мая 20 2001

раздел 4. медико — экологические проблемы

Опубликовано в 02:09 в категории Туризм на Чёрном море

раздел 4.

медико - экологические проблемы

рекреационных зон

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

И НЕКОТОРЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ АКВАТОРИЙ СИСТЕМЫ БЕРЕГОЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ОДЕССЫ

В.В. Адобовский

Одесский филиал Института биологии южных морей НАН Украины

В связи с активизацией оползневых процессов и разрушением берегов, в 60-х годах началось строительство системы противооползневых сооружений (ПОС) на Одесском побережье. В процессе строительства ПОС были выположены и закреплены растительностью приморские склоны, пробурены дренажные скважины и оборудованы дренажные штольни и ливневые лотки, через которые осуществляется сброс дренажных и ливневых вод в море. Важная составная часть ПОС - берегозащитные сооружения, состоящие из траверсов, бун, волноломов, берегоукреплений и волноотбойных стенок. Для создания рекреационной зоны на побережье были намыты песчаные пляжи.

К концу 80-х годов завершилось строительство I и II очередей ПОС протяженностью 12.7 км и начато сооружение III очереди, которое было приостановлено в начале 90-х годов.

В настоящее время на участке от мыса Ланжерон до мыса Большой Фонтан функционирует система берегозащитных сооружений протяженностью около 14 км. В ее состав входят порядка 50 бассейнов. 35 бассейнов отделены от открытого моря волноломами высокого уровня (незатопленными) и низкого уровня (затопленными). Площадь этих бассейнов составляет около 1,0 км2. Верхняя поверхность затопленных волноломов находится, как правило, на глубине 0,5-0,8 м при среднем уровне моря. Волноломы высокого уровня обеспечивают по сравнению с затопленными более значительный волнозащитный и наносоудерживающий эффект, но вместе с тем затрудняют водообмен с открытым морем по сравнению с акваториями, защищенными затопленными волноломами. Остальные бассейны ограничены траверсами и бунами и имеют достаточно свободный водообмен.

В связи с прекращением бюджетного финансирования ремонтно-восстановительных работ, началось разрушение гидротехнических сооружений системы ПОС. В настоящее время в той или иной степени подверглись разрушению около 20 % берегозащитных сооружений. В основном разрушениям подверглись буны, траверсы, незащищенные от волнения берегоукрепления и свайные причалы.

Сброс дренажных и ливневых вод на акватории бассейнов системы берегозащиты, смыв загрязнений с пляжей привели к накоплению загрязняющих веществ в воде и донных грунтах этих акваторий. Особенно активно процессы загрязнения происходят в летний период, что нередко приводит к закрытию ряда пляжей из-за неблагоприятной санитарной обстановки.

В 1965-1990 гг. на Одесском побережье существовало 13 дренажных штолен, суточный дебит которых за этот период, по данным Одесского противооползневого управления, составлял в среднем 36,3 тыс.м3. Из этого объема 30 % воды сбрасывалось в открытое море, т.к. при строительстве второй очереди ПОС был предусмотрен сброс воды из штолен №№ 7-10 по лоткам на траверсах за волноломы.

В январе-феврале 1998 г. дебит 12 штолен (штольня № 11 была передавлена в 1987 г.) и коллектора у причала на 16 станции Большого Фонтана составил 67 тыс. м3/сутки, а в море за линию волноломов поступало 16 % этого количества. Уменьшение доли объема дренажных вод, которые сбрасывались в открытое море произошло из-за разрушения лотков на траверсах.

В конце 90-х годов прекратился сброс дренажных вод из штольни СРЗ-2, и в настоящее время на Одесском побережье действуют 11 дренажных штолен и один коллектор. Объем дренажных вод, поступающих в море, в апреле 2001 г. составил 54,3 тыс.м3/сутки и из них 1,6 тыс. м3/сутки попадало в море за линию волноломов. Это только 3 % от суммарного объема. Причиной такого положения стало прогрессирующее разрушение берегозащитных гидротехнических сооружений.

При сбросе дренажных вод за линию волнолома, их трансформация происходит достаточно быстро. При волнении высотой 0,2-0,3 м отличие в значениях солености на поверхности воды до 0,2 ‰ прослеживалось на расстоянии 50-80 м от точки сброса дренажных вод. При волнении высотой 0,7 м, соленость на поверхности воды в 10 м от выпуска (дебит 2000м3/сутки) по направлению ветра составляла 15,14 ‰, а в 30 м 15,35‰ при фоновом значении 15,36 ‰ [1].

Поступление дренажных вод с минерализацией 0,8-3,0 г/л приводит к изменению солености воды на акваториях. Масштабы этих изменений зависят от количества дренажных вод поступающих на акваторию бассейна, объема бассейна, места поступления этих вод, условий водообмена и конкретной гидрометеорологической ситуации.

При штилевой погоде и волнении до 0,25 м, опресняющее влияние дренажного стока прослеживается на расстоянии до 200 м от выпуска в бассейнах отделенных от моря затопленными волноломами и на всей акватории бассейнов типа гавани. Сколько-нибудь значимые изменения солености воды во всех бассейнах под влиянием дренажного стока отмечались только в поверхностном слое воды до глубины 0,5 м. Наибольшее понижение солености поверхностного слоя воды, достигавшее в отдельных точках до 4,0 ‰, отмечено в бассейне типа гавани с затрудненным водообменом.

В апреле 1997 г. – январе 1998 г. выполнялись ежедекадные измерения солености в бассейне "Дельфин" объемом 22,3 тыс. м3, отделенного от моря затопленным волноломом. На акваторию бассейна в среднем поступало 7,5 тыс. м3 дренажных вод в сутки. Пробы отбирались в поверхностном слое в 20 м, 100 м и 200 м от выпуска и в соседнем бассейне, куда не поступали дренажные воды (Рис.1). По данным наблюдений Геофизической лаборатории Одесского гидрометеорологического института среднее значение солености поверхностного слоя воды в береговой зоне моря в этот период составляло 14,18 ‰. Наиболее значительные изменения солености воды под влиянием выпуска дренажных вод достигавшие 9 ‰ отмечались только в непосредственной близости от выпуска в точке S1. В точке S2 максимальное отличие от фонового было 1,7 ‰, а в точке S3 до 3,4 ‰, что свидетельствует о достаточно сложном механизме распространения и трансформации дренажных вод по акватории бассейна. Поток дренажных вод, поступая в бассейн и трансформируясь, двигался вдоль левого траверса в море. Когда преобладали ветры северной четверти, поток двигался вдоль волнолома, и достигал правого траверса. В отдельных случаях, под действием ветра, волнения и течений, зона влияния дренажных вод может распространяется на всю акваторию бассейна.

В течение всего года температура дренажных вод во всех штольнях находится в пределах 13,0-14,5 °С, поэтому в летний период поступление этих вод на акватории понижает температуру поверхностного слоя, а зимой повышает. В том и другом случае изменения температуры воды отмечались на расстоянии до 100 м от выпуска и составляли 0,2 – 1,0 °С.

Эти изменения во всех бассейнах, куда производился сброс дренажных, наблюдались только в поверхностном слое толщиной 0,5 м.

В бассейне типа гавани по данным ежедневных измерений в августе-сентябре 1998 г., среднемесячные значения температуры воды поверхностного слоя в 80 м от дренажного выпуска были на 1,0 °С ниже, чем фоновые. Это, несомненно, явилось следствием поступления на акваторию бассейна ежесуточно около 6000 м3 дренажных вод с температурой 14 °С.

Экологическая обстановка на акваториях бассейнов системы берегозащиты во многом определяется характером и скоростью водообмена с открытым морем. По характеру водообмена все бассейны можно разделить на три группы: имеющие свободный водообмен, ограниченный и затрудненный.

К первой группе относятся бассейны, разделенные бунами и траверсами и не имеющие волноломов.

Вторая группа – бассейны, отделенные от открытого моря затопленными волноломами.

Третью группу составляют бассейны, представляющие собой гавани, прикрытые от волнения незатопленными волноломами с волноотбойными стенками и имеющие достаточно узкий вход на акваторию.

В 1997-2001 г.г. производилось работы по измерению течений и расчету водообмена в нескольких бассейнах, имеющих ограниченный и затрудненный водообмен (Рис. 2). Течения измерялись инструментальным способом (морские вертушки) и методом поплавков нейтральной плавучести. Вертушками течения измерялись по всей линии затопленного волнолома через каждые 50 м, а в бассейнах типа гаваней на входе в трех точках на нескольких горизонтах. Поплавки нейтральной плавучести запускались на линии волноломов и на входе в гавани, чтобы определить преобладающее направление движения потоков и характер циркуляции водой массы. Основные параметры бассейнов и время водообмена представлены в таблице 1. Все измерения производились при различных направлениях ветра и волнении, не превышавшем 0,5 м.

Наряду с параметрами бассейнов и степенью их изоляции от открытых участков моря, в водообмене основную роль играют гидрометеорологические условия. Это ветер, волнение, течения, колебания уровня, а в зимний период и ледовые условия. Постоянный водообмен всей массы воды в бассейне возможен только при отсутствии вертикальной стратификации. При ее наличии, водообмен будет происходить только в поверхностном слое, не затрагивая основную массу воды. Максимальные

глубины в большинстве бассейнов системы берегозащиты, как правило, не превышают 3,0-3,5 м, и стратификация в водной массе на их акваториях наблюдается достаточно редко. В отдельных случаях, стратификация наблюдалась в летний период в бассейнах типа гаваней с глубинами 5-6м.

Таблица 1. Параметры водообмена в бассейнах системы берегозащитных сооружений

Название

бассейна

Площадь,

тыс.м2

Объем,

тыс.м3

Средняя глубина, м

Время водообмена, часы

Примечание

Гавань Успенского

монастыря

9,7

19,5

2,0

4-43

Ланжерон

23,6

58,0

2,4

3-6

Эллинг

2,6

2,4

0,9

12-15

Биостанция

16,0

10,6

1,5

2-30

ПСО-2

40,0

68,0

2,2

6-9

При южных и северных ветрах

На акваториях бассейнов, отделенных от моря волноломами возникает сложная циркуляция вод с возникновением вихрей, застойных зон, стоковых, реверсивных и компенсационных течений.

Из всех бассейнов, в которых производились наблюдения за водообменом, наиболее неблагоприятная ситуация отмечалась в бассейне "Эллинг". Несмотря на малые размеры акватории бассейна и объема водной массы, рассчитанный по измеренным параметрам течений на входе в бассейн, водообмен происходит достаточно медленно. Максимальные скорости течений на входе в бассейн не превышали 3 см/с, составляя в среднем 1-2 см/с, а основное движение воды отмечалось только в части акватории, примыкающей к входу. Такая ситуация возникла в результате изоляции этого бассейна от открытого моря системой траверсов и волноломов. Кроме того, такого типа бассейны являются ловушками для наносов.

Сравнение результатов промера бассейна "Эллинг", выполненного Противооползневым управлением в сентябре 1983 г. и результатов промера, выполненного нами в марте 2001 г., показало, что средняя глубина бассейна уменьшилась с 1,2 м до 0,9 м, площадь пляжа увеличилась на 400 м2, а объем водной массы уменьшился на 1,2 тыс. м3.

Строительство гидротехнических сооружений берегозащиты нарушило естественные природные процессы в береговой зоне. Еще в 70-е годы, изучение экологических последствий сооружения объектов берегозащиты, привело к выводу, что первая очередь этих сооружений, созданных без учета их влияния на жизнь прибрежной зоны моря, относится к биологически-негативным. Вследствие разрушения естественной среды обитания уменьшились видовое разнообразие, плотность популяций и биомасса практически всех групп гидробионтов. Бурая водоросль цистозира, многие виды крабов, бычков и других гидробионтов либо исчезли в районе гидротехничеких сооружений, либо их численность уменьшилась в десятки раз. Изменение условий обитания моллюсков фильтраторов привело к уменьшению их численности и биомассы, что привело к сокращению самоочистительного потенциала на участках побережья, несущих большую рекреационную нагрузку [2].

Уже через несколько лет после завершения строительства I очереди ПОС плотность популяций макрозообентоса в акваториях берегозащитных сооружений уменьшилась в среднем в 1,5 раза, а биомасса в 3,5 раза [3].

Особенно значительна роль в процессах очищения морской воды от некоторых видов загрязнений самого многочисленного моллюска фильтратора в Черном море – мидии (Mytilis galloprovincialis Lamark). Несмотря на неблагоприятный результат замены естественных субстратов на гладкостенные бетонные блоки, биомасса мидий на вертикальных стенках траверсов и волноломов может составлять 6,8-18,6 кг/м2. При оптимальных условиях окружающей среды суточный фильтрационный потенциал поселений мидий на 1 м2 искусственного субстрата может достигать 66-175 м3/сутки [4]. Это достаточно весомый вклад в процессы очистки морской воды от загрязняющих веществ, что особенно важно для бассейнов с ограниченным и затрудненным водообменом, расположенных в рекреационной зоне.

Однако, по нашим наблюдениям, хищнический сбор мидий на протяжении последнего десятилетия, способствовал тому, что в настоящее время биомасса мидий на гидротехнических сооружениях составляет не более 10 % от экологически возможной.

Продолжающаяся деградация акваторий и гидротехнических сооружений системы берегозащиты, может привести к значительной потере ценности и привлекательности курортной зоны на побережье Одессы для отдыха и туризма.

Литература

1. Адобовский В.В., Губанов В.В., Савин П.Т. Экологические аспекты сброса дренажных вод в прибрежную зону Одесского залива. Вода и здоровье – 98. – Одесса: Астропринт, 1998. – С. 259-261.

2. Зайцев Ю.П., Яценко В.А. Экологические аспекты гидротехнического строительства в прибрежной зоне моря // Биология моря. – 1983, - №2. – С.62-66.

3. Каминская Л.Д., Алексеев Р.П., Иванова И.А., Синегуб И.А. Донная фауна прибрежной зоны Одесского залива и прилежащих районов в условиях гидротехнического строительства // Биология моря. – 1977, - вып. 43. – С. 54-64.

4. Говорин И.А., Адобовский В.В., Шацилло Е.И. Фильтрационный потенциал мидийных обрастаний гидротехнических сооружений как составляющая биомелиорации прибрежной зоны моря. Экологические проблемы Черного моря. – Одесса: ОЦНТЭИ, 1999. – С.220-223.

summary

Contemporary state and some ecological issues

of the water areas near shoreline reinforcements along the Odessa coast

V.V. Adobovsky

Odessa branch institute of biology of southern seas,

national academy of science of Ukraine

In this article some data are cited on modern condition shoreline reinforcements along the Odessa coast. Influence on salinity of water of releases of drainage waters is considered. Time of an exchange of water for several basins of the system of shoreline reinforcement is calculated. The decrease of filtration potential in water areas has been observed because of the big volumes of withdrawal of molluscs – filtrating organisms.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.