Проблеми малих річок України, причини їх виникнення та можливі шляхи їх вирішення

Досліджуючи особливості руслових процесів на малих річках, які зазнали виправних заходів, а саме спрямлення та обвалування, В.І.Нікора та інш., 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,  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 господарсь кою 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.

-  5  -

              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 спостерігаєть ся 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., 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 використання 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.

-  6  -

Причини їх виникнення та можливі шляхи

їх вирішення

В чому ж полягає суть охорони малої річки? Насамперед у створенні певних умов, що зберігають природне або наближене до природного функціонування збалансованої екологічної системи конкретного водотоку. Річка існує не сама по собі, особливо мала. Якість її вод залежить від стану заплави, долини і всього водозбору в цілому. І чим ближче прилягає до урізу води та чи інша територія, тим більше її значення для процесів, що проходять у самому водотоці.

Українські малі річки в силу клімату, літології та ґрунтового покриву, значних величин сонячної радіації, історії формування біоти й інших причин мають величезний біофонд цінних тварин і рослин, містять величезні запаси води, є колекторами поверхневого стоку, тобто об'єктами, де завдяки значній самоочисній здатності відбувається очищення від всіляких забруднень, що потрапляють сюди з навколишнього водозбору.

Основними негативними моментами, що нині впливають на малі річки, є замулення, тісно пов'язане з ерозією на водозборі, забруднення, зарегулювання і спрямлення, погіршення самоочисної здатності, збіднення генофонду корисних тварин і рослин, меліоративні роботи. Тому природоохоронні заходи в інтересах малих річок обов'язково мають ураховувати вищезазначені моменти. Залежно від особливостей конкретного об'єкту належить запобігати негативним впливам на дану річку або подбати про комплекс заходів, які протидіяли б шкідливим факторам.

Один із найважливіших способів боротьби за збереження малої річки полягає у недопущенні її замулення. Раніше, ще на початку XX сторіччя, цієї проблеми практично не існувало. Коли території водозборів малих річок України були залісені в Поліській зоні в основному, в лісостеповій – майже наполовину, а в степовій – частково (при тому, що тут чималі їх площі були задерновані багаторічною трав'янистою рослинністю), під лісом та на цілинних степових ділянках сніг танув поступово. Велика частина води вбиралася ґрунтом і проникала вглиб, поповнюючи підґрунтові води. Інша частина розталої поверхневої води надходила до русел малих річок більш-менш рівномірно, не викликаючи помітних поверхневих змивів ґрунту. Величезне значення відігравало й те, що заплава річок в умовах природного їх стану періодично заливалася повенями і через це практично не зорювалася, отже, мала могутню чагарниково-деревну та лучно-заплавну рослинність, яка відігравала роль водоохоронної зони, додатково очищаючи поверхневий стік у річку.

В природі все взаємопов'язане. Порушення в одному місці викликають зміни в іншому. Є й певні межі можливостей річкової екосистеми, яка в процесі

-  7  -

свого історичного розвитку виробила засоби пристосування до певного діапазону коливань факторів зовнішнього середовища. Природно, має певну межу і допустимий вплив діяльності людини на нормальне функціонування екосистеми малої річки. У конкретному випадку діяльність людини в басейні малої річки не повинна переступати певні рамки, вихід з яких призводить до ерозії, потужного плоскісного змиву і, врешті-решт, до замулення річки.

Тому порушення нормального співвідношення площ лісової та багаторічної трав'яної рослинності, з одного боку, і посівів однорічних сільськогосподарських культур, з другого, небажане. Воно погіршує водний баланс площ водозборів, посилює процеси ерозії, прискорює замулення русел річок та їх заплавних водойм. Численними роботами багатьох учених, серед яких можна назвати В. Р. Вільямса, С. І. Сільвестрова, В. В. Рахманова, Д. Я. Афанасьєва та інших, доведено, що нормальним співвідношенням вважається таке, коли загальна площа природних незайманих ділянок та лісових, полезахисних, протиерозійних і водоохоронних насаджень по відношенню до всієї території становитиме 15-30%, багаторічної трав'яної рослинності, включаючи заплавну, а також посіви багаторічних корисних трав та протиерозійні сівозміни, – 15-35%, а частка посівів однорічних сільськогосподарських культур – не більше 45-55%.

Саме перевищення меж допустимих площ сільськогосподарських культур поряд з розорюванням схилів долин і є головною причиною ерозії та замулення. Адже посіви однорічних культур порівняно з лісовою і багаторічною трав'яною рослинністю значно слабше виконують ґрунтозахисну роль, оскільки вони розміщуються на пухкому ґрунті, який більш піддається розмиву талими та дощовими водами.

На жаль, в останні роки площі під однорічними культурами в ряді місць доведені до 70-90% території басейну. Для цього повирубували ліси, переорали схили і заплави, знищили ділянки природної трав'янистої рослинності. На всіх цих, освоєних тепер під оранку, лісостепових територіях, практично повсюдно посилився поверхневий стік, а разом з тим і розвиток ерозії.

Таким чином, порушення правильного співвідношення між площею лісів і багаторічної трав'янистої рослинності та орними землями на користь останніх, недооцінка протиерозійних заходів, недотримання правил агротехніки і є тими основними причинами, під впливом яких посилився поверхневий стік, розширилися процеси ерозії й прискорилося замулення русел малих річок.

Основна стратегія боротьби з ерозією та замуленням русел малих річок – це, насамперед, раціональне ведення сільського господарства, збереження у заплавах, на схилах долин і на водозбірних площах річкових басейнів чагарниково-деревної та лучно-степової природної рослинності, широке і своєчасне втілення комплексних протиерозійних і водоохоронних заходів, суворе додержання правил агротехніки, збереження оптимального співвідношення орних та інших площ водозборів, що в цілому забезпечували б нормальне функціонування екосистеми водозбору.

-  8  -

Другим моментом є забруднення річок. Розмаїття його в Україні величезне. Не будемо спинятись на стоках підприємств металургійної та інших галузей важкої промисловості, спуску шахтних вод, коли основою боротьби за збереження річок від забруднення є введення водозворотних заходів, при яких стічні води після певної очистки повинні знову надходити у виробничий цикл.

Приділимо основну увагу побутовим, органічним, сільськогосподарським стокам та відходам легкої і харчової промисловості. Особливо великої шкоди річкам завдають масло-молочні, спиртові, цукрові та деякі інші заводи подібного профілю. Пануюча, на жаль, практика побудови відстійників цих підприємств безпосередньо на малих річках абсолютно недопустима. Перегороджуючи річку дамбою і створюючи відстійник, проектувальники, звичайно, дещо здешевлюють проект будівництва заводу та його служб. Проте в кінцевому підсумку така споруда завдає більше шкоди. І не тільки з точки зору охорони певної річки. Бо в проточному відстійнику вода не очищається і зливається в нижній б'єф з різними шкідливими домішками, забруднюючи і розташовану нижче ділянку річки. Більше того, приток у водойму завислих часточок піднімає її дно, призводить до заболочування прилеглих територій і, врешті-решт, робить відстійник непридатним для подальшого використання. Отже, виникає потреба побудови нового відстійника, і так – без кінця. Вихід із цього становища може бути лише один – побудова відстійників у балках поза заплавою річки, спорудження невеликих проміжних відстійників, де б відпрацьована вода продовжувала самоочищатися й лише потім спускалася в річку.

Буквально отруюють річки побутові, господарсько-фекальні та всілякі інші стоки міст і сіл, розташованих на берегах. Що стосується міст і більш-менш значних за розміром населених пунктів, то тут повинна існувати комунальна служба, каналізація, система ставків біологічної очистки та відстійників, які доводять стічні води до певних кондицій, за яких можна дозволити потім їх спуск у річкову систему.

Потрібно виходити з чіткого розуміння того, що у водоймах-відстійниках, ставках біологічної очистки, буферних водоймах, канавах, каналах, струмках і, нарешті, в річках безперервно йдуть процеси очищення води, нейтралізації шкідливих домішок – тобто фізичне та біологічне самоочищення. Процеси ці нерівномірні: інтенсивні в теплі пори року, в періоди максимального надходження сонячної радіації, і пригнічені взимку. 

Фізичне самоочищення полягає в осіданні завислих часток і збільшенні прозорості води, розкладі під впливом сонячного світла певної частини шкідливих сполук. Водночас відбувається і гідрохімічне самоочищення шляхом хімічних перетворень, що знешкоджують шкідливі елементи стоків, та могутнього “перегорання” за допомогою кисню органічних решток, якими так насичені побутові і, зокрема, господарсько-фекальні стоки.

Основним фактором фізичного самоочищення річок є надзвичайно важливий процес “захоронення” донних відкладів, багатих на отрутохімікати,

-  9  -

добрива, важкі метали та інші токсичні елементи, новітніми наносами, що досить часто є більш-менш надійним бар'єром, який відділяє товщу води від шкідливих елементів, нанесених сюди в період максимальних забруднень даної території.

Такі явища притаманні річкам Лісостепу і особливо Степу. В річці з мулистим, в'язким дном, перенасиченим шкідливими речовинами, після припинення дії того чи іншого забруднювача відновлюються звичні біоценози, в тому числі й рибне населення, поліпшується якість води. Хоча, здавалося б, логічно чекати багаторічного впливу забрудненого дна на життя водотоку, яке постійно постачає у воду накопичені в ньому шкідливі елементи. Втім, очищення річки відбувається надзвичайно швидко і нікуди при цьому всі ці товщі забруднених наносів не діваються – вони виявляються прикритими свіжими наносами і, отже, ізольованими від товщі води. Безперечно, подекуди цей прошарок через особливості гідрології водотоку руйнується і частина небажаних речовин спливає у воду. Але в умовах природного водотоку таке місце досить швидко тампонується, а стоки, що потрапили в русло з окремого прориву, інтенсивно очищаються, розбавляються, коагулюють, розкладаються або осідають, покриваючись потім більш безпечним алювієм.

Однак цей процес задовільно відбувається лише в річках, що мають течію та непорушний гідрологічний режим і нормально функціонуючу заплаву.

У народному господарстві заплави завжди використовували як випаси та сіножаті, а також (мозаїчно) як місця вирощування вологолюбних овочів. Низинна, рівнинна заросла заплава була основним перехоплювачем поверхневого стоку і могутньою природоохоронною зоною річки. Водночас сама річка теж кардинально впливала на заплаву, весь час динамічно змінюючи й оновлюючи її. Річки ніколи не течуть у природі якоюсь прямою одноманітною лінією. В одному місці вода підмиває один берег (звивистий) і виносить відклади на протилежний (пологий). Потім течія переходить до іншого берега, і він стає підмитим, а протилежний – пологим. Підмиті береги обвалюються, розмиваються, і річка вклинюється в один бік, утворюючи меандру, наприклад, з лівого боку, але за деякий час вона вже підмиває борти правого берега і утворює праву меандру. Меандри самі по собі теж округлюються, в них також починаються процеси підмивання то правого, то лівого боку. Коли ці розмиви відбуваються в основі меандр, то досить часто дві однобортові меандри з'єднуються, зливаючись у єдиний потік, а відокремлена частина перетворюється на старорічище, тобто на один з видів заплавних водойм. І це безперервне динамічне життя річки – безперервний розмив, обвалювання і вимивання з одного боку, відкладання ґрунту з другого, рух загреб і перекатів по самій річці – сприяє колосальним посуванням донних відкладів, утворенню свіжого алювію і захоронення ним раніш забруднених донних ділянок. Ось чому так шкідливі спрямлення, зарегулювання, меліорація заплави – все це порушує нормальне життя річки, позбавляючи її самоочисної здатності.