Волжские ГЭС: обмеление рек, потеря рыбы, нарушения судоходства

Прошедшая зима в Центральной России выдалась малоснежной. Из-за этого в Ярославской области обмелела главная река России — Волга. Участки, которые раньше скрывала вода, обнажились. Из-за обмеления остановили работу Угличской ГЭС и сократили работу Рыбинской ГЭС, а запускать речную навигацию будут с особыми условиями. 

Мелководье — проблема не одного региона. Специалисты Верхне-Волжского гидрометцентра рассказали, что уровень воды в Волге и Оке в Нижнем Новгороде близок к самым низким значениям за многолетний период наблюдений. Чем грозит обмеление крупнейших рек России? 76.RU разбирается с экспертами:

Волга снабжает восемь гидроэлектростанций

В бассейне Волги проживает около 60 миллионов человек — больше трети населения России. Это самая длинная на территории Европы река протяженностью 3530 километров. Она берет начало на Валдайской возвышенности в Тверской области и впадает в Каспийское море.

Волга — это крупнейшая судоходная магистраль страны. Отсюда берут воду промышленные и сельскохозяйственные предприятия. В крупных городах водохранилища служат источником питьевой воды.

Водохранилища наполняются дождем, талыми водами, подземными источниками и водой из рек. Избыточный уровень воды сбрасывают через плотину. Отработанную воду сбрасывают дальше в реку, в случае Рыбинска — в Шексну, впадающую в Волгу.

На Волге работает восемь электростанций. По данным «РусГидро» на 2023 год их общая мощность составляла 9 тысяч 125 мегаватт.

Принцип работы ГЭС довольно просто представить. Водохранилище всегда расположено выше турбины станции. Вода под действием силы тяжести падает вниз и по специальному каналу попадает на лопасти турбины, тем самым вращая ее. Вал турбины соединен с генератором, который вырабатывает электрический ток. Ток подается на трансформатор, там преобразуется в нужную для передачи форму и по линиям электропередачи расходится по потребителям.

Один кубометр воды — на все ГЭС

Вода между станциями не задерживается. Вниз по течению отправляют тот же объем, что был взят для работы. Один и тот же кубометр вырабатывает энергию от Ярославской до Волгоградской областей, где завершается каскад водохранилищ.

«Все [ГЭС] берут воду из Волги. Сколько воды пришло, столько и ушло. Вода отдала свой потенциал, свою силу, свою энергию и ушла дальше. И так каждый кубометр. То есть вода сперва отработала в верховьях Волги, допустим на Жигулевской и Саратовской ГЭС, и пошла вниз. Каждый кубометр воды выработал электроэнергию несколько раз», — объяснили в «РусГидро».

«Тогда не думали об экологических последствиях»

Специалисты говорят: именно наличие гидроэлектростанций на Волге является одной из причин ее обмеления на постоянной основе.

«Они строились еще в начале 30-х годов, и где-то в 60-е цикл был завершен. Тогда не думали, конечно, об экологических последствиях. О том, что ГЭС и водохранилища могут обезводить эту артерию. А сейчас жизнь показала, что так оно и происходит», — рассказал в беседе с 76.RU академик, доктор технических наук и профессор кафедры системной экологии РУДН, член общественного совета Минэнерго РФ Владимир Тетельмин.

Эксперт объяснил: дело в огромных площадях зеркал водохранилищ. Вода оттуда испаряется в больших количествах.

«Испарение, можно сказать, равно половине притока воды в этих водохранилищах. Пришло, допустим, десять кубокилометров, и из этих десяти пять испарилось. Эта вода в большом количестве уходит в атмосферу. А выпадает она в виде осадков, но не обязательно в этом бассейне. То есть волжские осадки будут выпадать где-то в других регионах», — говорит Владимир Тетельмин.

Влияние глобального потепления

По словам эксперта, еще одна проблема, влияющая на уровень рек, — изменение климата. По его словам, на территории России региональное потепление опережает глобальное.

«Поэтому эффекты по испаряемости волжской воды усиливаются. Раньше никто не знал об этом и не предполагал, что глобальное потепление будет себя проявлять и вообще появится», — рассказал профессор.

Специалист рассказал, что через 150−200 лет человечество ждет потепление на 5 градусов.

«Альтернативы у человечества уже нет. Потепление будет продолжаться. Волжская вода и воды других южных европейских рек тоже будут испаряться, и реки будут обезвоживаться», — рассказал Владимир Тетельмин.

В этом случае водность сибирских рек будет увеличиваться. Эксперт считает, что на этой территории можно строить ГЭС.

«Они будут предотвращать паводки и наводнения, потому что емкость водохранилищ приличная, всё это можно рассчитать. Проблема [обмеления] является глобальной. Отвечая на вопрос о Волге, надо понимать, что этот процесс является звеном большого круговорота воды в природе», — рассказал Владимир Тетельмин.

Нужно разбирать ГЭС?

Прогнозировать, как сложится ситуация в будущем, слишком трудно, поскольку всё зависит от погоды. Но по словам специалиста, две гидроэлектростанции в Ярославской области уже не справляются со своими функциями в полной мере.

«Это критично. Угличская ГЭС не вырабатывает [нужные объемы], потому что там нет воды. Рыбинская тоже выделяет мало киловатт-часов, потому что ее строили в 30-е годы и не думали о том, что будет потом. А она затопила примерно 10% Ярославской области, а то и более. Через какое-то время можно поднимать вопросы о том, чтобы распрудить Волгу в этих створах. Потому что Угличская [ГЭС] как таковая свои первоначальные функции по выработке киловатт-часов не выполняет. Воды, чтобы крутить турбины, нет», — считает Владимир Тетельмин.

Возникает вопрос: может быть, разобрать эту плотину и вернуть Волгу в ее родные русла в этом створе? Может, и по Рыбинскому то же самое, потому что там такая же история, они вырабатывают процентов 20 электроэнергии от проектного уровня.

Владимир Тетельмин
профессор кафедры системной экологии РУДН, доктор технических наук

«До Каспийского моря еще дотечь надо»

Специалисты говорят: обмелела не только Волга, но и Ока, устье которой находится в Нижнем Новгороде. Там же Ока впадает в Волгу. Конечной точкой последней становится Каспийское море. Возникает вопрос: скажется ли обмеление на море, где в промышленных масштабах добывают рыбу?

Научный сотрудник лаборатории гидрологии и гидрохимии Института биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина Российской академии наук Александр Цветков рассказал:

«До Каспийского моря им еще дотечь надо. В каскаде Волжско-Камских водохранилищ есть два самых крупных: Рыбинское и Куйбышевское. Они выполняют много функций, в частности служат накопителями воды для осуществления судоходства в Чебоксарском водохранилище. Потому что оно не дошло до проективной отметки. А еще на Нижней Волге дальше Волгограда, потому что там тоже происходит обмеление дельты и занесение ее песком».

Еще существует судоходный канал в реку Дон. Там в последнее время тоже не бывает воды, рассказал Александр Цветков. А значит, на помощь приходят водохранилища.

«Поэтому говорить, дойдет вода до Каспия или не дойдет, очень сложно», — добавил ученый.

Отчасти ситуацию спасает река Урал, впадающая в Каспийское море. Она не такая древняя, как Волга, но в ней не первый год копится много воды.

«Такого наполнения, как от Волги, конечно, не будет. Но, в принципе, она принесет свою воду. Плюс по Волжско-Камскому каскаду у нас есть еще Кама, вы про нее тоже не забывайте. И на Каме, по прогнозам Гидромета, порядка 60% снега оставалось на 20 марта», — рассказал Александр Цветков.

«Это как минимум колодцы в сельской местности, пожары на торфяниках, потому что уровень грунтовых вод обязательно просядет. Он уже сейчас низкий, а во время летней межени будет еще хуже. Такие перспективы», — рассказал Александр Цветков.

Рыбы будет меньше?

Рыбинское водохранилище мелководное, рассказал эксперт. Оно большое, плоское и с большим количеством нерестилищ — мест размножения рыб. При понижении уровня воды они не заполняются ею в достаточной мере. По прогнозам гидролога, на Горьковском и Куйбышевском водохранилищах нерестилища будут обнажены.

«То есть поколение 2025 года у рыб вполне может быть нулевым», — заявил Александр Цветков.

Также эксперт добавил, что в условиях, когда гидроэлектростанции не работают, водные организмы только выигрывают, поскольку в водохранилищах воды станет больше.

Чем чревато обмеление Волги

В региональном МЧС предупреждали, что из-за обмеления реки в некоторых населенных пунктах Ярославской области могут возникнуть проблемы с водоснабжением, электроэнергией, судоходством и сельским хозяйством. В Росгидрометцентре в марте даже объявляли оранжевый уровень погодной опасности на фоне обмеления рек.

Угличская ГЭС приостановила работу, чтобы удалось накопить побольше воды. На следующий день до минимума снизили расход воды через Рыбинскую ГЭС. По прогнозам Гидрометцентра России, приток воды в водохранилища Верхней Волги во втором квартале года ожидается чрезвычайно низким — 200–400 кубических метров в секунду при норме 1350. При таких условиях накопления в Рыбинском водохранилище понадобятся, чтобы обеспечить судоходство, водоснабжение и работу находящегося ниже по течению Нижегородского гидроузла.

Эксперты считают, что приостановка работы гидроэлектростанций не отразится на жизни ярославцев. Компенсировать нехватку электроэнергии хотят с помощью других станций, работающих в Единой энергосистеме России.

«Обе станции работают в составе каскада ГЭС на Волге, при этом подпор от расположенных ниже водохранилищ распространяется вплоть до сооружений гидроэлектростанций, поэтому даже при полной остановке пропуска воды через ГЭС падения уровня воды ниже по течению не ожидается», — рассказали в «РусГидро».

Что будет с судоходством

Подобная ситуация с обмелением главной реки России уже происходила 10 лет назад. В 2014–2015 годах ГЭС в Ярославской области тоже останавливали из-за нехватки воды. Проблемы с работой станций тянулись до осени. В результате в 2014 году Угличской и Рыбинской ГЭС было выработано примерно в два раза меньше электроэнергии, чем годом раньше.

Последствием маловодья стали проблемы с судоходством на Волге. Несколько туристических судов просто не смогли зайти в регион, хотя туристам обещали посещение Ярославля.

Несмотря на существующие мнения о том, что именно гидроэлектростанции влияют на обмеление Волги, другие специалисты уверяют, что каскад ГЭС спасает ситуацию в маловодье. До возведения Волжско-Камского каскада ГЭС на Нижней Волге при обмелении практически гарантированно наступала засуха.

«Только благодаря водохранилищам мы имеем относительно равномерный сток воды в течение года. Гидроузлы, образующие водохранилища, спасают население во время аномальных паводков и засух», — привели в «РусГидро» слова гидролога, эколога, члена-корреспондента РАН Виктора Данилова-Данильяна.

Исправится ли ситуация?

Сейчас главные источники пополнения Угличского и Рыбинского водохранилищ — грунтовые воды, осадки и приток из расположенного выше по течению Иваньковского водохранилища. Но сбросы с последнего в этом году также меньше. Росводресурсы на период с 21 марта по 10 апреля установили для этой ГЭС объем сброса воды на уровне 200–300 кубометров в секунду. Для сравнения примерно в это время в прошлом году сбрасывалось 1500–1800 кубометров.

Что будет дальше, пока сложно сказать. Как рассказал изданию 76.RU научный сотрудник Института биологии внутренних вод РАН Игорь Шляпкин, ситуация еще может нормализоваться, если весной будет достаточное количество осадков.

Алина Шибаева, Екатерина Лещенкова, Анастасия Вязигина (76.RU)