Чи потрібні водосховища?

Водне господарство України — складова національної економіки, що охоплює водні об’єкти з наявними в них водними ресурсами, гідротехнічні споруди, а також діяльність водокористувачів, органів відповідного контролю та управління. Отже, структура водогосподарського комплексу поділяється передусім на дві складові: природну та антропогенну.

Водні ресурси є найважливішою складовою природних ресурсів водних об’єк­тів, проте не єдиною. Велика ріка і, зокрема Дніпро, має ще кілька складових природних ресурсів, що пов’язані між собою: земельні, мінерально-сировинні, біотичні, рекреаційні. Антропогенна складова — це передусім гідротехнічні об’єк­ти, збудовані на самій річці та її водозборі: греблі, насосні станції, дамби, канали, водоводи, меліоративні системи.

Варто зазначити, що обидві складові водогосподарського комплексу (як природна, так і антропогенна) перебувають у тісному взаємозв’язку і взаємодії. Будь-який водогосподарський об’єкт є суб’єктом впливу на природне середовище і водночас зазнає впливу природного середовища, яке також змінено.

З-поміж численних чинників впливу на Дніпро найважливішими є три: зарегулювання стоку, водозабір і водовідведення. Усіх же чинників значно більше: русловипрямні роботи, видобування алювію, засмічення берегів, вилов риби та ін. До цього можна додати й те, що одні чинники діють лише кілька десятиліть, а інші — століття. Уже давно ріка слугує і як джерело води. Зокрема, саме з Дніпра в 1872 р. почали забирати воду для централізованого водопостачання м. Києва.

Але наймасштабнішим за своїми наслідками виявилося створення Дніпров­ського каскаду водосховищ. Процес його створення розтягнувся на півстоліття — з 1920-х років, коли розпочали будувати Дніпрогес, і до середини 1970-х, коли закінчилося наповнення Канівського водосховища. Основними завданнями при створенні каскаду було отримання дешевої електроенергії, поліпшення умов судноплавства, зарегулювання стоку, спрощення водозабору та ін. Великий розмір ріки позначився і на розмірах збудованих на ній об’єктах, зокрема на розмірах гребель і ГЕС. Достатньо сказати, що висота цих споруд, зокрема греблі Дніпрогесу, сягає 60 м. Значною є і довжина гребель, яка в деяких випадках (Київський, Канівський, Кременчуцький гідровузли) перевищує 10 км.

Повний статичний об’єм водосховищ каскаду при нормальному підпірному рівні становить 43,7 км³. Корисний об’єм між НПР і рівнем мертвого об’єму (РМО) дорівнює 18,6 км³. У цьому разі доцільно навести дані про природну водність ріки — вона становить близько 53,5 км³. Загальна площа всіх шести водосховищ при НПР становить 6,88 тис. км², довжина берегів — 3079 км.

Створення Дніпровського каскаду дало потужний поштовх економіці країни. У цілому було досягнуто ті цілі, задля яких він створювався. Нині найважливішими сферами використання водосховищ є гідроенергетика, водне господарство, річковий транспорт, рибне господарство, рекреація.

Останнім часом особливо важливим є використання Дніпровського каскаду у сфері енергетики. Причому роль Дніпра як джерела енергії має тенденцію до зростання. Це пов’язано з низкою чинників, насамперед зі значним подорожчанням енергоносіїв. За цих обставин власні енергетичні ресурси, особливо відновлювані, набули великого значення. Певною мірою гідроенергетика стала важливою складовою енергетичної незалежності країни.

Щороку гідроелектростанції Дніпровського каскаду виробляють 9-10 млрд кВт-год. електроенергії. Вартість цієї електроенергії обраховується мільярдами гривень. Що ж до собівартості електроенергії, що виробляється на ГЕС каскаду, то вона становить кілька копійок за 1 кВт-год. і в кілька разів менша, ніж на теплових та атомних електростанціях.

Стосовно гідроенергетики потрібно сказати і те, що важливим є не лише обсяг виробництва дешевої електроенергії, а той факт, що гідроелектростанції каскаду мають велику маневреність. Здебільшого вони працюють у «години пік», коли потреби в електроенергії є найбільшими. До цього можна додати здатність ГЕС швидко нарощувати потужність у разі виникнення нештатних ситуацій в енергосистемі. Таке можливе при відімкненні якогось блоку на атомній електростанції, потужність яких сягає 1 млн кВт.

Важливою сферою використання дніпровських водосховищ є і водне господарство. Значимість цієї складової зумовлена природними особливостями ріки та значними потребами у воді, які в цілому не відповідають природній водності. Так, найменшу витрату води біля Києва зафіксовано в 1921 р. і вона становить лише 93,0 м3/с. Що ж до сумарного водозабору, то лише із самого Дніпра він буває в кілька разів більшим. Отже, без зарегулювання стоку водозабезпечення всіх водоспоживачів принципово неможливе. У свою чергу, це означає неможливість належного водопостачання комунальних і промислових підприємств, зрошуваних земель і, як наслідок, — зменшення випуску продукції, погіршення соціальних умов населення.

Підвищення рівня води, порівняно з меженними умовами, істотно спростило водозабір. Так, водозабір у Північнокримський канал виконується без насосної станції — вода самопливом досягає м. Джанкой у Криму. Зрештою, наявність води і зручні умови водозабору зумовлюють те, що саме з дніпровських водосховищ забирається найбільше води. Невипадково, що з використанням водних ресурсів Дніпра функціонують найбільші водоспоживачі: великі зрошувальні системи, атомні електростанції та ін. Деякі з цих водоспоживачів розташовані безпосередньо на берегах водосховищ і працюють «на прямотоці». До них, зокрема, належить низка підприємств теплової енергетики: Київська ТЕЦ-5, Трипільська, Придніпровська та Запорізька ТЕС.

Водосховища дають змогу не лише забезпечити водою споживачів у посушливі періоди року, а й захистити населення і господарські об’єкти у разі високої повені. Такі умови уже неодноразово спостерігалися, востаннє — у 2010 р.

Важливою складовою використання дніпровських водосховищ є судноплавство, адже до їх появи судноплавні умови на Дніпрі були незрівнянно гіршими, ніж нині. Насамперед велику складність для проходження суден являли Дні­провські пороги. Але навіть після їх затоплення умови судноплавства залишалися досить складними, адже для Дніпра властиве мандрування русла, утворення мілин. До завершення будівництва каскаду гарантовані судноплавні глибини від гирла Прип’яті до Києва становили 110 см і від Києва до Дніпропетровська — 140 см. Нині гарантовані глибини від гирла Прип’яті до Київської ГЕС становлять 2,65 м і від Київської ГЕС до гирла 3,65 м. Ширина суднового ходу в межах України — 80 м. Такі умови є достатніми, аби рікою могли ходити великі круїзні судна.

Останніми роками вантажні перевезення становлять 13-14 млн т. Найважливішим вантажем є пісок, який видобувають з кількох руслових кар’єрів. Іншим досить важливим вантажем є щебінь. Окрім того, існує перевезення концентрату залізної руди, метало- конструкцій та ін.

Створення каскаду дніпровських водосховищ призвело до значного збільшення життєвого простору для риби. Разом із тим рибопродуктивність і промисловий лов виявилися меншими, ніж очікувалося. Окрім того, створення водосховищ негативно вплинуло на рибні ресурси гирлової ділянки ріки.

Передбачалося, що промисловий лов із водосховищ сягатиме 25 тис. т. Але за весь період експлуатації каскаду лише в окремі роки (1986-1990 pp.) він наближався до згаданого показника. Останніми роками промисловий вилов риби у дніпровських водосховищах, згідно з даними Державного комітету рибного господарства України, становить 8,0-9,0 тис. т. Найбільше риби виловлюють у Кременчуцькому (близько 45 % промислу) та Каховському (30 %) водосховищах.

У створених водосховищах виконано масштабні роботи з відтворення риби, зокрема видів, яких раніше не було на Дніпрі. У цьому разі йдеться про збагачення ріки білим і строкатим товстолобом, а також білим амуром, яких інтродуковано з Китаю і Далекого Сходу. Ці види дуже швидко ростуть і можуть сягати ваги 30 кг.

Варто сказати і про харчову базу цих видів риб, яка є дуже значною. Білий товстолоб харчується переважно фітопланктоном, строкатий — зоопланктоном, білий амур — вищою водною рослинністю. Відтак, ці види риб недарма називають фітомеліораторами, оскільки їхня життєдіяльність супроводжується зменшенням «цвітіння» води і заростання водойм.

Окрім Дніпровського каскаду, на водозборі Дніпра створено велику кількість інших водойм, а саме ставків і водосховищ. За даними Держводгоспу України, загальна кількість руслових водосховищ на притоках Дніпра становить 496, їхній повний об’єм наближається до 3 млрд м³, корисний становить 2,1 млрд м³. Окрім того, у межах української частини водозбору створено 49 наливних водосховищ повним об’ємом 136 млн м³ і корисним 120 млн м³. Таким чином, загальна кількість водосховищ у басейні Дніпра разом із шістьма водосховищами каскаду становить 551, або половину їхньої кількості в Україні. Кількість ставків сягає 15,80 тис., що більше половини їхньої загальної кількості. Загальний об’єм ставків — 2,26 млрд. м³. Отже, загальний об’єм штучно створених водойм сягає 49 млрд м³.

Як і у випадку з Дніпровським каскадом більшість водосховищ у басейні має комплексне використання: для зарегулювання стоку, рибного господарства, гідроенергетики, рекреації. Використання ставків є дещо вужчим — деякі з них використовуються лише в окремо взятій сфері, зокрема для риборозведення.

Потрібно зазначити, що хоча штучно створені водойми і відіграють значну роль у житті країни, вони ж створюють певні проблеми. Ці проблеми насамперед пов’язані з тим, що частина земель разом із розташованими тут об’єктами затоплюється. Хоча в переважній більшості випадків це сталося кілька десятиліть тому, цей факт потребує згадки, оскільки береги річок і, зокрема Дніпра, належали до найбільш густо заселених. Лише при створенні Кременчуцького водосховища довелося відселити понад 100 тис. людей.

Насправді, на одному затопленні земель негативні наслідки не закінчуються. Мають бути згадані ще такі процеси, як підтоплення, руйнація берегів, «цвітіння» води.

Ще один важливий факт полягає в тому, що водосховища, як штучно створені водойми, потребують певної уваги і заходів щодо забезпечення їхнього існування і належного функціонування. 

Режим експлуатації повинен задовольняти основні вимоги водокористувачів: гідроенергетику, водне господарство, судноплавство, рибне господарство та ін. Задоволення їхніх вимог не повинне призводити до істотного погіршення екологічного стану Дніпра. До цього можна додати, що вимоги водокористувачів залежать від пори року і гідрометеорологічних умов, зокрема, водності ріки. За будь-яких обставин експлуатація гідровузлів не повинна загрожувати їхній безпеці.

Друга складова в експлуатації дніпровських водосховищ певною мірою відповідає забезпеченню надійності гідротехнічних споруд.

Насамкінець необхідно сказати і про третю складову, а саме — мінімізацію наслідків створення водосховищ — уже згадані процеси підтоплення, розмиву берегів та ін. Виконання кожної зі сформульованих складових експлуатації покладено на різні відомства. Так, підтримування гребель і ГЕС у належному стані належить до компетенції Державної акціонерної компанії «Укргідроенерго», яка підпорядкована Міністерству палива та енергетики України. Прямим обов’язком цієї установи є також виробництво електроенергії, виконання вимог щодо надійного функціонування енергосистеми України. Експлуатація судноплавних шлюзів — обов’язок Державного підприємства водних шляхів «Укрводшлях», яке підпорядковане Міністерству транспорту та зв’язку України. Окрім того, до обов’язків цієї установи належить забезпечення судноплавних умов — відповідних глибин у межах суднового ходу. Що ж до заходів із мінімізації наслідків створення Дніпровського каскаду, то в найбільших обсягах їх виконує Дніпровське басейнове управління водних ресурсів, яке підпорядковане Державному комітету України з водного господарства.

Тепер щодо захисту прилеглої до водосховищ території від підтоплення і затоплення. Актуальність цього завдання зумовлена тим, що ще в процесі створення Каскаду дніпровських водосховищ було здійснено значні роботи з одамбування прилеглої території. Без цього площа затоплених земель була би значно більшою.

Загальна площа захищених земель становить 254 тис. га, або ж 2,54 тис. км².

Найважливішою складовою захищених масивів можна вважати дамби, яких на берегах дніпровських водосховищ зведено понад 60. Загальна їхня довжина перевищує 300 км. Висота деяких дамб перевищує 10 м, а довжина — 20 км. Так, Орільська дамба, яку звели на березі Дніпродзержинського водосховища, має довжину 24,65 км.

Важливою складовою захисту є робота насосних і компресорних станцій, яких у прибережній смузі водосховищ збудовано відповідно 28 і три. Загальна їхня потужність становить 66,55 тис. кВт, і вони мають здатність одночасно перекачувати понад 500 м³/с води. Обсяг перекачування в середньому на рік становить 2,0-2,5 км³: більше у вологі роки (2006), менше — у посушливі (2007-2009). Найбільший обсяг перекачаної води припадає на три насосні станції: Бортницьку, Трубізьку та Ірпінську, на які припадає понад 50% загального обсягу.

Для перекачування води щороку витрачається 50-70 млн кВт/год електроенергії. Хоча цей обсяг є досить значним, він усе ж менший за 1 % виробництва електроенергії Дніпровським каскадом. До того ж перекачана вода згодом проходить через ГЕС, і це дає змогу отримувати навіть більше електроенергії, ніж витрачається. Це пояснюється тим, що більша частина перекачаної води проходить не одну, а кілька ГЕС.

Окремо потрібно сказати про розмив берегів Дніпровських водосховищ та заходи боротьби з цим явищем. Хоча з часу їх створення минуло кілька десятиліть, процес розмиву не припинився. На деяких ділянках відступ берега від первісного положення досяг 250-300 м. У цілому за весь період існування водосховищ від розмиву втрачено понад 6,5 тис. га земель. Останнім часом втрати земель становлять 20-25 га щороку. Для зменшення розмиву берегів виконують їхнє закріплення. 

До найважливіших чинників впливу на Дніпро і водночас використання ріки належить забір води, який здійснюється в десятках тисячах місць і в цілому є дуже значним. Найбільших обсягів (20-22 млрд. м’) він сягав у середині 1980-х років і був співвідносним зі стоком ріки. В останні роки цей обсяг зменшився в 2,5-3,0 рази і в цілому набув ознак стабільності. Нині на басейн Дніпра припадає 60 % загального водозабору в Україні.

З тієї води, що забирається в українській частині басейну Дніпра, найбільшим є водозабір із Дніпровського каскаду, передусім із Каховського водосховища. Саме звідси найбільше води забирається безповоротно і передається за межі басейну Дніпра. Значною мірою великий забір води пояснюється тим, що саме звідси беруть початок важливі водогосподарські об’єкти, а саме — Північнокримський і Каховський канали, а також канал Дніпро-Кривий Ріг. З інших важливих об’єктів, які забирають дніпровську воду, потрібно назвати канали Дніпро-Донбас, Дніпро-Інгулець та ін.

Деякі з цих об’єктів передають воду далеко за межі водозбору Дніпра. Це насамперед Північнокримський канал і канал Дніпро-Донбас. Насправді, таких об’єктів значно більше. Так, із використанням води з Прип’яті (а отже, і Дніпра) функціонує Дніпро-Бузький судноплавний канал у Білорусі. Забір води відбувається завдяки Верхньо-Прип’ятському гідровузлу, що розташований у Волинській області біля с. Почали. Звідси вода подається у вододільний б’єф Дніпро-Бузького каналу, а далі (залежно від роботи шлюзів) — у бік Західного Бугу чи Прип’яті.

Окрім згаданих великих об’єктів, у басейні Дніпра збудовано чимало менших, зокрема таких, якими здійснюється міжбасейнове перекидання стоку. Так, існує ціла низка об’єктів, якими вода подається в басейн Південного Бугу. Такий водовід споруджено від р. Случ до м. Хмельницький. Ще один водовід, яким вода подається в басейн Південного Бугу, збудовано від річки Рось до міста Умань. Водозабір здійснюється з Верхньобілоцерківського водосховища. Траса водоводу проходить паралельно автошляху Київ-Одеса. Нижче за течією Дніпра збудовано водовід Дніпро-Кіровоград. У нижній течії Дніпра біля
с. Микільське за кількасот метрів вище за течією від місця впадіння р. Інгулець бере початок водовід на
м. Миколаїв, яке, як відомо, розташовано в гирлі Південного Бугу.

Більша частина води, що забирається з Дніпра та його приток, зрештою відводиться в річкову мережу і саме це є основним чинником забруднення річкової води. Великим є водовідведення у межах України. Останнім роками воно становить 5,0-5,5 млрд м³. Ще у порівняно недалекому минулому воно було істотно більшим, зокрема в 1990 р. становило 10,6 млрд м³.

Нині частка води, що була в користуванні, перевищує 10% природного стоку Дні­пра в гирлі. У другій половині 1980-х років вона сягала 20% і навіть більше.

Зменшення промислового виробництва, яке сталося в 1990-х роках, спричинило те, що нині до найбільших забруднювачів Дніпра в межах України належать підприємства водоканалу. Так, лише водоканалом м. Києва у Дніпро щороку відводиться близько 360 млн м³ стічних вод. Зазначимо, що реконструкція Бортницької станції аерації постійно переноситься на пізніші терміни. Нестача коштів на реконструкцію очисних споруд стосується багатьох інших міст і це зрештою впливає на екологічний стан Дніпра.

У цілому якість води в ріці погіршується в напрямку до гирла. У межах України якість води у притоках звичайно гірша, ніж у Дніпрі. Особливо це стосується таких досить великих приток, як Самара та Інгулець, які є водоприймачами великої кількості стічних вод. Разом з тим, зменшення водовідведення позначилося а тому, що в останні 10-15 років простежується тенденція до деякого поліпшення якості води.

Віктор ВИШНЕВСЬКИЙ,
доктор географічних наук, професор