается осуществить в месте его выклинивания по Иртышу в районе с. Демьянского. Трасса переброски пройдет по Иртышу и нижнему течению Тобола, затем по правому берегу Тобола и через Тургайскую долину перейдет на юг к Сырдарье и на запад в сторону р. Эмбы. Протяженность основной трассы перебросного канала около 2 500 км.
Инженерно-геологические условия, в которых придется выполнять строительные работы по возведению сооружений и прокладке канала следующие: в пределах Западно-Сибирской низменности канал пройдет в песчано-глинистых отложениях с высоким положением уровня грунтовых вод, особенно в начальной части трассы, где в разрезе будут преобладать тонкозернистые водонасыщенные пески. В пределах Тургайского прогиба и на подходе к нему геологический разрез сложен в основном суглинками и глинами. Участок в районе дельты Сырдарьи пройдет в условиях полупустынного климата с широко развитыми глинами неогена и палеогена и тонкозернистыми песками. Ответвление канала в сторону р. Эмбы пройдет также в глинах и суглинках палеогена, а в конечной своей части — в глинах верхнего мела.
По принятой технической схеме переброски стока в район рек Сырдарьи и Амударьи вода может быть подана па отметки 80—90 м. На трассе предусмотрено пять насосных станций.
При назначении пропускной способности канала в целях уменьшения размеров его поперечного сечения подача воды принималась с учетом полной загрузки канала в летний и зимний периоды. Расчетные расходы воды определились: на первом этапе осуществления переброски для летнего периода — 2 100 м³/сек, зимнего—1 100 м³/сек, а при полном перспективном объеме водоподачи летний расход равен 7 800 м³/сек, зимний— 4 300 м³/сек. Такое решение позволяет максимально уменьшить поперечное сечение канала. Для обеспечения подачи воды на орошаемые земли по графику поливов предусматривается его перерегулирование водохранилищами на оросительных системах.
Как видно из табл. 3-13, дополнительные удельные капиталовложения на 1 га орошаемой площади при полном осуществлении мероприятий по переброске стока составят 600—800 руб. При современной стоимости освоения земель под орошаемое земледелие в пределах 3 000 руб. за 1 га дополнительные затраты, связанные с межбассейновой переброской стока, в размере 20—30%, по-видимому, не будут играть решающей роли при рассмотрении вопроса о целесообразности развития орошаемого земледелия в перспективных условиях.

Таблица 3-13
Основные (предварительные) технико-экономические показатели переброски стока сибирских рек в Среднюю Азию

При отсутствии Нижне-Обского водохранилища для обеспечения расчетной водоподачи в размере 190 км³ в год водозабор рассмотрен из нижней Оби, верхней Оби и Енисея.
С нижней Оби, по весьма ориентировочным соображениям, считается возможным путем устройства бесплотинного водозабора в районе г. Ханты-Мансийска забирать из реки в год расчетной обеспеченностью 75% примерно 50 км³ воды. Такая величина отъема может быть достигнута при условии, что в осенне- зимний период из реки забирается 40—50% стока.
Дальнейшее увеличение забора поды возможно из верхнего течения Оби (до створа Чулымского гидроузла), включая сток р. Кети. Водный баланс на этом участке реки складывается на отдаленную перспективу таким образом, что для переброски может быть использовано около 60—70 км³ в год, в записи мости от темпов развития промышленности п бассейне верхней Оби, энергетики и других отраслей хозяйства и роста их водопотребления.
Отъем стока в верхней Оби в указанном размере может быть обеспечен при сезонном регулировании. Для этого необходима полезная емкость водохранилищ около 45 км³, из которой около 5 км³ должно быть размещено в водохранилищах выше Каменского гидроузла (например, на Катуни — Аргутское и Еландинское), а остальная емкость 40 км³ — в водохранилищах на реках Томи. Чулыме и Кети и на Оби — в водохранилище Чулымского гидроузла.
Схемой подачи воды с верхней Оби предусматривается, что головной водозабор в перебросной канал устраивается при Каменском гидроузле, а из Чулымского водохранилища вода к головному водозабору будет подаваться вверх по течению системой насосных станций.
Кроме перечисленных выше гидроузлов, необходимых для сезонного регулирования стока, потребуется строительство еще двух гидроузлов на участке реки между Чулымским гидроузлом и Новосибирской ГЭС — Киреевского и Батуринского, которые обеспечат сопряженные бьефы для насосной подкачки воды вверх по течению реки до Каменского гидроузла, а также необходимые судоходные глубины на этом участке реки. Насосные станции предусматриваются в составе всех гидроузлов на Оби, кроме Чулымского, а Новосибирская ГЭС должна быть перестроена и должна работать как насосная станция.
В результате осуществления водозабора с нижней Оби из района г. Ханты-Мансийска и с верхней Оби может быть изъято для переброски в Казахстан и Среднюю Азию примерно 110— 120 км³ воды в год 75% обеспеченности.
Дальнейшее увеличение водоподачи на орошение до 190 км³ в год может быть достигнуто за счет переброски стока Енисея, из которого необходимо будет ежегодно забирать 70—80 км³ воды. Переброска может быть осуществлена из Осиновского водохранилища на Енисее в Чулымское водохранилище, из которого насосными станциями вода может быть подана в Каменский гидроузел и далее направлена в перебросной канал.
Стоимость Обь-Енисейского варианта при полном объеме водоподачи 190 км³ в год составит 33 млрд. руб. и превысит стоимость варианта переброски из Нижне-Обского водохранилища (Обского варианта) на 14 млрд. руб., а срок осуществления мероприятий по Обь-Енисейскому варианту будет на 13 лет больше.
Сопоставление Обь-Енисейского варианта с Обским вариантом в части преимуществ поэтапного его осуществления показывает следующее.
Стоимость сооружений для переброски 50 км³ стока (I очередь) из нижней Оби в Обь-Енисейском варианте на 0,9 млрд, руб. превышает стоимость сооружений но переброске того же объема воды из нижней Оби в варианте с Нижне-Обской ГЭС. Кроме того, срок строительства сооружений в Обь-Енисейском варианте на 1 год больше, чем в Обском.
При сопоставлении вариантов подача воды для орошения Кулундинской степи не учитывалась, поскольку проблема орошения Кулунды является самостоятельной и решается забором воды из водохранилища Каменского гидроузла на Оби без регулирования стока. При максимально возможном использовании стока Оби по Обь-Енисейскому варианту переброски дополнительная подача воды в объеме 60 км³ (сверх 50 км³, забираемых из нижнего течения Оби) может быть осуществлена по новому тракту из верхнего бьефа Каменского гидроузла, при сезонном регулировании стока верхней Оби системой водохранилищ суммарной емкостью более 40 км³.
В Обском варианте увеличение водоподачи осуществляется за счет расширения перебросного канала, причем разница в стоимости в пользу этого варианта переброски увеличивается до 5 млрд. руб.
Из этого видно, что на всех этапах переброски Объ-Енисейский вариант значительно уступает в экономическом отношении (по стоимости отдельных этапов и срокам их строительства) Обскому варианту с осуществлением водозабора из Нижне-Обского водохранилища.
Кроме того, водозабор с верхней Оби окажет отрицательное влияние на развитие народного хозяйства в Западно-Сибирском экономическом районе.
Изъятие стока с верхней Оби, его регулирование и затопление земель водохранилищами в корне подорвут сельское хозяйство во всем среднем Приобье. На средней Оби сельскохозяйственное производство базируется главным образом на использовании пойменных заливных лугов для развития животноводства. Изъятие стока и его регулирование влечет за собой срезку уровней весенних половодий до таких размеров, что в маловодные и средние по водности годы луга нс будут заливаться весенними половодьями и превратятся в суходолы и в результате потеряют свое значение как кормовая база для разведения и выращивания крупного рогатого скота.
Одновременно с этим Чулымским, Батуринским, Киреевским и другими водохранилищами будут затоплены большие площади лугов и пашни.
Осуществление указанных мероприятий приведет к нарушению в большом масштабе на участке от Каменского гидроузла до г. Сургута исторически сложившегося сельскохозяйственного производства, задачей которого является обеспечение картофелем, овощами, молоком, мясом населения развивающихся в среднем Приобье крупных промышленных районов.
Регулирование стока и срезка ежегодных половодий подорвут также рыбное хозяйство, поскольку в среднем течении Оби будут ликвидированы кормовая база и нерестилища, а изъятие зимнего стока усилит заморы на самой Оби и в Обской губе, что еще более усугубит отрицательное влияние на рыбное хозяйство намеченных по этому варианту мероприятий.
Следует отметить, что осуществление Обь-Енисейского варианта переброски вызывает и принципиальное возражение, заключающееся в том, что в будущем, в связи с развитием Западно-Сибирского экономического района, сосредоточенного главным образом в южной части Западной Сибири, свободный сток верхнего течения Оби будет использован на местное водопотребление и переброска должна будет базироваться в дальнейшем главным образом на стоке Енисея, возможность использования которого в настоящее время не обоснована.