Диссертация (1151746), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Вода обретает неприятный запах, появляется цветность воды, наступают процессы эвтрофикации [113, 114, 116].В одном ряду с загрязнением малых рек стоит захламление, когда в русла и напойму часто выбрасывают ненужные предметы, отходы хозяйственной деятельности, бытовой мусор и т.п. Влияние городских свалок на качество подземных вод25распространяется в радиусе 3 – 5 км.
Захламление и замусоривание малых рек характерно для промышленных регионов, городских агломераций и транспортных узлов. Здесь происходит массовое загрязнение рек строительным и бытовым мусором,наносами, поступающими в реки из ливневой канализации, эвтрофирование рек врезультате сброса сточных вод, а также механическое изменение русел путем искусственного спрямления и отводов, возведения инженерных сооружений, полная ликвидация рек при их заборе в трубы.1.2.4. Зависимость деградации малых рек от антропогенного воздействияУказанные выше причины и механизмы деградационных процессов позволилиувидеть прямую взаимосвязь между антропогенным воздействием и деградациеймалых рек. В работах М.М.
Мордвинцева [107, 109] дана классификация причин деградации малых рек, базирующаяся на учете характера антропогенного воздействияна режим и состояние изучаемого объекта (схема 1).Антропогенные воздействия(причины деградации)Б.4. РусловыекарьерыБ.3. Спрямление руслаБ.2.
Расчистка руслаБ.1. Загрязнение водыи руслаА.6. РусловыепроцессыБ. Изменение состояния рекиА.5. ЗарегулированиестокаА.4. УровенныйрежимА.3. Формированиетвердого стокаА.2. Формированиеподземного стокаА.1. Формированиеповерхностного стокаА. Нарушение режима рекиСхема 1. Классификационная схема антропогенных воздействийНа приведенной схеме 1 показано нарушение режима реки и изменение ее состояния вследствие антропогенного воздействия, а также выделены по группам основные, на ваш взгляд, виды деградации малых рек.Последствия деградации:- сокращение стока воды в реках;26- изменение пропускной способности русла;- утрата продуктивности пойменных массивов;- сокращение или утрата очищающих процессов речного потока;- ухудшение качества воды;- угнетение и подавление полезных биоценозов;- утрата рыбохозяйственного значения;- утрата рекреационной ценности.1.3.
Комплекс технических мелиораций по восстановлению малых рекТехнологии по очистке и восстановлению рек располагают развитым и эффективным арсеналом средств и воздействий. Основу этого арсенала составляют: гидротехнические сооружения, технологии гидротехнических и гидромелиоративныхработ.1.3.1.
Регулирование водного стока малых рекРегулирование водного режима малых рек осуществляется следующими способами [124, 127]:- аккумулированием;- регулированием расходов и уровней воды, скоростей течений, притока, снего-ледовых процессов.Аккумулирование – способ, реализуемый посредством создания водохранилищ и емкостей для сбора вод, а также действием специальных сооружений, создающих в водных объектах свободные пространства для накопления вод. При восстановлении рек и водоемов этот способ используют чаще всего для проведения последующих водных мелиораций: очистки водоемов путем промывки, терморегулирования и регулирования качества вод разбавлением, т.е. для изменения таких характеристик водного режима, как расход воды, уровень воды и скорость потока.Режим расходов воды играет решающую роль в функционировании всех составляющих геоэкосистемы реки.
От него зависят уровни, скорости течения, процессы в русле и на пойме, процессы самоочищения воды, жизнь фито- и зообиоценозов. При восстановлении водоемов главной целью регулирования расходов водыявляется улучшение состояния русла, именно это позволяет предотвращать деграда-27цию реки и снижение ее продуктивности. Второй задачей регулирования расходовводы следует считать рациональное использование водных ресурсов [83].Главным средством регулирования расходов воды являются водохранилища.Ведущими факторами при выборе места водохранилища являются: а) соответствиестока задачам регулирования реки в рассматриваемом створе; б) удовлетворительные условия для создания водохранилища (топография, геология, селитебные территории и т.п.).Для каждого объекта определяются конкретные задачи регулирования, в частности:- обеспечение скоростей течения для промыва русла от илистых отложений,прикрывающих обнажения в русле водопроницаемых грунтов;- обеспечение экологической и санитарной проточности в русле;- улучшение ландшафтно-рекреационной ценности в русле;- улучшение ландшафтно-рекреационной ценности реки;- борьба с наводнениями;- специальные пропуски для обеспечения регулирования расходов воды в рекистаршего порядка;- рациональное использование водных ресурсов;- влагозарядковое затопление продуктивных пойменных массивов.1.3.2.
Регулирование наносного режима и русловых процессовОсновными задачами регулирования стока и русловых процессов при восстановлении малых рек являются:1) ликвидация последствий деградации рек и водоемов – их заиления или размыва;2) снижение нагрузки потока наносами;3) предотвращение вторичного заиления русел, снижение интенсивности заиления прудов и водохранилищ;4) формирование устойчивых режимов (стабилизация руслового процесса) прихозяйственном использовании.28Эти задачи решаются мелиоративными мероприятиями «Регулированиенаносного режима» и «Регулирование морфометрических параметров» (см. п.
1.3.3).Регулирование наносного режима рек и водоемов осуществляется путем аккумулирования, удаления, перераспределения наносов.Сложность решения таких задач состоит в том, что приходится ориентироваться не только на текущее состояние рек и водоемов, но и учитывать перспективуиспользования этих водных объектов в процессе и после восстановления.Регулирование наносного режима и морфометрических параметров можно отнести к мероприятиям чисто технических мелиораций, поскольку для их реализациииспользуются только технические средства [88].Как указано выше, способы регулирования наносного режима включают аккумулирование, удаление, перераспределение наносов. Но, по условиям их применения и характеру средств воздействия, а также реакции водной среды на эти средства возникает большое разнообразие вариантов (о чем свидетельствует опыт эксплуатации зарегулированных участков рек, водозаборных гидроузлов, инженерныхкоммуникаций и пр.) [63, 102, 170].Аккумулирование избытка наносов в русле, особенно илистых и глинистых частиц (на них приходится до 90 % взвешенных наносов), может рассматриваться каквременная мера защиты нижерасположенного участка реки до выяснения и устранения истинной причины возникновения перегрузки потока наносами.
Такая аккумуляция в русловых отстойниках может существенно ухудшить состояние расположенных выше участков размывами, зарастанием руслового отстойника и т.п. Схематакого отстойника приведена на рисунке 1.1.Рисунок 1.1. Схема размещения руслового отстойникананосохранилищаРисунок 1.2. Схема удалениянаносов из потока29Удаление наносов (в основном донных) из потока без предварительного аккумулирования в русле возможно с помощью струенаправляющих систем или порогови их отводом по каналу с относительно большим уклоном к месту складирования(рис. 1.2).Реализация таких схем далека от идеальной и, пожалуй, единственным эффективным средством регулирования наносов в русле остается их перераспределение поживому сечению потока, с последующей аккумуляцией и удалением (чаще всегогидромеханическим путем).Перераспределение наносов по ширине русла достигается установкой струенаправляющих систем М.В.
Потапова. Эти приемы и сами конструкции изучаются вкурсе «Гидротехнические сооружения», где излагаются условия их применения, достоинства и недостатки. Здесь следует отметить предложение В.С. Лапшенкова [81,82] по использованию для этих целей системы криволинейных донных порогов (рис.1.3).Порог воздействует на поток в месте наибольшей концентрации наносов итам, где происходит деформация русла, т.е. на дне. Ни мусор, ни лед, ни шуга ненарушают его работу; он не препятствует миграции рыб.Для перераспределения наносов перед бесплотинным водозабором могут бытьиспользованы регуляционные шпоры (рис. 1.4).Рисунок 1.3.