Гидрология в решении экологических проблем (1093540), страница 2
Текст из файла (страница 2)
ВОДООХРАНА
В соответствии с научными рекомендациями вдоль рек устанавливаются водоохранные зоны с особым режимом использования. В зону включаются пойма реки, склоны надпойменной террасы, прибрежная овражно-балочная система. Внутри водоохранной зоны выделяется прибрежная полоса, ширина которой зависит от длины реки и расстояния от истока.
Важнейшую водоохранную роль на поймах рек играют лесные и кустарниковые заросли. На склонах бассейнов рек водоохранную роль выполняют искусственные лесокустарниковые насаждения. С позиций гидрологии общим для них является, во-первых, то, что лес способствует переводу части поверхностного стока в грунтовый и тем самым предотвращает обмеление малых рек в летний период. Во-вторых, лес перехватывает часть взвешенных и растворенных веществ, содержащихся в талой и дождевой воде, улучшая качество речной воды. В-третьих, лесные полосы способствуют задержанию снега на полях, что особенно важно для открытых степных районов. В-четвертых, лес имеет санитарно-гигиеническое и культурно-эстетическое значение. В-пятых, лесные насаждения предотвращают эрозию почв. Лесные насаждения по берегам рек и на орошаемых землях создаются для защиты береговых склонов от размыва, для перехвата части взвешенных и растворенных веществ.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА РЕК И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЭКОЛОГИЮ ВОДНЫХ И ОКОЛОВОДНЫХ СИСТЕМ
Водный режим рек отличается большой изменчивостью во времени. Наиболее распространенным средством преобразования естественного водного режима рек с целью использования водных и энергетических ресурсов речных систем в XX столетии было регулирование речного стока водохранилищами.
По данным А.Б. Авакяна и др. [4], общий объем водохранилищ на земном шаре на рубеже XIX и XX веков составлял 15 км3, а в настоящее время он превышает 6 тыс. км3, то есть увеличился в 400 раз. На территории бывшего СССР общий объем водохранилищ к 1987 году составил 1195 км3. Их полезный
объем (возможность использования воды) – 587 км3, а площадь водного зеркала 8,66 млн га. Речной сток, зарегулированный водохранилищами, составлял в СССР энергетический потенциал, равный 3338 млрд кВт/ч.
Водохранилища и пруды (малые водохранилища) играют большую положительную роль в водообеспечении населения (особенно сельского), рыбоводстве, при использовании в рекреационных целях. Но в гидролого-экологическом отношении строительство водохранилищ имеет отрицательные последствия. Поэтому в целом строительство больших водохранилищ на реках часто признается скорее ошибкой, чем достижением успеха в использовании водных ресурсов. Опыт эксплуатации гигантских водохранилищ США, СССР, Канады и других стран убедил, что спад в развитии или уничтожении рыболовных промыслов, сельскохозяйственное загрязнение, заиление водохранилищ привели к осознанию нецелесообразности строительства крупных водных объектов.
При заполнении водой чаши водохранилищ в зонах постоянного или периодического затопления оказалось большое количество населенных пунктов, ценных сельскохозяйственных земель, лесных угодий. При строительстве водохранилищ на территории СНГ пришлось создать свыше 150 крупных инженерных узлов. Ими защищено 180 населенных пунктов, в том числе города Кинешма, Кострома и Ульяновск на Волге, Абакан на Енисее, Киев на Днепре. Всего предотвращено затопление около 200 тыс. га сельскохозяйственных угодий. Но это составляет лишь 6% использовавшихся в сельском хозяйстве земель, ушедших под воду.
При эксплуатации водохранилищ значительная часть воды теряется на испарение с их поверхности, что приводит к уменьшению речного стока. Но если на реках Сибири (Енисей, Обь) это уменьшение не превышает 5-8%, то на реках южных районов оно достигает 25-30%. Отрицательное влияние больших водохранилищ сказывается и на экологии околоводных природных систем в результате подтопления водохранилищами. В равнинных районах площадь подтопления обычно изменяется от 10-15 до 30-40% площади самого водохранилища. В районах избыточного увлажнения основное отрицательное влияние подтопления выражается в заболачивании местности. В засушливых районах подтопление сопряжено с опасностью засоления почв. Создание крупных водохранилищ приводит и к изменению микроклимата в прибрежных районах.
Строительство водохранилищ на малых реках (прудах), в балках и понижениях рельефа (копани) получило большое распространение не только в засушливых районах, но и в зонах достаточного увлажнения и является средством, способствующим эффективному и всестороннему использованию местных ресурсов поверхностных вод. При соблюдении мероприятий водоохранного регулирования (регулярного периодического сброса воды из прудов) строительство малых водохранилищ имеет положительное значение для развития активных экологических систем (например, способствует увеличению рыбных запасов, числа водоплавающих птиц и т.д.). Но при чрезмерном регулировании стока и загрязнении малых рек подавляется возможность их нормального развития.
ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА
И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ВОДНЫХ
И ОКОЛОВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ БОЛЬШИХ РЕК
Под влиянием регулирования стока водохранилищами, изъятия его на орошение, другие нужды сельского хозяйства и промышленности происходят существенные изменения гидрологического и гидрохимического режима не только малых, но и больших рек.
В табл. 2 приведены результаты оценки изменений водности рек Северного Кавказа, юга Сибири, Казахстана и Средней Азии за 50-летние периоды использования их стока, а на рис. 1, заимствованном из работы И.А. Шикломанова [5], показаны изменения величины среднего годового стока воды больших рек России и Украины под влиянием комплекса хозяйственных мероприятий.
Кроме существенного уменьшения величин среднего годового стока использование ресурсов поверхностных вод сопровождается перераспределением его в течение года (уменьшение в периоды половодий и паводков), спрямлением речных русел, увеличением густоты водопроводящей сети при проведении осушительных мелиораций и т.д. Все это наряду с загрязнением воды оказывает существенное влияние на экологические системы водных объектов суши (рек, озер, морских устьев рек). Так, по данным Б.В. Фащевского, строительство
Цимлянского водохранилища и многолетнее регулирование на р. Дон резко изменили не только гидрологический режим, но и экологические условия всей Дон-Азовской гидрологической системы. Цимлянская плотина отрезала все нерестилища белуги, 75-80% нерестилищ осетра и рыбца, до 50% нерестилищ севрюги, сельди и чехони. Урожайность сенокосных угодий поймы Дона упала в 3-5 раз, а отдельные участки вовсе деградировали. Аналогичные изменения произошли в бассейнах рек Кубани, Волги, Куры, Днепра, Терека, Урала.
Почти полное истощение водных ресурсов рек Амударьи и Сырдарьи привело к деградации не только Аральского моря, но и прилегающих к морю дельт этих рек, которые отличались разнообразием животного мира, имели важное хозяйственное значение. Например, площадь озер, богатых прежде рыбой и ондатрой, в дельте Сырдарьи сократилась с 14,9 тыс. до 400 га, а в дельте Амударьи – с 60 тыс. до 10 тыс. га. Зарегулирование стока р. Или Капчагайским водохранилищем (Южный Казахстан) и увеличение использования стока рек на орошение привели к экологической катастрофе в дельте р. Или и озере Балхаш.
Эти примеры показывают, что изменения водности рек и их водного режима являются исключительно важными экологическими факторами, иногда более важными, чем загрязнение воды. Поэтому задачей гидрологии является оценка допустимых пределов в изменении водного режима при регулировании стока и хозяйственной деятельности в бассейнах рек. Научно обоснованное использование и регулирование стока с учетом потребностей водных и околоводных экологических систем позволяет создавать оптимальные условия для их функционирования без ущерба для хозяйственного использования водных ресурсов. Приведенные здесь сведения об изменениях водных ресурсов и связанных с водными объектами экосистем затрагивают только часть актуальных задач, решаемых гидролого-экологией.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нежиховский Р.А. Гидролого-экологические основы водного хозяйства. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 229 с.
2. Семенов В.А. Сток рек засушливых территорий. М.: Гидрометеоиздат, 1990. 169 с.
3. Алекин О.А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 444 с.
4. Авакян А.Б., Литвинов А.С., Поддубный С.А. Гидролого-географические исследования водохранилищ // Географическое направление в гидрологии. М.: Изд-во Россельхозакадемии, 1995. С. 180-191.
5. Шикломанов И.А. Исследование водных ресурсов суши: Итоги, проблемы, перспективы. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 153 с.
* * *
Вениамин Александрович Семенов, доктор географических наук, профессор Калужского государственного педагогического университета им. К.Э. Циолковского, ведущий научный сотрудник Всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации, действительный член Международной академии проблем сохранения жизни, член Комиссии гидрологии Всемирной метеорологической организации. Автор и соавтор десяти научных и научно-справочных монографий, учебного пособия, 130 научных статей по методам оценки водных ресурсов и их изменений под влиянием климата и хозяйственной деятельности, автоматизации обработки гидрологической информации и создания банков данных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
