Диссертация (1151746), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Уровневый режим может бытьнарушен строительством запруды в русле или его зарастанием. В свою очередь, растительность в русле может быть следствием снижения водности реки, в частности,дренирующей способности русла. Поэтому главной задачей является выявлениеконкретных причин изменений, происходящих в реке.
Это позволит определить кругмероприятий, направленных на восстановление утраченных режимов и состоянийизучаемых объектов.Ниже рассматриваются основные причины деградации малых рек, выявленные на основе обзора и анализа причинных связей деградации, приводящие к утратехозяйственной ценности водного объекта и его существования.1.2.1. Заиление русел малых рекОсобенностью малых рек является зависимость эрозионно-аккумулятивныхпроцессов в их руслах от интенсивности эрозии почв на водосборе: чем меньше река, тем больше контакт с водосбором ее русла, куда непосредственно поступаютсмываемые с его площади минеральные частицы. Эрозия почв приводит к поступлению их избыточного количества в русло малой реки, вследствие чего в нем начинается аккумуляция наносов, происходит заиление русла [64, 136]. Это приводит кизменениям водного режима малых рек - уменьшению меженного стока (вплоть допересыхания рек), резкому сокращению подземного питания.
В гумидной зоне, благодаря многоводности, заиление малых рек выражено слабо и носит локальный характер.Заиление малых рек особенно характерно для лесостепной и степной зон, атакже для юга лесной зоны. В степной зоне Европейской части бывшего СССРвследствие заиления полностью исчезли реки первых порядков, вплоть до четверто-21го (длиной до 40 – 50 км), приведя к суммарному сокращению речной сети до 30 %[82, 108, 111, 155]. В лесной зоне за счет исчезновения источников количество рекпервого – второго порядков (длиной до 20 км) уменьшилось в 2,2 раза. За агрикультурный период (около 300 лет) в руслах и на поймах малых рек южной половиныЕвропейской части накопился слой наносов мощностью от 0,5 до 1 м.Размыв русел малых рек достигает в среднем лишь 20 % продуктов смыва, чтосоставляет около 60 % общего стока наносов рек.
Скорость заиления малых рек вбассейне Дона составляет 6 – 12 мм/год при их длине до 25 км и около 1 мм/год придлине100 км и выше. Заиление малых рек нехарактерно для регионов, где смыв почвы осуществляется талыми водами, так как максимум поступления наносов в рекисовпадает с половодьем, когда наиболее активна руслоформирующая деятельностьводных потоков [108, 118, 141].Главным фактором исчезновения малых рек здесь является изменение их водного режима. Заилению рек способствует водная растительность, что обусловленоэвтрофикацией рек.
Эрозия почв сопровождается выносом в реки растворенных химических веществ, в том числе внесенных на распаханные земли удобрений. Воднаярастительность изменяет гидравлические характеристики потока (скорость, шероховатость русла), вследствие чего снижается его транспортирующая способность. Аккумуляция ила на прирусловых отмелях, обогащенного биогенными элементами,благоприятствует их зарастанию [65, 66, 188, 212].В регионах, где главным фактором эрозии почв являются дождевые осадки,наибольший сток и вынос в реки минеральных и химических веществ осуществляется в межень. Из-за малых скоростей течения и ограниченности водообмена междуплесами последние заиливаются в первую очередь, их прибрежные части покрываются водной растительностью [210].Зарастание прирусловых отмелей способствует аккумуляции наносов во всефазы водного режима, что является началом полного заиления рек.
Малая река сначала распадается на систему бочагов, представляющих собой остатки плесовых впадин, а затем превращается в вытянутое заболоченное понижение. В лесной зоне заиление малых рек часто связано с молевым сплавом древесины. Стволы деревьев за-22стревают на перекатах, отмелях, на излучинах и образуют заломы, резко сокращающие пропускную способность русел. Заломы, выполняя функции плотин, приводят кподтоплению и заболачиванию пойм [26, 213], усилению аккумуляции наносов. Заиление малых рек существенно ухудшает водообеспеченность регионов, приводит красширению заболоченных площадей, непригодных к использованию, снижает илиликвидирует рекреационные качества рек.1.2.2. Нарушение развития русловых процессовНа малых и большей части средних рек русловой процесс на фоне «избытка»поступающих наносов протекает с нарушением классической схемы, выражающейся в развитии меандров, образовании побочней, плесов и перекатов.
Движение этихрусловых форм прослеживается очень слабо, либо вообще не прослеживается [134,164, 166].В поймах рек Сал, Тузлов встречаются старицы как свидетельства сползанияизлучин, образования промывов между вершинами излучин и т.д. Но эти процессыпроисходили тогда, когда растительность еще не закрепила русло, и старицы являются прежними реликтовыми руслами. Геологи считают, что на многих реках отбровки берега до подножия склонов долин пойменные отложения относятся к доголоценовой эпохе. Это позволяет считать, что русла малых рек находятся тысячелетиями на том месте, где они сформировались [60, 108].В условиях малых рек изменение режима формирования жидкого и твердогостока проявилось в виде уменьшения стока воды и увеличения ее мутности. Основной вид деформации русла – его заиление [167].Деформация берегов малых рек происходит только в результате какой-либодеятельности людей (потрава или сведение растительности, обход потоком «устоявших» в русле земляных запруд и т.п.).
Встречаются и случаи сползания масс грунта крутых берегов под влиянием больших градиентов фильтрующего потока, которые возникают при утрате руслом дренирующей способности вследствие заиления[25, 92, 93, 171].Согласно М.А. Великанову [20], механическая сущность русловых процессовв самом общем виде может быть охарактеризована как взаимодействие между ско-23ростной структурой руслового потока и его граничной поверхностью – руслом. Н.И.Маккавеев [94, 95] определяет это взаимодействие как «…процесс «отображения»поверхностью твердой среды (т.е. грунтами, слагающими ложе) особенностей движения воды и перемещаемых ею наносов» [131, 132].
Поток в потенциально размываемом русле изменяет форму граничной поверхности; новая форма русла создаетновое, присущее ей скоростное поле; идет бесконечный процесс взаимного «исправления» русла потоком и потока руслом. Этот процесс проявляется в форме деформаций русла: размыв или отложение продуктов размыва, связанных между собойтранспортом наносов. В динамически равновесном русле этот транспорт осуществляется путем равновеликих размывов и отложений.
Преобладание процессов заиления в руслах малых степных рек приводит к полной деградации русла, т.е. к его отмиранию.1.2.3. Загрязнение и замусоривание малых рекВодосбор малых рек представляет собой динамичную систему с взаимосвязанными элементами. Нерасчетливая хозяйственная деятельность неизбежно приводит к ухудшению качества воды и самого водного объекта. Увеличивается поступление в поверхностные воды органических, биогенных веществ, пестицидов и прочих компонентов, применяемых в земледелии, т.е.
изменяется биогеохимическая обстановка формирования поверхностного стока. Такое поступление ведет и к изменению характеристик стока, что опосредованно влияет на гидрологический режимводных объектов, в большинстве случаев ухудшая его [97].На загрязнение водосбора малых рек, а, следовательно, на качество поверхностных вод заметное влияние оказывают газовые и дымовые выбросы промышленных предприятий: минеральные частицы, органические вещества, соединения аммония, фосфора, металлов; окислы азота и серы; радиоактивные вещества. Загрязнители в конечном итоге оказываются в руслах малых рек и мигрируют в растворенномвиде или аккумулируются в донных отложениях [122].К особой категории загрязнителей относятся ливневые воды с селитебныхтерриторий.
Качество ливневых сточных вод городов даже с организованной ливневой канализацией сильно зависит от видов хозяйственной деятельности на террито-24рии. В ливневом стоке наиболее опасными являются взвешенные вещества, нефтепродукты, соединения металлов, азот- и фосфорсодержащие вещества, органика идругие ингредиенты [101]. Как правило, ливневые сточные воды с урбанизированных территорий сбрасываются в малые реки без очистки. Образующиеся при этомдонные отложения представляют особую опасность для гидробиоценозов водныхобъектов. Во внутри водоёмные процессы включаются практически все поступившие ингредиенты. Продукты трансформации «первичных» загрязнений зачастуюболее токсичны, чем вещества, содержащиеся в составе сточных вод. Следствиемэтого является эвтрофирование водоемов.Количество загрязнений, поступающих в малые реки в результате хозяйственной деятельности, намного превышает тот допустимый барьер, за которым процессы самоочищения в русле реки способны поддерживать удовлетворительное состояние природных вод.
По мнению ученых РосНИИВХ, совершенствование системочистки без изменения концепции использования водных ресурсов и способов организации производства является тупиковым путем, не решающим задачи восстановления и сохранения малых рек [81, 82, 108].Формирование гидрохимического режима рек, испытывающих значительныеантропогенные нагрузки, в определенной степени, зависит от гидрологического режима. В работе А.М. Никанорова [117, 119] приводятся примеры, когда увеличениюрасходов воды в реках соответствует и увеличение концентрации загрязняющих веществ.Еще один вид загрязнений – тепловое, которое обедняет видовой состав флоры и фауны в водоемах, разрушает полезные продуктивные сообщества биоценозов.При этом аэробные биоценозы уступают место анаэробным, в которых продуктыокислительных реакций заменяются продуктами восстановительных реакций (метан, сероводород, аммиак и пр.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
