Русский Английский Немецкий Итальянский Финский Испанский Французский Польский Японский Китайский (упрощенный)

Партнеры журнала:

В центре внимания

Топляк в якутских реках

От редакции: О рентабельности подъема затонувшей древесины можно судить исходя из оценки примерного объема топляка и вариантов его использования. В предлагаемой статье это сделано на примере одной реки Республики Саха.

В республике протекает почти 0,5 млн рек и речек, суммарная длина которых более 1,5 млн км, поэтому ее можно назвать самым водонаполненным регионом в России. Наиболее важные водные артерии – Лена, Алдан и Вилюй. Самые большие города в Якутии построены на их берегах.

Речная сеть Якутии относится к бассейнам двух морей: Лаптевых и Восточно-Сибирского. Все крупные реки в верхнем течении – горного характера, в среднем – горно-равнинного, а в нижнем – типичные равнинные. Питание рек обеспечивают снеговые и дождевые воды, в меньшей степени ледники, наледи и подземные воды.

Для большинства рек характерны высокие весенние половодья, обусловленные таянием снегов при подстилании многолетнемерзлого водоупора, и ежегодно повторяющиеся летние и осенние паводки, связанные с дождями, а также продолжительная и низкая зимняя межень. Основной сток рек проходит в теплое время года. Ежегодно якутские реки сбрасывают в арктические моря около 900 км3 пресной воды. Ледостав продолжается 6–8 месяцев, толщина ледяного покрова достигает трех метров.

Хозяйственное значение рек Якутии велико. Большинство населенных пунктов расположены в речных долинах. Крупные реки – основные транспортные артерии республики. На долю рек республики приходится почти половина гидроресурсов Восточной Сибири и свыше 15% запасов стран СНГ. Гидроэнергопотенциал якутских рек оценивается приблизительно в 700 млрд кВт. Строительство ГЭС в регионах с очень длинной зимой сопряжено с созданием гигантских водохранилищ. При этом затопляются большие площади плодородных земель и значительные объемы древесины попадают в воду. Если падающие деревья не вылавливать, они затонут, со временем образуются топляки – большие скопления затонувшей древесины, которая разлагается в анаэробных условиях, что негативно сказывается на экосистеме водоемов, в частности на качестве воды. Таким образом подобные преобразования приводят к нарушению экологической обстановки на огромных территориях.

Засорение рек плавающей и затопленной древесной массой происходит не только вследствие хозяйственной деятельности человека, но и в результате действия природных факторов. Крупные реки ежегодно размывают берега, и растущие на них деревья падают в воду. Из-за глобального потепления мерзлотные грунты в Якутии размываются все интенсивнее.

Для сохранения целостности и воспроизводимости экосистемы гидросферы необходимо вылавливать плавающую и затонувшую древесину, а для сокращения бюджетных затрат на очистку рек – найти эффективный способ ее использования.

Выловленная древесина обычно не годится для изготовления столярных изделий или пиломатериалов, но вполне может служить в качестве топлива. Это тем более актуально, поскольку немало котельных в Якутии работают на угле, что негативно сказывается на экосистеме и здоровье населения. Уголь можно частично заменить выловленным топляком.

Рис. 1. Карта реки Яна 26
Рис. 1. Карта реки Яна

Оценить засорение древесиной речной сети Якутии можно на примере реки Яна, относящейся к крупным. Длина реки 870 км, площадь бассейна – 238 000 км2. Яна образована слиянием двух рек: Сартанг и Дулгалах (рис. 1). После слияния речная долина расширяется до 10 км и более, русло разделяется на протоки. Река течет по бескрайней тайге и тундре, среди заболоченных мест и горных массивов.

Питание Яны преимущественно дождевое и снеговое. С мая до августа проходит до 90% годового стока. Лед на реке становится в октябре, а вскрывается во второй декаде мая.

Яна река не глубокая – средняя глубина примерно 10 м, а в некоторых местах даже мелкая, с быстротечными перекатами, поэтому судоходство возможно лишь в период большого разлива. Суда могут пройти только на 730 км от устья. Наиболее крупные порты – Верхоянск, Усть-Куйга, Батагай и Нижнеянск, расположенный в устье.

По данным местных жителей, ширина ежегодного размыва берегов Яны – шесть метров.

В прибрежных поселках вылавливают часть топляка и используют как топливо, остальная древесина тонет (северная древесина очень плотная) или выносится в море.

Используя вышеприведенные данные, можно рассчитать примерный объем топляка в реке Яна.

Площадь ежегодного размыва берегов 870 000 × 6 = 5220 тыс. м2 = 522 га.

Рис. 2. Сложенная для просушки выловленная древесина
Рис. 2. Сложенная для просушки выловленная древесина

Если средний запас древесины на одном гектаре 40 м3, то ежегодно в реку из-за размыва берегов попадает 522 × 40 = 20 880 м3 древесины. Допустим, можно выловить 50% падающих деревьев, то есть объем извлекаемой древесины 20 880 : 2 = 10 440 м3.

Стоит оценить возможность использования выловленной древесины как топлива. При плотности древесины 0,7 т/м3 получается в год вылавливается 10 440 × 0,7 = 7308 т древесного топлива.

Теплотворная способность свежей древесной щепы составляет 8,12 МДж/ кг. Тогда теплотворная способность выловленной древесины равна 7308000 × 8,12 = 59340960 МДж/ кг.

При продолжительности отопительного сезона 300 дней ежедневно можно получать 59340960 : 300 = 197803,2 МДж тепловой энергии. Теплотворная способность щепы составляет 63% теплотворной способности бурого угля. Следовательно, выловленная древесина может заменить 7308 × 0,63 = 4604 т угля. Сжигать щепу в угольной котельной из-за конструктивных особенностей сложно, но уголь можно заменить топливными брикетами.

При цене угля на карьере 1150 руб./т получается 4604 ×1150 = 5294,6 тыс. руб. А в поселках цена угля 40 тыс. руб./т, и тогда выход составит 4604 × 40000 = 184160 тыс. руб. Сумма весьма внушительная, и вполне может покрыть затраты на вылов и транспортировку древесины, а также подготовку ее к сжиганию. А если дать еще и финансовую оценку экологической составляющей – очистки реки от топляка и улучшения экологической обстановки при отказе от использования угля?

Текст Ольга Куницкая, д-р техн. наук, профессор кафедры ТОЛК, АГАТУ