Екологічні аспекти руслоформування малих річок (аналіз проблеми) (реферат)

Реферат на тему:

Екологічні аспекти руслоформування малих річок (аналіз проблеми)

На сучасному етапі життєдіяльності людство зіштовхнулося із проблемою
раціонального використання природних ресурсів взагалі і водних, зокрема.
За останні 40-50 років річки і їх русла відчувають зростаюче
навантаження від господарської діяльності людини. Так, за даними
Європейського Агенства навколишнього середовища [1], в деяких країнах
Західної Європи, а саме в Бельгії, Англії, Данії, Уельсі, тільки 20%
річок не зазнали антропогенного втручання. В результаті значно
змінюються процеси руслоформування, морфологія і динаміка русел. В свою
чергу, це впливає на характеристики водного потоку і якості води, стан
заплав та берегових схилів, причому, як зазначають Беркович К.М. та
Іванова О.Ю.[2], антропогенна складова іноді на порядок перевищує
природні зміни.

Сучасний екологічний стан річок багато в чому визначається ступенем
зміни русел господарською діяльності як на самій річці, так і на її
водозборі. Основною формою змін русел малих річок є їх замулення, яке
пов`язане з різким збільшенням надходження твердого матеріалу —
продуктів змиву грунтів з площі водозбору, а також механічне забруднення
русел будівельним, виробничим та побутовим сміттям. На середніх та
великих річках більш типовими є інші види антропогенного втручання:
зміна русел при будівництві набережних, дамб обвалування, проведення
заходів по регулюванню русел для покращення умов судноплавства
(днопоглиблення, шлюзування, каналізація) [3]. Чим більші подібні
антропогенні зміни русел річок, тим більшою стає пов`язана із нею
екологічна напруженість. Водність річки, її похили і конкретні природні
умови визначають опір русел техногенному впливу. Чим більша річка, тим
більша транспортуюча здатність потоку, тим більше її протистояння
штучним перетворенням і менший час релаксації. З іншого боку,
широкозаплавні річки з піщаним алювієм більше підлеглі трансформаціям,
бо зміна умов протікання потоку і стоку наносів практично відразу ж
відбивається в морфології та динаміці русел. З припиннням техногенної
дії досить швидко відбувається повернення русла до початкового стану,
якщо тільки зміни, що відбулися, не стали незворотними (при повному
замуленні та заростанні русел, їх закріпленні системою інженерних
споруд і т.д.). При цьому русла з малою стійкістю і, відповідно, з
високою інтенсивністю руслових деформацій, відрізняються здатністю
саморегулювання гідравлічних опорів, а отже, похилу і транспортуючої
здатності при зміні зовнішніх умов [4].

Чим більша стійкість русла, менша інтенсивність деформацій і стік
руслоформуючих наносів, тим повільніше відбувається відновлення його
первинного стану. З іншого боку, на таких річках форми русла більш
стійкі та “консервативні”, повільніше змінюються при техногенному
навантаженні.

Отже, серед різноманітних та складних проблем в області водних ресурсів
взагалі та руслових процесів зокрема, одне із головних місць займає
проблема малих річок, яка охоплює широкий спектр питань і обумовлена
дією різноманітних антропогенних факторів на русла та водозбори малих
річок. У результаті реалізації не повністю обгрунтованих
сільськогосподарських та меліоративних заходів на водозборах та в
заплавах річок, масового їх спрямлення та обвалування, неупорядкованих
водовідборів та зведення лісів відбулися часто незворотні зміни
гідрологічного та руслового режиму — водність річок зменшилася,
замулюються русла, значно трансформувався характер протікання руслових
деформацій. Разом із цим малі річки підлягають інтенсивному забрудненню
(поверхневий стік із агроландшафтів, скиди недостатньо або і зовсім
неочищених стічних вод, забрудненість донних відкладів). Все це в
комплексі створює умови, при яких відбувається деградація екосистем.

В часовому розрізі проблема екологічного стану малих річок постала ще
на початку 80-их рр. Саме в цей час починаються активні дослідження
малих водотоків в провідних вузах бувшого СРСР, які в більшості із них
проводяться і сьогодні. Значна їх частина (раніше загальносоюзного, а
зараз загальноросійського значення) сконцентрована в Московському
(Р.С.Чалов, Г.А.Ларіонов, А.В.Чернов, В.Н.Голосов, Н.Н.Іванова,
Н.І.Алексеєвський) та Казанському університетах (Г.Д.Бутаков,
А.П.Дедков, В.І.Мозжерін). В багатьох вузах займаються вивченням
екологічного стану русел малих річок прилеглих регіонів. Дослідження
руслових процесів малих річок України проводяться вченими Київського
університету (О.Г.Ободовський, Є.С.Цайтц, І.П.Шуляренко), їх
гідрологічний режим вивчається у Українському науково-дослідному
гідрометеорологічному інституті, Інституті водно-екологічних проблем.
Малі водотоки західних регіонів країни перебувають під увагою вчених
Львівського університету (І.П.Ковальчук, П.І.Штойко), Волинського та
Чернівецького університетів. Серед дослідників сусідніх країн необхідно
виділити В.І.Нікору, Н.А.Арнаута (Молдова), В.М.Широкова (Бєларусь).

Досліджуючи руслові процеси малих річок, у першу чергу необхідно
звертати увагу на їх загальні риси. Встановлено, що процеси
руслоформування малих водотоків мають свої певні особливості. Як
згадувалося вище, через їх невисокий енергетичний потенціал руслові
процеси на малих річках підлягають впливу значно більшого числа
факторів, ніж на великих та середніх. Зміна літології корінних порід
вздовж долини річки, яка може слабко відобразитися на конфігурації
значних річок, призводить до суттєвих змін їх морфології. Склад
заплавних відкладів малих водотоків безпосередньо залежить від будови
корінних берегів долини. Русло малої річки рідко притиснуте до високого
корінного берегу через вплив осипних шлейфів, конуси виносу ярів тощо
[5, 6, 7].

Найбільш вразливими є малі річки і по відношенню до антропогенного
впливу, особливо розорювання водозборів та збільшення стоку наносів,
хімічного та механічного забруднення, як згадувалося вище. Ряд вчених
підкреслюють, що знищення природної рослинності, активне розорювання
грунтів призводить до посилення ерозійно-акумулятивних процесів у
басейнах, росту інтенсивності площинного змиву. В.Н.Голосов і
Н.Н.Іванова [8], аналізуючи природні та антропогенні фактори, що
впливають на деградацію водотоків, наводять величину граничної
розоранності, яка, на їхню думку, не призводить до порушення
нормального функціонування екосистем — 20-30% від загальної площі
водозбору. В результаті більш значного розорювання в русловий потік
потрапляє така кількість твердого матеріалу, що малі ріки не здатні його
транспортувати і це призводить до акумуляції наносів у руслах малих
річок, їх замулення та деградації. Як зазначають Г.П.Бутаков,
А.П.Дєдков та інш. [9] замулення річок погіршує їх живлення підземними
водами, що тільки сприяє деградації екосистем.

Ряд вчених, серед них В.М.Широков, І.Г.Джуха, О.Г.Ободовський [10]
відмічають негативний вплив на русловий режим малих водотоків
проведення меліоративних робіт у їх басейнах та регулюваня стоку. Так,
осушення боліт призводить до погіршення живлення малих річок, а нерідко
і до відмирання їх верхів`їв.

Кількісна оцінка деградації водотоків на прикладі флювіальних систем
Західного Поділля пропонується І.П.Ковальчуком [11]. Ним, на основі
картометричного аналізу різночасових карт, польових досліджень, вивчення
архівних та інш. джерел, виявлені тенденції зміни річкових систем,
оцінені масштаби деградації малих річок, встановлені причини та фактори,
що обумовлюють погіршення екологічної ситуації. Встановлено, що для
30-35% водотоків І-го та ІІ-го порядків за останні 150 років характерне
зменшення довжини. Темпи відмирання водотоків, зменшення сумарної їх
протяжності, яке іноді досягає 30%, нарощуються з наближенням до
сьогодення.

Досліджуючи ступінь деградації малих річок, Г.П.Бутаков та інш. [9]
відмічають, що у значній мірі цей процес залежить від
геолого-геоморфологічної будови території та природної зони. Найменше
деградують малі річки, що протікають по височинах із значним
розчленуванням рельєфу та неглибоким заляганням кристалічних порід.
Найбільш деградованими є малі річки, що протікають у депресивних формах
— низовинах. Хоча, з іншого боку, Г.А.Ларіонов та Р.С.Чалов [12],
Н.В.Чернов [13] надають великого значення умовам стоку наносів: якщо
основним джерелом надходження наносів у річку з площі водозбору є талі
води, то помітного замулення русел не спостерігається, бо максимум
виносу співпадає із періодом найбільшої транспортуючої здатності потоку.
Зовсім протилежним є стан у районах, де головним фактором ерозії є
дощовий стік.

Досліджуючи особливості руслових процесів на малих річках, які зазнали
виправних заходів, а саме спрямлення та обвалування, В.І.Нікора та інш.
[7, 14], розглядаючи дію антропогенних факторів у часі, відмічають, що
графічно її можна представити у вигляді зростаючої функції, яка в
момент спрямлення та обвалування русел на значній довжині, набуває
різкого зламу вверх, який характеризує якісні зміни у русловому режимі.

Вивчаючи горизонтальні руслові деформації малих та середніх річок
басейну Дніпра нами було зроблено спробу кількісної оцінки
антропогенного навантаження на русла. Для цього було використано
методику МДУ [2, 3], яка розроблена для вивчення екологічної
напруженності в руслах річок і полягає в тому, що кожне явище, яке
характеризує екологічну напруженність, оцінюється в балах. Збільшення
балів відповідає її зростанню: відсутність негативних для людини
наслідків природного розвитку русла або його незмінність господарською
діяльністю кодується в 0 балів; максимальне виявлення на річці
негативних змін відповідає найвищому балу. Введення такого підходу
дозволяє оцінити сумарне антропогенне навантаження на русла річок, дає
змогу виконувати порівняння річок за цією характеристикою і навіть
картографувати антропогенний вплив на процеси руслоформування в
басейні Дніпра.

Антропогенну навантаженість було оцінено за наступними видами людської
діяльності: регулювання стоку; днопоглиблювальні та виправні роботи в
руслах річок, їх обвалування; кар`єрні розробки; водні меліорації;
замулення та деградація річкових русел. Аналізуючи вплив господарської
діяльності на переформування малих та середніх річок з використанням
методів математичної статистики, було встановлено, що для малих річок
спостерігається тенденція до зменшення інтенсивності горизонтальних
руслових деформацій та стабілізації русел із ростом навантаженності.
Такі висновки повністю підтверджуються і підтверджують викладені вище
розробки інших авторів, які відмічають затухання переформувань русел
малих річок із зростанням ступеня господарського освоєння басейнів.

В.С.Алтунін та інш. [15], вирішуючи завдання відновлення екосистем малих
водотоків підкреслюють, що головним шляхом для цього повинно бути
усунення причини негативної дії. Так, серед подібних заходів доцільним є
відновлення природного рельєфу русла та розчистка водоносних горизонтів;
корисно утримувати надлишок наносів верховими ставками, які можна
влаштовувати в ярах. Пропонується також влаштування водосховищ на
беззаплавних ділянках та наливних видосхових у вигляді копанок.

Прикладом раціонального ставлення до малих річок та продуманної
політики щодо їх викристання та збереження на загальннаціональному
рівні може слугувати Данія. В цій країні на протязі довгого часу
річкові системи зазнавали значного антропогенного впливу: обвалування,
спрямлення, поглиблення. Проте, вже з середини 80-их років минулого
століття ставлення до малих річок змінилося — було прийнято новий закон
щодо їх охорони “Закон про водний потік”. Разом із двома іншими (“Закон
про водопостачання” та “Закон про охорону навколишнього середовища”)
він призваний створити (або відновити) такий стан екосистеми, який
задовольняє вимоги як природних популяцій флори та фауни, так і запити
людини. Зрозуміло, що в цьому аспекті постає питання і якості води, і
відповідних фізичних умов у самому потоці.

Вказаний документ чітко визначив джерела фінансування проектів по
відновленню водотоків.

Таким чином, проблеми екологічного стану малих річок перебувають під
постійною увагою дослідників: виконано аналіз направленності та ступеню
змін їх русел ерозійно-акумулятивними процесами, для окремих районів (а
саме західної частини країни) отримані кількісні характеристики цих
змін, встановлений їх зв`язок із змивом грунтів. Разом із тим, необхідно
поширити вказані дослідження на всю територію України, встановити
граничні умови початку замулення та деградації, дослідити умови
проходження руслоформуючих витрат та екологічно-необхідний стік для
малих річок. Вирішення вказаних проблем дозволить створити концепцію
охорони малих річок та розробити регіональні системи заходів по їх
рекультивації.

Список літератури

1. European rivers and lakes / Eds. P.Kristensen and H.O. Hansen. —
Copenhagen: European Environment Adency, 1994. — 122 p. 2. Беркович
К.М., Иванова О.Ю. Антропогенные изменение речных русел, их оценка и
картографирование // Вестник МГУ. Сер.5. — 1992, №3. — С. 43-47. 3.
Беркович К.М., Чалов Р.С., Чернов А.В. Антропогенная изменненность русел
и размывы берегов как показатели экологической напряженности на реках
России // Проблемы оценки эклогической напряженности территории России:
факторы, районирование. -М.: Изд-во МГУ, 1993. — С. 42-52. 4. Русловой
режим рек Северной Евразии (в пределах бывшего СССР). Под ред.
Р.С.Чалова. — М.: Изд-во МГУ, 1994. — 336 с. 5. Чернов А.В. Современное
развитие малых рек центральных районов ЕЧ СССР // Малые реки центра
Русской равнины, их использование и охрана. — М., 1988. — С. 15-24. 6.
Парфенов А.В. Руслоформирующие факторы малых и средних рек // Труды
научной конференции по итогам науч.-исслед. работ Мар. гос. техн.
университета, Йошкар-Ола, 20-22 апреля, 1998. Секц. природопользования и
безопасности жизнедеятельности.- Йошкар-Ола: Мар.гос техн. ун-тет, 1998.
— С.25-27. 7. Никора В.И., Арнаут Н.А., Науменко А.М. Факторы
формирования русел малых рек Молдовы и их типизиция. — Кишинев, 1991. —
53 с. 8. Голосов В.Н., Иванова Н.Н. Некоторые причины отмираня речной
сети в условиях интенсивного сельскохозяйственного освоения земель //
Водные ресурсы. Том 20. — 1993, №6. — С.684-688. 9. Бутаков Г.П., Дедков
А.П. и др. Малые реки как наиболее уязвимое звено речной сети //
Эрозионные и русловые процессы. Вып.2. Мат-ты координ. совещ. вузов
1991-1995 гг.- М.: Изд-во МГУ, 1996. — С.56-69. 10. Ободовський О.Г.
Вплив осушувальних меліорацій на руслоформуючу діяльність річок
Українського Полісся // Меліорація і водне господарство. Вип.85. —
1998. — С. 95-99. 11. Ковальчук И.П. Изменение структуры речных систем и
состояния малых рек под влиянием естественных и антропогенных факторов
(на примере Западного региона Украины) // Вод. ресурсы. Том 22.- 1995,
№3. — С.315-323. 12. Ларионов Г.А., Чалов Р.С.
Эрозионно-аккумулятивные процессы на водосборах и руслах малых рек:
проблемы и природоохранные вопросы // Малые реки центра Русской равнины,
их использование и охрана . — М., Изд-во МГУ.: 1988. -С.3-14. 13. Чернов
А.В. Заиление ресел малых рек Европейской России и сопредельных
государств // Геоморфология. — 1994. №1. — С.100-106. 14. В.И. Никора,
Н.А.Арнаут и др. Некоторые резельтаты стационарных натурных исследований
русловых процессов на малых реках Молдовы // Гидрология малых рек. —
Кишинев: “Штиинца”, 1991 — С. 44-62. 15. Алтунин В.С., Савватьев С.С.,
Дмитрук В.И. Эрозионно-аккумулятивные процессы и проблемы сохранения
и улучшения состояния малых рек // Закономерности проявления эрозионных
и русловых процессов в различных природных условиях. — М.: Изд-во МГУ,
1987. — С. 266-267.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *