Анализ состояния и перспектив развития земельных ресурсов прибрежной территории Новосибирского водохранилища

УДК 528.004

Н.В. Фадеенко СГГА, Новосибирск

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ ПРИБРЕЖНОЙ ТЕРРИТОРИИ НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

Дано описание, полученных в результате проведения геоинформационного анализа качественных и количественных показателей состояния земельного фонда прибрежной территории Новосибирского водохранилища. В работе были использованы разновременные данные, полученные в результате обработки цифровых навигационных лоций, данных дистанционного зондирования, цифровых почвенных карт. Сделан вывод о прогрессировании линейного отступания береговой линии водохранилища в результате развития процесса водной и ветровой эрозии почв.

N.V. Fadeyenko SSGA, Novosibirsk

DEVELOPMENT OF THE STRUCTURE AND CONTENTS OF THE INFORMATION MODEL FOR NOVOSIBIRSK RESERVOIR COASTAL LAND USE AS RECREATION AREA

The necessity of developing common approach to the rational, environmentally appropriate use of Novosibirsk reservoir coastal territory on the basis of GIS monitoring is substantiated. The structure and contents of the information model for recreational use of the land under consideration has been developed. The model parameters and the description of its mathematical apparatus are presented. For the model verification the existing thematic maps of recreational land use, the data on the remote sensing and descriptive statistical data on the previous investigations were used.

Из всех видов водных ресурсов наибольшее значение имеют пресные воды, которые определяют не только хозяйственную деятельность человека, но и его жизнь на Земле. Одной из современных основ решения водохозяйственных проблем является создание водохранилищ. Однако часто такое антропогенное вмешательство приводит к ухудшению экологической ситуации, загрязнению воды и резкому сокращению земельных ресурсов [1]. По общим подсчетам создание водохранилищ привело на Земном шаре к преобразованию природных

л

условий на территории, равной 700 тыс.км и к изменению инфраструктуры, в связи с мероприятиями по переселению населения и переустройству хозяйства на территории в 1,5 миллиона км2.

Наиболее ощутимыми отрицательными последствиями создания и эксплуатации водохранилища, на примере Новосибирского, является: затопление земель; переформирование берегов; повышение уровня грунтовых вод и вызываемое им заболачивание и подтопление земель; изменение условий обитания водной и наземной фауны и флоры в долине реки; коренная перестройка экосистем самого водотока; изменения качества воды вследствие замедления стока; избыточное развитие сине-зеленых водорослей (цветение воды) и т.п.

Однако наряду с негативными последствиями, проявляющимися при создании водохранилища, существует и ряд положительных аспектов его использования: уменьшение наводнений и подтоплений территории г.

Новосибирска, маловодья; перераспределение стока между сезонами года и годами различной водности, между днями недели и часами суток в интересах гидроэнергетики, ирригации, водоснабжения и создания акваторий, в целях обводнения городов Новосибирска и Бердска, развития рекреации, водного транспорта и др.; улучшение природных условий прилегающих территорий: смягчение климата, водное благоустройство и т.п.; улучшением гидрографической сети [2, 3].

Таким образом, водохранилища, несомненно, формируют сложные техногенные природно-территориальные комплексы (ТПТК). ТПТК - это совокупность взаимодействующих природных и искусственных объектов, образующихся в результате строительства и эксплуатации инженерных и иных сооружений, комплексов и технических средств, взаимодействующих с природной средой. ТПТК являются сложными самоорганизующимися системами с природными компонентами, содержащими в себе взаимосвязанные элементы различного уровня иерархии. Характерная черта ТПТК - это открытость границ и условность в их определении и установлении на местности. Это обусловлено тем, что различные техногенные воздействия на окружающую природную среду (ОПС), в частности на геолого-физическую среду имеют синергетический (кооперативный) характер и могут создавать общее экологическое неблагополучие не только в границах локализации ТПТК, но и в смежных с ним природно-территориальных образованиях. В освоенных промышленных и сельскохозяйственных районах, правомерно выявление не границ ТПТК в контурном их понимании, а граничных зон влияния ТПТК.

Новосибирское водохранилище, как и большинство Сибирских водохранилищ, долинного типа. Сравнительно узкое, глубокое, менее освоенное по сравнению с Европейскими аналогами, создало предпосылку для строительства высокой плотины, позволяющей осуществлять многолетнее и сезонное регулирование стока реки Обь, необходимое для обеспечения надежного энергоснабжения потребителей.

Рельеф района холмисто-увалистый, постепенно понижающийся к долине Оби с востока на запад. Северо-восток района занимают Буготакские сопки, к востоку переходящие в отроги Салаирского кряжа, абсолютные отметки которого достигают 300 метров над уровнем моря.

По условиям ветроволнового и уровенного режимов, а также по степени развития переработки берегов акватория водохранилища подразделяется на три основные зоны: нижнюю, среднюю и верхнюю. Они соответствуют трем основным типам динамических обстановок рельефообразования и осадконакопления.

В соответствии с почвенным и геоботаническим обследованием, проведенным в 1988 году специалистами ЗапСибНИИгипрозем, на территории района залегают почвы темно-серые лесные оподзоленные, глубина пахотного горизонта 15-18 см, частично смытые, по гранулометрическому составу -супеси, легкие и средние суглинки. Почвообразующими породами служат лессовидные суглинки и пески. Во многих исследованиях, отмечается тенденция ухудшения экологической обстановки и состояния земельного фонда. Основными отрицательными свойствами является их размываемость, что ведет к развитию процессов водной эрозии.

В работе [4] даются следующие характеристики процессов переработки береговой линии водохранилища на период по 1968 год:

- Протяженность абразивных берегов составила 115 км (18% длины береговой линии);

- Линейное отступание береговой линии составило 130-150 метров (эти данные соответствовали прогнозным значениям, которые должны были наблюдаться на некоторых участках водохранилища только на конечной стадии эксплуатации, т.е. Только через 200 лет - примечание автора);

- Площадь обрушившихся земель составила 1300 га.

Для проведения геоинформационного исследования современных геодинамических характеристик территории, развития ветроволновой эрозии, оврагообразования и деградации прибрежных земель Новосибирского водохранилища были использованы космические снимки территории водохранилища, полученные в 1979, 1989, 1999, 2009 годах, а также материалы полевого обследования территории.

В результате сравнения разных эпох наблюдения, с использованием программного обеспечения Image Procession были получены данные о скорости переработки берегов водохранилища (рис. 1). На некоторых участках скорость разрушения береговой линии составила 5 метров в год.

+-*- - участки с разрушением береговой линии

1а) 2б)

Рис. 1: а) пример отступания береговой линии водохранилища в результате прогрессирования процесса переработки берегов вблизи села Завьялово; 2б) участки с разрушением береговой линии водохранилища

Получены следующие количественные данные, характеризующие скорость переработки берегов Новосибирского водохранилища за период 1979-2009 года, рис. 26):

- Протяженность берегов, подверженных умеренно - опасному, опасному и весьма опасному линейному отступанию берега (по классификации В.Т. Трофимова) составляет 190 км (30% длины береговой линии);

- Протяженность берегов, подверженных катастрофическому отступанию береговой линии, со скоростью, более 5 м в год, составляет 120 км (19% длины береговой линии);

- Площадь земель, разрушенных за 30 лет, с линейным отступанием берега до 70 м составила 9,5 км. Кв.;

- Площадь земель, разрушенных за 30 лет, с линейным отступанием берега от 70 до 140 м и более, составила 16,5 км. Кв.

Таким образом, площадь разрушенных земель за 30 лет составила более 26 км. кв.

Территории наиболее подверженные разрушению показаны на градиентной модели скоростей смещения береговой линии за период 1979-2009 года, рис. 2.

Рис. 2. Результаты геоинформационного анализа территории Новосибирского водохранилища, совмещенные с картой скоростей разрушения береговой линии

Из анализа данных по скорости смещения береговой линии можно дать прогноз по территориям, наиболее страдающим в результате развития ветроволновой эрозии и процессов деградации земель. Учитывая состав почв в качестве прогнозного решения можно сделать вывод, что наиболее интенсивно будут размываться участки в почвослагающих породах, которых представлены боровые пески. В дальнейшем скорость смещения существенно снизиться на участках занятых черноземами. Не следует забывать, что, не принимая меры по предотвращению деградации земельного фонда прибрежной территории Новосибирского водохранилища, в местах наиболее интенсивного размытия береговой линии, мы теряем ценные в рекреационном плане земельные участки. Подробный анализ рекреационного потенциала прибрежной территории водохранилища дан в работе [5]. Наиболее перспективным является улучшение существующего состояния прибрежной территории Новосибирского водохранилища с организацией зон рекреации, проведения почвовосстановительных и берегоукрепительных работ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Верхотуров, Д.Ю. Во глубине сибирских ГЭС [Текст] / Д.Ю. Верхотуров // Красноярская региональная общественная экологическая организация «ПЛОТИНА»: сб. статей. - Красноярск, 2009. - 91 с.

2. Дубровский, А.В. О необходимости создания системы мониторинга земельных ресурсов в пределах территории Обского водохранилища средствами геоинформационных технологий [Текст] / А.В. Дубровский, Н.В. Фадеенко // Материалы 4-й междунар. научно-практ. конф. «АГРОИНФО-2009». Ч. 2. -Новосибирск: СибФТИ, 2009. - С. 100-104.

3. Савкин В.М. Водохранилища Сибири, водно-экологические и воднохозяйственные последствия их создания [Текст]/ В.М. Савкин // Сибирский экологический журнал, № 2. - Новосибирск: СО РАН, 2000г. - С. 109 - 121.

4. Зятькова, Л.К. Геомониторинг природной среды: Монография. В 2-х т. Т. 2 [Текст] / Зятькова Л.К., Лесных И.В. - Новосибирск: СГГА. - 2004. - 316 с.

5. Фадеенко, Н.В. Применение матричного метода анализа прибрежной территории Новосибирского водохранилища для развития рекреации и туризма [Текст] / Н.В. Фадеенко // Гео-Сибирь-2010. Т.3: сб. матер. VI Междунар. научн. конгресса «Гео-Сибирь-2010», 19-29 апреля 2010 г., Новосибирск. -Новосибирск: СГГА - С.112-118.

© Н.В. Фадеенко, 2011