Астраханский филиал ЗАО «Дар/Водгео»,  Астраханский государственный технический университет

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Проблемы и перспективы современной науки» (выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

     Каспийское море - самое большое на планете бессточное озеро. Этот водоем называют морем за его огромные размеры, солоноватую воду и режим, сходный с морским. Уровень Каспийского моря-озера лежит намного ниже уровня Мирового океана. В начале 2000 года он имел отметку около минус 27 абс. м. При этом уровне площадь Каспия составляет около 393 тыс. км2 и объем вод 78 600 км3. Средняя и максимальная глубина 208 и 1025 м. соответственно. Каспийское море вытянуто с юга на север. Каспий омывает берега России, Казахстана, Туркменистана, Азербайджана и Ирана. Водоем богат рыбой, его дно и берега - нефтью и газом. Самая характерная черта водоема - это неустойчивость уровня с резкими падениями и подъемами. Последнее повышение уровня Каспия происходило на наших глазах с 1978 по 1995 год.
     Недавнее повышение уровня Каспийского моря объясняется: протеканием глубинных тектонических процессов, вызывающих изменение ложа (котловины) моря; подпиткой моря глубинными напорными водами, проникающими через тектонические трещины дна; увеличением подземного стока в море со стороны сопредельных территорий, обусловленное вскрытием гидродинамических зон под дном моря буровыми скважинами; выжиманием из тектонических пластов водной массы за счет субгоризонтальных процессов “сжатия-растяжения” блоков земной коры; перетоком воды из Аральского моря в Каспийское по гидрогеологической “трубе”; снижением испарения морских вод в результате “накрывания моря влажным покрывалом”, созданным испаряемой с орошаемых земель влагой; сменой геодинамического режима дна моря из-за прекращения заполнения Средне-Каспийской впадины донными наносами; автоволновыми колебаниями литосферы; выгибанием или прогибанием Кавказского хребта; переносом аральской пыли и солей в сторону Каспия, где они увеличивают осадки и уменьшают испарение; флуктуацией энергии в бассейне моря; изменением емкости котловины вследствие накопления твердых осадков; совпадением фаз сезонных и тектонических колебаний; стеканием вод в Каспий по подземным каналам с гор Северного Кавказа; интенсивной разгрузкой в Каспий напорных вод вследствие ядерных взрывов на Мангышлаке; перетоком фильтрационных вод Амударьи в Каспийское море по руслу Узбоя; противофазным осушением-наполнением сообщающейся системы Арал-Каспий; вариациями температуры экваториального Тихого океана, связанными, в свою очередь, с поведением Эль-Ниньо

     Существует несколько подходов к прогнозу уровня Каспия:
1. Экстраполяционный - суть сводится к умножению среднегодового приращения слоя воды на количество прогнозируемых лет.
2. Палеогеографический - межвековой или межгодовой ход уровня моря описывают произвольной математической функцией и эту функцию экстраполируют в будущее. Этот метод очень “богат” возможностями подгонки.
3. Косвенный. Колебание уровня моря носит некий квазипериодический характер. Поэтому полагают, что между колебанием уровня моря и внешними (космическими) квазипериодическими силами (солнечная активность, индексы атмосферной циркуляции, долгопериодные приливы, нутация полюса, изменение скорости вращения Земли и др.) существует некая корреляционная связь.
Подъем уровня Каспийского моря оказывает отрицательное воздействие на экономику, экологию и социальную сферу Приморского комплекса. Теряются природные ресурсы и ухудшаются условия их использования, снижается надежность функционирования хозяйства, под угрозой разрушения находится все большее число производственных объектов, ухудшаются условия жизни населения. В Приморском комплексе сложился многоотраслевой экономический потенциал, развитие которого осуществлялось без учета закономерностей динамики уровня Каспийского моря.
     Занимая ¼ территории области, Приморский комплекс концентрирует 18,4% ее населения, 20% промышленного потенциала и 36% сельскохозяйственного производства.
     В Приморском комплексе проживает около187 тыс. человек, преобладает сельское население. С начала 90-х годов происходит падение уровня жизни населения. О снижении уровня жизни населения говорит высокая степень износа объектов общего пользования и инженерной инфраструктуры населенных пунктов. Большинство населения пользуется водой низкого качества, вследствие загрязнения водных источников, неудовлетворительного состояния или отсутствия очистных сооружений водоподготовки и обеззараживающих установок. В результате растет заболеваемость населения инфекционными болезнями. Условия жизни во многих населенных пунктах крайне неблагоприятны, т.к. усадьбы и дома подтоплены.

Таблица 1.

     Экономику Приморского комплекса определяют две отрасли – сельское и рыбное хозяйство.
     Площадь сельскохозяйственных угодий Приморского комплекса равна 481 тыс. га. В их структуре основное место занимают пастбища – 294,7 тыс. га или 61,3% и сенокосы – 111,5 тыс. га или 23,2%, пашня занимает 74,2 тыс. га или 15,4%. Здесь находится основной массив орошаемых земель (68,2 тыс. га или 14,7%). Сельскохозяйственное производство прибрежной полосы базируется на орошаемом земледелии (90% посевов размещено на орошаемых землях). Основными направлениями растениеводства являются рисоводство, овощеводство, бахчеводство и кормопроизводство.
     По прогнозу с подъемом уровня моря до отметки – 25 м БС в хозяйствах прибрежной полосы будет затоплено или подтоплено 48% сельхозугодий. В зоне воздействия моря при отметке – 25 м БС окажутся 39,7 тыс. га орошаемых земель, из них рисовые системы – 25,2 тыс. га, при уровне моря – 26 м БС – 22,8 тыс. га, из них рисовые системы 8 тыс. га. (табл.1.).
     При подъеме уровня моря до отметки – 26 м БС в период пропуска половодья могут быть затоплены 9,2 тыс. га орошаемых земель.
     В условиях нестационарного режима уровня моря техническое состояние оросительных систем и гидрогеолого-мелиоративное состояние орошаемых земель будет ухудшаться. Для ликвидации негативных последствий и учитывая специфику размещения оросительных систем в дельте и зоне ЗПИ (на отдельных обособленных массивах), необходима локальная защита оросительных систем от затопления и подтопления в контурах существующего обвалования.
     В зону воздействия Каспийского моря при подъеме уровня до отметки – 25 м БС попадут 103 животноводческие постройки, а при уровне – 26 м БС – 67 животноводческих построек.
     Развитие рыбного хозяйства Волго-Каспийского района в исключительной степени связано с уровнем Каспийского моря. При высоком положении зеркала водоема увеличивается объем и площадь Каспия, особенно в его северной части. Произойдет потеря полойных нерестилищ нижней зоны дельты, имеющих большое значение для размножения леща, сазана и туводных рыб (красноперки, сома, щуки и др.). Нерестовый фонд дельты Волги в пределах Астраханской области сократится на 115 тыс. га при уровне моря – 26,0 м БС. По ориентировочным оценкам современная продуктивность снизилась в 2,5 раза по сравнению с периодом оптимальной интенсивности лова.
     Повышение уровня моря окажет определенное влияние на миграционное поведение проходных и полупроходных рыб в период продвижения их к устьям нерестовых рек.
     Изменение уровня моря не окажет влияния на состояние волжских нерестилищ осетровых рыб и сельди. Основные места их нереста находятся на участке Волги от с.Сероглазовка до плотины Волгоградской ГЭС.
     Подъем уровня Каспийского моря до отметки – 26 м БС вызовет затопление тоневых участков, подтопление прудовых и нерестово-выростных хозяйств. В районах осетровых рыбозаводов, рыбозавода им. Кирова, Оранжерейного рыбокомбината началось сильное обрушение берегов, что создает угрозу строениям.
     Рыбное хозяйство – ведущая отрасль экономики Приморского комплекса определяет также и общероссийское значение Астраханской области, как поставщика ценных пород рыб и продукции их переработки.
     Сообщение водным транспортом осуществляется по многочисленным судоходным рукавам и протокам реки Волги. Общая протяженность транспортных путей составляет 459 км. Объем грузоперевозок 330 тыс. тонн, пассажирских – 667 тыс. человек.
     Наиболее крупными судоходными путями являются: р.Бахтемир с протоками, р.Старая Волга и р.Подстенок, рукава Волги: Камызяк, Бузан и Болда. Основными наиболее крупными грузовыми пристанями являются: п.Оля – в Лиманском районе; с.Икряное, ПГТ Оранжерейное, Труд-Фронт, с.Житное – в Икрянинском районе; г.Камызяк, с.Юбилейное – в Камызякском районе; ПГТ Володарский, Тумак и с.Марфино в Володарском районе.
     В зону воздействия моря при подъеме уровня моря до отметки – 25м БС попадут 39 пристаней, при уровне – 26м БС – 25.
     Автомобильный транспорт использует разветвленную сеть дорог, соединяющую областной центр г.Астрахань с городами и селами области. Протяженность внутрихозяйственных дорог комплекса составляет 321 км, из них в зону воздействия Каспийского моря при уровне – 25 м БС попадут 65 км, при уровне – 26 м БС – 47 км. Вся рассматриваемая сеть дорог с сооружениями не была рассчитана на условия подъема Каспия, поэтому она должна иметь инженерную защиту.
     Электроснабжение потребителей комплекса осуществляется от Астраханской энергосистемы, входящей в объединенную энергосистему Поволжья. Протяженность линии электропередач составляет 1470 км, из них в зону влияния Каспийского моря при уровне – 25,0 м БС попадут 1029 км, при уровне – 26,0 м БС – 612 км. На территории комплекса из 21 подстанции напряжением 35 кВ и выше в зону влияния при уровне – 25 м БС попадут 14 подстанций, при уровне – 26 м БС – 10 подстанций.
     Связь населенных пунктов на территории Приморского комплекса осуществляется по воздушным и кабельным линиям связи протяженностью соответственно 3363 км и 9618 км, из них в зону воздействия Каспия попадут соответственно 194 км и 237 км. При нахождении в зоне затопления и постоянного подтопления при подъеме уровня моря будет происходить усиленный процесс быстрого гниения опор (что наблюдается в настоящее время – часть ВЛ опрокинута, а часть находится в критическом состоянии). Затруднена эксплуатация данных линий связи из-за невозможного подъезда к опорам. Необходимо решать вопрос о выносе линий связи из зоны затопления и подтопления или замене существующего типа связи на новый, не зависящий от затопления и подтопления.
     К межпоселковым инженерным коммуникациям отнесены: групповые водопроводы, газопроводы, очистные и другие сооружения. На территории комплекса функционируют 450 км групповых водопроводов, из них в зону воздействия Каспийского моря при уровне – 25 м БС попадут 154 км, а при уровне – 26 м БС – 71 км.
     Трассы водоводов и сооружения на них в условиях подъема уровня моря будут находиться постоянно в затопленном или подтопленном состоянии. Необходимы мероприятия по их реконструкции и локальной защите.
     В зоне влияния Каспия окажутся отдельные участки газопроводов Оранжерейное – Ниновка, Федоровка – Кряжевое, Бударино – Оля, пересекающие по трассе ильмене и водотоки.Такое положение, особенно при авариях на газопроводах, приведет к опасным ситуациям для населения и ближайших объектов.
     На территории ПГТ Кировский и Оранжерейное, где располагаются крупные рыбоперерабатывающие заводы, необходимо предусмотреть строительство новых очистных сооружений.
     В дельте функционируют 25 каналов-рыбоходов протяженностью 990 км, из них 9 основных (555 км). В качестве улучшения сети каналов рыбоходов, миграционных путей и ската молоди в месте нагула, рекомендуется строительство Белинско-Тишковского канала рыбохода, протяженностью 18 км по Горбошиной протоке. Этот канал позволит увеличить водность и улучшить водообмен Тишковской ямины-водоема, служащего, как местом нагула, так и нерестилищем ценных пород полупроходных рыб, особенно в условиях повышения уровня моря.
     Для обеспечения свободного ухода волжских вод в море в условиях подъема уровня моря, необходимы дноуглубительные работы по водотокам нижней части дельты и истоков водотоков, по которым вода должна поступать в зону западно-подстепных ильменей.
     На рассматриваемой территории в зоны воздействия моря, при уровне моря – 25 м БС попадут 5 памятников архитектуры, при уровне – 26 м БС – 3 памятника.
     В 11 населенных пунктах имеются свалки промышленных и бытовых отходов. Свалки несанкционированные. В результате подъема уровня грунтовых вод уже наблюдается их подтопление. Для предотвращения отрицательного влияния их на окружающую среду необходимо предусмотреть их ликвидацию.
     Последовательность осуществления мероприятий по защите населенных пунктов и народнохозяйственных объектов от затопления и подтопления, вызванных подъемом уровня Каспийского моря, во многом зависит от правильной оценки ущерба, который может быть нанесен при затоплении и подтоплении этих объектов, и от степени снижения ущерба за счет защитных мероприятий.
     По результатам оценки отдельных видов ущербу, выполнен расчет совокупного экономического ущерба в разрезе комплексных объектов (населенных пунктов) и отраслей  народного хозяйства. Он составит по рассматриваемому региону 9573 млн. руб. в ценах 1991года, в том числе 7350,2 млн. руб. прямой ущерб и 2223,6 – косвенный (по данным ЗАО «Дар/Водгео»).
     По районам Астраханской области ущербы распределяются:
- Володарский – 1422,5 млн. руб. – 20%;
- Икрянинский – 2483,1 млн. руб. – 35%;
- Камызякский – 2171,3 млн. руб. – 30%;
- Лиманский – 1047,3 млн. руб. – 15%.
     Предложения:
1. Комплексное научное обоснование решения проблемы Прикаспийского комплекса в целом с постоянным наращиванием объема исследований.
2. В современных условиях для получения оперативной информации целесообразно осуществить координацию проведения научных исследований в рамках Федеральных и региональных проектов и программ, полностью или частично реализуемых в бассейне Каспийского моря.
3. В настоящее время необходимо проведение научных исследований, необходимых для обоснования современных и перспективных мероприятий по полной или частичной ликвидации или предотвращению негативных последствий колебаний уровня Каспийского моря.
4. Для выбора стратегии защиты необходимы:
-    проведение исследований и разработка научно-обоснованных оптимальных графиков попусков паводковых вод с учетом всех заинтересованных отраслей народного хозяйства;
-    проведение детальных специальных исследовательских работ по оценке экологических, экономических и социальных последствий;
-    организация мониторинга, который совместно с прогнозом может быть основой для корректировки принятых защитных мер.
5. Для решения социальных и экономических проблем в увязке с экологическими требованиями необходимо разработать Генеральную схему развития производственных сил Прикаспийского региона, Генеральную схему рационального расселения Приморского комплекса и Схему охраны природы.
6. Проблемы Приморского комплекса вышли на федеральный уровень и их решения должны находиться в ряду социально-экономических и экологических приоритетов РФ, ее региональной политики. Крайне необходима корректировка и реализация ФЦП “Каспий”.
Заключение
В первые годы 21 века уровень Каспийского моря относительно стабилен и колеблется в пределах отметок от –27.0 до –27,2 м.абс.
Существует много сценариев развития в будущем «поведения» уровня Каспийского моря.
     Характерное для четных 11-ти летних циклов понижение атмосферного давления в полярных областях в периоды повышения солнечной активности может привести к смещению центра арктического антициклона к северо-востоку, в связи с чем Атлантические циклоны, формирующиеся во влажном морском воздухе, будут проходить севернее обычного, что приведет к уменьшению количества осадков в бассейнах Волги и Камы и уменьшению годового стока реки Волги в Каспийском море. Уровень Каспийского моря может вновь понизиться [1].
     При такой неопределенности развития в будущем гидрологических процессов в бассейне Каспийского моря, тем более актуальным становится необходимость их глубокого изучения.

Список литературы
     1. Бухарицин П.И., Андреев А.Н. Ритмы солнечной активности и ожидаемые экстремальные климатические события в Северо-Каспийском регионе на период  2007-2017 гг. // Труды Международной научной конференции «Экстремальные гидрологические события в Арало-Каспийском регионе» (Москва, 19-20 октября 2006 г.). М., 2006. С. 137-143.