Торфяные болота. В пределах проектируемого Богучанского водохранилища выявлено и охарактеризовано 144 торфяных месторождения, из них только 20 месторождений представляют потенциальную опасность при затоплении ложа водохранилища (Отчет по результатам полевых работ …, 2007) .
Площадь торфяных залежей с площадью в нулевой границе (т.е. при наличии торфяного слоя более 30 см) составляет 7682 га, при средней мощности торфяных залежей 1,6 м объемы затопленного торфа составят 122,9 млн. м3 (16,3 млн. тонн). В промышленной границе (торфяной слой более 70 см) площадь торфяных залежей составляет 884 га.
Балансовые запасы торфа имеются только на семи из двадцати затапливаемых торфяных месторождений, причём шесть из них находятся в долине реки Ковы, одно – в долине реки Ангары.
По типам торфяной залежи около 80% составляют месторождения низинного типа, 13% – переходного типа и менее 10% – верхового типа. Болота, попадающие в зону затопления, в основном располагаются на левом берегу Ангары по долинам рек Ковы, Каты, Немниге и на правом берегу Ангары в долинах рек Народимая и Муньджа (рисунок 2.1).
Торфяные залежи заболоченных участков относятся к лесо-топяному и топяному подтипам и имеют следующие виды строения: лесная, древесно-осоковая, осоковая. Степень разложения залежей варьирует в широких пределах: от 5 до 52%.
Большая часть болот исследованного района низинного (евтрофного) типа. В увлажнении таких болот большую роль играют грунтовые и полые воды, а также делювиальные потоки, образующиеся во время таяния снега и после сильных дождей. С этими водами на поверхность болот приносится много наилка, поэтому торфяные залежи содержат значительную примесь минеральных веществ. Встречаются также переходные и верховые болота, площадь которых относительно невелика. Такие болота располагаются среди низинных надпойменных болот или на водоразделах.
По характеру растительного покрова болота в долине р. Ангары большей частью облесенные, древостой их образуют ель, лиственница, сосна, кедр, береза. Открытые необлесенные болота приурочены, в основном, к поймам небольших рек и ручьев и представлены осоковыми, осоково-гипновыми и тростниковыми ассоциациями.
Рисунок 2.1 - Местонахождение торфяных месторождений в зоне затопления.
Таблица 2.8 - Площади (га) и объемы всплывания (тыс. м3) торфа по периодам
Наименование
|
В период наполнения водохранилища
|
В период эксплуатации при НПУ 208 м
|
Всего по водохранилищу
|
Площадь
|
Объем
|
В первое пятилетие
|
Во второе пятилетие
|
В третье пятилетие
|
В четвертое пятилетие
|
Площадь
|
Объем
|
Общие
|
По годам
|
Площадь
|
Объем
|
Площадь
|
Объем
|
Площадь
|
Объем
|
Площадь
|
Объем
|
В первый год
|
Через 2-4 года
|
Через 4-5 лет
|
Площадь
|
Объем
|
Площадь
|
Объем
|
Площадь
|
Объем
|
Торфяные месторождения и заболоченные участки
|
205
|
1063
|
161
|
2065
|
91,9
|
1279
|
40,7
|
551
|
28
|
235
|
81
|
596
|
65
|
459
|
40,4
|
273
|
552
|
4461
|
В том числе: разведанные в натуре
|
58
|
393
|
138
|
1899
|
87
|
1232
|
36
|
505
|
15
|
162
|
45
|
419
|
38
|
329
|
24
|
200
|
303
|
3240
|
Камерально выявленные
|
147
|
670
|
22,6
|
166
|
4,9
|
47
|
4,7
|
46
|
13
|
73
|
36
|
177
|
27
|
130
|
16,4
|
78
|
249
|
1221
|
Таблица 2.9 - Запасы углерода и азота в прогнозируемой к всплыванию торфяной залежи по периодам эксплуатации Богучанского водохранилища
Параметры
|
В период наполнения водохранилища
|
В первое пятилетие
|
Во второе пятилетие
|
В третье пятилетие
|
В четвертое пятилетие
|
Всего по водохранилищу
|
Общие
|
В первый год
|
Через 2-4 года
|
Через 4-5 лет
|
Площадь, га
|
205
|
161
|
91,9
|
40,7
|
28
|
81
|
65
|
40,4
|
552
|
Запасы углерода, т/га
|
232975,12
|
182970,7
|
104441,0
|
46254,0
|
31820,9
|
92053,5
|
73870,1
|
45913,1
|
627328,1
|
Запасы азота, т/га
|
8753,7
|
6874,8
|
3924, 2
|
1737, 9
|
1195, 6
|
3458,8
|
2775,5
|
1725,1
|
23570,8
|
В Богучанском водохранилище при НПУ 208 м поднятие залежи ожидается на 54-х торфяных месторождениях с площадью 1299 га, что составляет 17% от затапливаемой площади торфяных болот и заболоченных участков. Средние значения толщины всплывающего слоя торфа изменяются от 0,3 до 1,4 м. (Тарунина Е.Ф., Бирюкова И.П., Чугаева В.А. Отчет о выполнении договорных работ: «Уточненный прогноз всплывания торфа в Богучанском водохранилище» (в двух книгах). Книга 1. Горький, 1984).
В районах всплывания предполагается поднятие 552 га торфа, что составляет 7% площади торфяных месторождений и заболоченных участков. Объём торфа, прогнозируемого к всплыванию, равен 4416 тыс. м3 при средней мощности слоя торфа в 0,8 м. В таблице 2.8 приведены площади и объемы всплывания торфа по периодам эксплуатации водохранилища.
Степень разложения всплывшего торфа будет колебаться в широких пределах – от 5 до 46%, но преимущественно это будут торфа, характеризующиеся степенью разложения от 5 до 25%.
Характерно, что многие залежи в первые годы после всплывания будут малоустойчивы во всплывшем состоянии, и при переходе в дрейф довольно быстро будут разрушаться. Вместе с тем в заливах, защищенных от ветра, всплывшая торфяная залежь уже через 2-3 года перейдёт в устойчивое состояние, покроется растительностью, сначала травяной, потом кустарниковой и древесной. Так, в Ангарской части водохранилища почти вся всплывшая торфяная залежь подвергнется быстрому разрушению, а в заливах по рекам Кова, Ката, Немнига и Балаганная долго будут сохраняться очаги всплывшего торфа. Выход торфяных островов в Ангарскую часть водохранилища наиболее вероятен из заливов по притокам рек Немнига и Балаганная. Размеры всплывших торфяных островов будут варьировать в больших пределах, от 3´2 м до 500´300 м.
Как уже указывалось выше, значительная доля "подземной" органики, поступающей в воды водохранилища, принадлежит торфяным отложениям. В таблице 2.10 приведены расчеты запасов углерода и азота по батиметрическим зонам. В таблице 2.9 отражено поступление органических веществ из всплывающей торфяной залежи по периодам эксплуатации Богучанского водохранилища.
Таблица 2.10 - Общие запасы углерода и азота в торфах зоны затопления по батиметрическим зонам
Наименование параметров
|
Батиметрические зоны
|
Всего
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
Площадь болот, га
|
491
|
252
|
1578
|
5361
|
7682
|
Средняя мощность торфа, м
|
0,5
|
1,5
|
2,0
|
2,5
|
1,6
|
Объемная масса торфа, г/см3
|
0,166
|
0,112
|
0,112
|
0,112
|
0,139
|
Содержание углерода, %
|
50,4
|
51,8
|
51,8
|
51,8
|
51,1
|
Запасы углерода, т/га
|
205395,1
|
219300,5
|
1830984,9
|
7775594,4
|
8730316,4
|
Содержание азота, %
|
2,31
|
1,53
|
1,53
|
1,53
|
1,92
|
Запасы азота, т/га
|
9413,9
|
6477,4
|
54081, 2
|
229665,2
|
328027,5
|
При расчетах углерода и азота использовались следующие источники:
1. Углерод в экосистемах лесов и болот России. Красноярск, 1994 (см. стр. 130);
2. Ефремова Т.Т., Ефремов С.П., Мелентьева Н.В. Азот в болотах России.
Почвоведение, 2000, № 9.
Расчет производился по формуле:
М=Р х h x m = т/га
Р – объемная масса почвы, г/см3;
h – мощность слоя, см;
m – содержание составной части в % от веса абсолютно сухой почвы.
2.3. Динамика поступления органических веществ в водохранилище при различных вариантах проведения лесосводки и лесоочистки
При проведении лесосводки и лесоочистки возможно вариантное использование древесной массы: полная или частичная рубка и вывозка за пределы затопления; оставление порубочных остатков или складирование в кучи и сжигание. В зависимости от технологии очистки ложа на спецучастках различные фракции древесины будут участвовать в последующем загрязнении водохранилища. Ниже будут рассмотрены следующие варианты лесосводки и лесоочистки:
1. Затопление ложа водохранилища без проведения лесосводки и лесоочистки.
2. Полная лесосводка и лесоочистка со сжиганием порубочных остатков.
3. Лесоочистка спецучастков.
В рамках настоящей работы для расчетов запасов фитомассы деревьев и кустарников при проведении различных вариантов лесосводки и лесоочистки в ложе будущего Богучанского водохранилища были использованы материалы лесной инвентаризации 2007 года. Для варианта проведения лесосводки (высотная отметка 208 м) были выявлены таксационные показатели лесотаксационных выделов, представляющих земельный фонд этой территории. Для каждого выдела определялись следующие показатели: категория земель, состав насаждений, возраст (лет), высота (м), средний диаметр (см), относительная полнота, общий запас (м3/га), общий запас древесины на выделе (м3), характеристика подроста и подлеска, характеристика захламленности и сухостоя (запас на 1 га в м3, в том числе ликвид), характеристика нетоварных насаждений, земель с древесной и кустарниковой растительностью, земель без древесной и кустарниковой растительности.
Запасы древесно-кустарниковой массы в зоне затопления при лесосводке и лесоочистке спец. участков рассчитывались на основе таксационных данных, полученных в Международном Институте леса при выполнении контурного дешифрирования участков под лесоочистку (Отчет по НИР …, 2007).
Ниже приведена таблица 2.11 с расчетными данными по запасам фитомассы древесной растительности, которая будет затоплена при различных вариантах лесосводки и лесоочистки. Фитомасса абсолютно сухого веса древесно-кустарниковых пород, рассчитывалась по таблице биологической продуктивности лесообразующих видов северной Евразии (Усольцев, 2002).
Санитарные нормы и правила проектирования, строительства и эксплуатации водохранилищ (СанПИН – 3907-85) допускают оставлять при проведении лесосводки и лесоочистки пни высотой 50 см, т.е. объем древесины в пнях в зоне затопления может составлять до 7% запаса древесины на корню.
Объем древесины в пнях определен из расчета ручной валки и соблюдения «Правил отпуска древесины на корню в лесах СССР», т.е. пень по высоте не должен превышать одной трети диаметра на уровне среза.
Для деревьев тоньше 30 см – высота пня должна быть не > 10 см. В этом случае объем древесины в пнях ликвидного запаса принят 3% от объема заготавливаемой древесины.
Приведенные в таблице 2.11 данные свидетельствуют, что общая фитомасса древесно-кустарниковой растительности в зоне затопления составляет 5653,2 тыс. тонн АСВ, в т.ч. стволы 3511,3 тыс. тонн (62.2%), ветви 592.6 тыс. тонн (10.5%), листва (хвоя) – 260 тыс. тонн (4.5%), корни 1289.3 тыс. тонн (22.8%). Зоны затопления спецучастков схематически обозначены на рисунке 2.2.
Общий запас лесоочистки древесно-кустарниковой растительности показан в таблице 2.11.1, где общий запас составляет 1363,7 тыс. м3, общие запасы выражены в АСВ, обозначены величиной 382,6 тыс т.
Рис. 2.2 . Зона затопления Богучанского водохранилища. Красным цветом показаны районы проведения лесоочистки спецучастков
Таблица 2.11 - Расчетные запасы фитомассы древесно-кустарниковой растительности зоны затопления Богучанского водохранилища на отметках 185 м, при НПУ 208 м и между отметками 185 м и НПУ 208 м., тыс. тонн (АСВ) при общем запасе, тыс. м3
Фракции по группам запасов
|
Общий запас, тыс. м3
|
Запасы древесно-кустарниковой массы в зоне затопления для отметки 185 м, тыс. тонн (АСВ)
|
Общий запас, тыс.м3
|
Запасы древесно-кустарниковой массы в зоне затопления для отметки НПУ 208 м, тыс. тонн (АСВ)
|
Общий запас, тыс.м3
|
Запасы древесно-кустарниковой массы в зоне затопления между отметками 185 м и НПУ 208 м, тыс. тонн (АСВ)
|
стволы
|
крона
|
корни
|
всего
|
стволы
|
крона
|
корни
|
всего
|
стволы
|
крона
|
корни
|
всего
|
Сосна
|
952,2
|
332,5
|
85,9
|
95,4
|
513,8
|
2884,8
|
1007,6
|
260,2
|
288,9
|
1556,7
|
1932,6
|
675,1
|
174,3
|
193,5
|
1042,9
|
Лиственница
|
509,7
|
235,9
|
109,3
|
77,9
|
423,1
|
1540,4
|
713,2
|
329,4
|
256,5
|
1299,1
|
1030,7
|
477,3
|
220,1
|
178,6
|
876
|
Ель, пихта, кедр
|
823,6
|
282,9
|
29
|
89,5
|
401,4
|
2478
|
854,2
|
85,9
|
269,4
|
1209,5
|
1654,4
|
571,3
|
56,9
|
179,9
|
808,1
|
Береза
|
547,8
|
226
|
41,5
|
134,2
|
401,7
|
1657,6
|
683,9
|
125,5
|
405,7
|
1215,1
|
1109,8
|
457,9
|
84
|
271,5
|
813,4
|
Осина, ива др.
|
167,5
|
52,7
|
10,2
|
13,1
|
76
|
505,9
|
158,7
|
30,8
|
38,9
|
228,4
|
338,4
|
106
|
20,6
|
25,8
|
152,4
|
Ед. деревья
|
15
|
8,6
|
2,5
|
2
|
13,1
|
45,3
|
26,2
|
4
|
6,2
|
36,4
|
30,3
|
17,6
|
1,5
|
4,2
|
23,3
|
Сухостой
|
30
|
17,9
|
-
|
4,1
|
22
|
90,6
|
54,3
|
-
|
12,5
|
66,8
|
60,6
|
36,4
|
|
8,4
|
44,8
|
Кустарники
|
8,3
|
0,3
|
0,4
|
0,3
|
1
|
356,6
|
13,2
|
16,8
|
11,2
|
41,2
|
348,3
|
12,9
|
16,4
|
39854,7
|
40,2
|
Всего:
|
3054,1
|
1156,8
|
278,8
|
416,5
|
1852,1
|
9559,2
|
3511,3
|
852,6
|
1289,3
|
5653,2
|
6505,1
|
2354,5
|
573,8
|
872,8
|
3801,1
|
Таблица 2.11.1 - Расчетные запасы фитомассы древесно-кустарниковой растительности зоны затопления Богучанского водохранилища на отметкке185 -208 м с учетом варианта лесоочистки спец участков для отметки 185-208 м.., тыс. тонн (АСВ) при общем запасе, тыс. м3
Фракции по группам запасов
|
Общий запас, тыс. м3
|
Запасы древесно-кустарниковой массы в зоне затопления между отметками 185 м и НПУ 208 м, тыс. тонн (АСВ)
|
*Об-щий
запас, тыс. м3
|
Запасы древесно-кустарниковой массы на 83 спецучастках, подлежащих лесоочистке, тыс. тонн (АСВ)
|
Об-щий запас, тыс. м3
|
Запасы древесно-кустарниковой массы остающиеся в зоне затопления при лесоочистке спецучастков между отметками 185 м и НПУ 208 м, тыс. тонн (АСВ)
,
|
Стволы
|
Крона
|
Корни
|
Всего
|
Стволы
|
Крона
|
Корни
|
Всего
|
Стволы
|
Крона
|
Корни
|
Всего
|
Сосна
|
1932,6
|
675,1
|
174,3
|
193,5
|
1042,9
|
216,9
|
4,6
|
23,3
|
25,9
|
53,8
|
1715,7
|
670,5
|
151
|
167,6
|
989,1
|
Лиственница
|
1030,7
|
477,3
|
220,1
|
178,6
|
876
|
439,7
|
21,2
|
29,4
|
21,1
|
71,7
|
591
|
456,1
|
190,7
|
157,5
|
804,3
|
Ель, пихта, кедр
|
1654,4
|
571,3
|
56,9
|
179,9
|
808,1
|
170,1
|
5,7
|
10,6
|
35,6
|
51,9
|
1484,3
|
565,6
|
46,3
|
144,3
|
756,2
|
Береза
|
1109,8
|
457,9
|
84
|
271,5
|
813,4
|
157,4
|
11,7
|
32,5
|
81,3
|
125,5
|
952,4
|
446,2
|
51,5
|
190,2
|
687,9
|
Осина, ива древовидная
|
338,4
|
106
|
20,6
|
25,8
|
152,4
|
59,1
|
3
|
2,6
|
3,4
|
9
|
279,3
|
103
|
18
|
22,4
|
143,4
|
Ед. деревья
|
30,3
|
17,6
|
1,5
|
4,2
|
23,3
|
|
|
|
|
|
30,3
|
17,6
|
1,5
|
4,2
|
23,3
|
Сухостой
|
60,6
|
36,4
|
|
8,4
|
44,8
|
54,5
|
32,4
|
-
|
7,4
|
39,8
|
6,1
|
4
|
|
1
|
5
|
Молодняки и кустарники
|
348,3
|
12,9
|
16,4
|
10,9
|
40,2
|
266
|
9,9
|
12,6
|
8,4
|
30,9
|
82,3
|
3
|
3,8
|
2,5
|
9,3
|
Всего:
|
6505,1
|
2354,5
|
573,8
|
872,8
|
3801,1
|
1363,7
|
88,5
|
111
|
183,1
|
382,6
|
5141,4
|
2266
|
462,8
|
689,7
|
3418,5
|
* В таблице использованы данные по корневому запасу товарных и нетоварных насаждений на спец. участках (Отчет по НИР …, 2007).
При полной сводке и лесоочистке в зоне затопления останется 36,5% от общих запасов фитомассы, за счет того, что под воду уйдет 1278,7 тыс. тонн корней древесно-кустарниковых пород, останется под водой 538,1 тыс. тонн пней, не будет утилизирована хвоя и листва, масса которой составляет 251,3 тыс. тонн.
Следует иметь в виду, что лесные площади, попадающие в зону затопления, характеризуются большой захламленностью. Характеристика захламленности и сухостоя (запас на 1 га в м3) определялся на основе данных лесной инвентаризации 2007 года.
Общая захламленность в ложе водохранилища (для отметки 208 м) составляет 776,6 тыс. м3 или 25,6 м3/ га. Наиболее захламленной является часть ложа до отметки 185 м (346,1 тыс. м3), где в 70-е годы проводили лесоочистку. Зона берегопереработки |
