4.7. Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов
При обустройстве ландшафтов затрагивают земли разного назначения, находящиеся в собственности различных субъектов. Это усложняет организационно-правовые аспекты, финансирование и проведение работ не только в период первичного обустройства (создание инженерных систем, выполнение различных мелиоративных, рекультивационных и природоохранных мероприятий), но и в длительный (десятки лет) период их «штатного» функционирования, ремонта, реконструкции.
В отличие от мелиорации земель конкретного назначения, составляющих обычно часть ландшафтов, создание культурных ландшафтов предполагает мероприятия, затрагивающие весь ландшафт или их совокупность.
Для водных мелиораций наиболее логичным является выделение как части ландшафтов речных бассейнов, под которыми понимают природный объект (природное тело), с которого воды стекают в отдельную реку или речную систему. Бассейн каждой реки включает в себя поверхностный и подземный водосборы. Поверхностный водосбор представляет собой участок земной поверхности, с которого поступают воды в данную речную систему или определенную реку. Подземный водосбор образуют толщи рыхлых отложений, из которых вода поступает в речную сеть. В общем случае границы поверхностного и подземного водосборов не совпадают. Выделяют бассейны и для отдельных притоков, и для отдельных створов реки.
Главная природная функция речного бассейна -стокообразующая, и в этом принципиальная важность такого деления территории. Помимо этого речные бассейны - это особым образом объединенные геосистемы (принцип объединения здесь - единство гидрогеохимических потоков, имеющих один объект для своей разгрузки), выполняющие важные средообразующие или экологические функции. Наконец, речные бассейны - это пространственный базис для природопользования (размещения земель разного назначения, в том числе населенных пунктов, объектов промышленности, транспорта, размещения отходов) и природоустройства. Такой подход открывает возможность комплекснойоценки состояния территории и водных объектов, выработки единой программы их улучшения, учитывающей интересы не только отдельных земле- и водопользователей, но и интересы всех людей, на ней проживающих, и, что сейчас очень актуально, восстановление и сохранение природы.
Функции водосборов предопределяют цели их обустройства:
- улучшение качества речного стока в смысле его объема и расходов воды в реке, желаемого распределения стока во времени, качества речных вод, глубин воды в русле;
- повышение продуктивности (полезности) земель путем их мелиорации и рекультивации для нужд конкретных землепользователей;
- природоохранное обустройство водосбора, поддержание, восстановление, воссоздание экологической инфраструктуры на нем.
Различные цели преобразования водосборов неизбежно вызывают конфликты интересов, например при строительстве гидроузлов и создании водохранилищ на равнинных реках и связанного ним затоплением самых плодородных пойменных земель; при изменении направления использования земель - распашке или залесении, при строительстве, при увеличении площади мелиорируемых земель. Поэтому неизбежны оптимизация целей обустройства водосборов, многовариантность намечаемых мероприятий.
Так, можно привести примеры комплексного обустройства земель в США, где с 1872 г. осуществляют Государственную программу освоения засушливых степей и полупустынь на основе орошения, борьбы с наводнениями, гидроэнергетического и транспортного строительства, обводнения земель, лесоразведения, травосеяния. В последующем она была дополнена борьбой с эрозией, экологизацией земледелия и др.
На функционирование водосборов наиболее существенно влияет трансформация земельных угодий (сведение лесов, распашка), осуществляемая человеком для решения экономических задач: увеличение запасов продовольствия, добыча полезных ископаемых, строительство. Распашка земель ухудшает структуру водного баланса почв, питание подземных вод и рек, изменяет радиационный баланс, приводит к эрозии почв; обработка полей механизмами уплотняет ее. В этом смысле лесонасаждения и луга предпочтительней, но они не решают многих экономических задач.
Нахождение оптимального сочетания угодий - сложная комплексная задача, ее решение должно основываться на количественном описании взаимосвязанных природных процессов, антропогенных воздействий и оптимизироваться с учетом социально-экономических и природосохраняющих показателей.
После установления оптимального сочетания угодий на водосборе необходима разработка его экологической инфраструктуры, т. е. совокупности природосохраняющих природных и антропогенных элементов, повышающих биотическую и абиотическую устойчивость водосбора, улучшающих качество окружающей среды.
Для обустройства водосборов большое значение имеют улучшение, восстановление и облагораживание местной гидрографической сети: восстановление малых рек, создание водоемов, регулирование поверхностного и подземного стока, улучшение качества поверхностных и подземных вод.
Малые реки играют важную роль в функционировании ландшафтов, непосредственно влияют на условия жизни и деятельности людей. Малой принято считать или реку длиной менее 100 км, или имеющую водосборную площадь не более 2000 км2. Эта площадь соизмерима с площадью физико-географического района, т. е. суммы индивидуальных ландшафтов. Именно в малых реках начинает формироваться речной сток, от состояния водосбора и первичной реки зависят количество и качество речного стока.
Малые реки очень ранимы, их существование слабо контролируется государственными органами. Коллективизация землепользования в СССР отстранила крестьян не только от заботы о земли,но и от сохранения природы в целом, от заботы о малых реках. Землепользование в этот период стало безнравственным. В результате многие реки засорялись человеком, становились сточными канавами, в которые сливались неочищенные стоки малых городов и поселков, стоки животноводческих ферм. Так, в Донбассе естественный меженный сток малых рек соизмерим с объемом соленых шахтных вод. Судьба малых рек особенно печальна в крупных городах, например в Москве, где протекало более 50 малых рек, многие из них загрязнены и засорены.
На водосборе должен быть выполнен комплекс работ по борьбе с оврагами: прекращение их роста, закрепление дна и берегов, создание в ложе закрепленных оврагов прудов и водоемов, занесение, в том числе и в рекреационных целях, для поселения фауны.
Состояние водосборов зависит не только от площади сельскохозяйственных земель, но и от способов ведения сельского хозяйства, от системы земледелия, которая включает комплекс взаимосвязанных агротехнических, почвозащитных, мелиоративных, организационно-экономических мероприятий, направленных на эффективное использование земли и агроклиматических ресурсов, повышение плодородия почвы, защиту ее от эрозии, повышение экологический стабильности водосбора в целом. С этой целью разрабатывают экологически более совершенные ландшафтно-адаптивные системы земледелия применительно к конкретным природным условиям.
Хозяйственная деятельность на водосборе в сочетании с различными мелиорациями земель приводит к дополнительной нежелательной нагрузке на водотоки и водоемы (реки, озера, водохранилища), что вызывает их загрязнение токсичными элементами (тяжелыми металлами, нефтепродуктами, пестицидами, биогенами и др.). Эти изменения надо оценивать при обустройстве водосборов.
Существенное значение в обустройстве водосборов принадлежит мелиорации и рекультивации земель. Для достижения надлежащего эффекта необходимо совместное применение всех необходимых и доступных видов и способов мелиорации и рекультивации на всех элементах водосбора, несмотря на различное их хозяйственное использование разными землепользователями, т. е. комплексная мелиорация и рекультивация.
При обустройстве водосборов необходимы мелиорация и рекультивация земель разного назначения - не только сельскохозяйственных, но и лесного и водного фондов, земель поселений, промышленности, рекреационных и др., строительство природоохранных сооружений.
- Введение
- Глава 1. Инженерная мелиорация на современном этапе развития науки и общества
- 1.1.Природообустройство. Мелиорация как часть природообустройства.
- 1.2. Общие подходы к мелиорации земель
- 1.3. Понятие геосистемы. Природные и техногенные ландшафты
- 1.4. Цели, задачи, виды мелиорации
- 1.5. Потребность в различных мелиорациях по климатическим зонам. Водный баланс мелиорируемых территорий
- Водный баланс мелиорируемых территорий
- 1.6. Категории земель по назначению и правовому режиму. Мелиоративный режим
- 1.7. Нормативные документы в области природопользования. Основы проектирования гидротехнических мелиоративных сооружений
- 1.8. Изыскания при проектировании мелиоративных мероприятий
- 1.9. Основные гидрогеологические понятия и определения. Вода в горных породах. Фильтрация в грунтах
- 1.10. Условия питания, движения и дренирования подземных вод. Типы подземных вод. Режим подземных вод
- Глава 2. Осушительные мелиорации несельскохозяйственных земель
- Факторы подтопления и заболачивания территорий: естественные и искусственные. Обоснование необходимости осушения территорий. Норма осушения
- 2.2. Определение методов и способов осушения земель в зависимости от типа водного питания и водного баланса переувлажненных территорий
- Водный баланс переувлажненных земель
- 2.3. Осушительные системы. Ограждающая, регулирующая, проводящая сети
- Ограждающая сеть
- Проводящая сеть
- Регулирующая сеть
- Сооружения на осушительной сети.
- Устьевые сооружения
- 2.4. Закрытая осушительная система. Дренаж. Классификация дренажей. Конструкции дренажей. Общие системы дренажей. Местные дренажи
- Конструкции дренажа
- Общие системы дренажей
- Местные дренажи
- 2.5. Особенности мелиорации земель поселений.Ускорение отвода
- Ускорение отвода поверхностного стока
- Ограждение территории от притока поверхностных вод
- Понижение уровня грунтовых вод
- Искусственное повышение поверхности территории
- 2.6. Водопонижение при строительстве зданий и сооружений. Водоотвод. Водоотлив
- Учет возможных последствий подтопления территорий при проектировании гидротехнических сооружений
- Устройство дренажей гидротехнических сооружений
- Проектирование противофильтрационных элементов набережных
- 2.8. Мелиорация земель промышленности. Мелиорация земель добывающей промышленности. Осушение болот с целью добычи торфа. Мелиорация земель обрабатывающей промышленности
- Мелиорация земель добывающей промышленности
- Осушение болот с целью добычи торфа
- Мелиорация земель обрабатывающей промышленности
- 2.9. Мелиорация земель транспорта. Дренаж автомобильных дорог. Водоотвод и дренаж на аэродромах. Осушение территории порта
- Дренаж автомобильных дорог
- Водоотвод и дренаж на аэродромах
- Осушение территории порта
- 2.10. Мелиорация земель лесного фонда. Осушение лесных земель
- Глава 3. Мелиорация сельскохозяйственных земель
- 3.1. Мелиорация в сельском хозяйстве. Характеристика сельскохозяйственных земель России
- Характеристика сельскохозяйственных земель России
- 3.2.1.Осушительные мелиорации. Избыточно увлажненные минеральные земли
- 3.2.2. Требования сельскохозяйственного производства к водно-воздушному режиму почвы. Норма осушения сельскохозяйственных земель. Способы осушения
- Способы осушения
- 3.2.3. Осушение сельскохозяйственных земель открытым и закрытым способом. Условия применения. Кротовый и щелевой дренаж
- Кротовый и щелевой дренажи
- 3.3.Оросительные мелиорации
- 3.3.1.Режим орошения земель. Суммарное водопотребление. Оросительная норма
- 3.3.2. Поливные нормы и сроки поливов. Невегетационные и дополнительные поливы. Графики гидромодуля. Особенности режима орошения риса Поливные нормы и сроки поливов
- Невегетационные и дополнительные поливы
- Графики гидромодуля
- Особенности режима орошения риса
- 3.3.3. Способы и техника полива сельскохозяйственных культур. Поверхностный способ полива. Полив дождеванием. Типы дождевальных систем. Внутрипочвенный полив
- Поверхностный способ полива
- Временный ороситель; 2 -чеки; 3 -прораны; 4 – валики
- Полив дождеванием
- Внутрипочвенный способ полива
- 3.3.4. Оросительные системы, основные элементы. Проводящая и регулирующая оросительная сеть. Конструкции и расчет оросительной сети
- Проводящая оросительная сеть
- Регулирующая оросительная сеть
- Конструкции и расчет оросительной сети
- 3.3.5. Источники воды для орошения. Качество оросительной воды. Орошение поверхностными и подземными водами. Лиманное орошение. Орошение сточными водами
- Качество оросительной воды
- Орошение поверхностными и подземными водами
- Лиманное орошение
- Орошение сточными водами
- 3.3.6. Головные водозаборы. Типы водозаборов, особенности применения
- Типы бесплотинных водозаборов
- Плотинные водозаборы
- Водозаборы с насосной станцией
- 3.3.7. Отстойники на водозаборных сооружениях. Характеристики взвешенных наносов. Расчеты отстойников. Сороудерживающие решетки
- Характеристики взвешенных наносов
- Расчеты отстойников
- Сороудерживающие решетки
- 3.3.8. Дренаж на орошаемых землях. Мелиорация засоленных земель
- Мелиорация засоленных земель
- 3.4.Мелиорация в садово-парковом хозяйстве. Особенности мелиоративных мероприятий на малых площадях
- Орошение садовых и дачных участков
- Системы полива для садового участка
- Глава 4. Природоохранное обустройство территории
- 4.1. Защита земель от водной эрозии и оврагов
- Степень опасности наводнений
- 4.3. Борьба с размывами берегов рек, водохранилищ и морей
- 4.3.10. Стенки свайного типа:
- 4.4.Борьба с оползнями и селями Борьба с оползнями
- Борьба с селевыми потоками
- 4.5. Обводнение территорий. Потребность в обводнении
- 4.6. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации гидромелиоративных систем
- Зоны влияния мелиоративной системы
- Состав мероприятий по охране окружающей среды
- 4.7. Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов
- Списоклитературы