Стік річок Західного Полісся України в умовах інтенсивного антропогенного навантаження

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Стік річок Західного Полісся України в умовах інтенсивного антропогенного навантаження

Корбутяк М.В., к.г.н., доцент, Сливка П.Д., к.т.н., доцент (Національний університет водного господарства та природокористування)

Анотація

На основі багаторічних спостережень на державній гідрометричній мережі встановлені середньобагаторічні величини поверхневого та підземного стоку для основних річок регіону. На основі проведених досліджень проаналізовано вплив осушувальних меліорацій на кількісні та якісні його показники.

Abstract

Based on the years observation average figures of the outer underground flow for the main rivers of the region are calculated on the state hydrometric network. According to the research the influence of drying reclamation on its quantitative qualitative readings is analyzed.

річка стік меліорація осушувальний

Західне Полісся України розташовано в її північно-західній частині в межах Волинської та Рівненської областей. Умовно, враховуючи спільність геологічної історії, басейнової приналежності, в описуваний регіон нами включається власне Волинське Полісся, Волинська височина і прилеглі території Малого Полісся.

Характерною рисою ландшафту регіону є широке розповсюдження боліт, заболочених і перезволожених просторів, утворення яких зумовлено як наявністю надлишкової вологи (кліматичні, гідрологічні і гідрогеологічні особливості), так і геолого-геоморфологічними умовами, що визначають широке розповсюдження від'ємних форм поверхні, малих похилів і т.д. Загальна площа меліоративного фонду тут оцінюється в 1134,5 тис. га, що складає в середньому 35,5 відсотків території [1].

Основним джерелом водних ресурсів Західного Полісся є праві притоки Прип`яті. За матеріалами багаторічних спостережень на державній гідрометричній мережі нами побудована карта середнього річного стоку, яка суміщена зі схемою фізико-географічного районування (рисунок).

Досліджувану територію охоплюють дві фізико-географічні зони: змішаних лісів (I, II) та лісостепу (III, IV, V).

До першої зони входить область Волинського Полісся (I), що включає райони: Верхньоприп'ятський, Стри-Горинський, Ковельський, Маневицький, Рафалівсько-Володимирецький, Бережнице-Стольнський, Турійський, Цуманьський (Ківерцівський), Костопільський, Сарненський (Плав-Горинський) та область Житомирського Полісся (II), що включає Рокитнівський та Городницький райони.

До другої зони входить область Волинського підвищення (ІІІ) (Надбугський, Луцько - Рівненський, Гощанський та Мізоч - Повчанський райони) та область Малого Полісся (IV), що включає Ратинський, Бродівський, Ікво-Вілійський (Острожський), Грядове Побужжя та область Подільського підвищення (V).

Аналіз карти показує, що середньорічні модулі стоку по території змінюються від 3,0 до 5,5 л/с км².

Найменші величини 3,0-3,5 л/с км² характерні для Турійського та Ківерцівського фізико-географічних районів у верхів'ях річок Турія та Стохід.

Найбільші значення модулів 5,0-5,5 л/с км² мають місце в межах фізико-географічної області Малого Полісся (верхні течії річок Рата, Буг, Стир, Іква, Вілія).

Значення середньобагаторічного поверхневого і підземного стоку основних річок Західного Полісся в пунктах спостереження наведені в таб. 1.

Таблиця 1. Середньобагаторічний поверхневий і підземний стік основних річок Західного Полісся

Всього для розрахунків були прийняті дані про стік в тридцяти створах. Вихідні дані були проаналізовані на однорідність. Оцінка проводилась графічним методом та з застосуванням параметричних і непараметричних критеріїв однорідності, зокрема критерії Стьюдента та Фішера.

В басейнах цих річок, починаючи з кінця XIX ст. почались розвиватись осушувальні меліорації.

Найбільш крупні осушувальні системи створені в областях: Волинській - Турська, Цирська, Мельницька, верхів'я Прип'яті, Стохода; у Львівській - Желдецька, Нежуковська, Солокія; у Рівненській - Мельниця, Печалівка, Іква, Стубла, Зурно, Карпилівська, Яринівська, Бережанська.

Динаміка будівництва осушувальних систем в басейнах окремих річок за даними Держводгоспу України та зміни гідрографічної мережі наведені в табл. 2 і 3.

Відзначаючи надзвичайно велике соціально-економічне значення цих систем, необхідно вказати на їх прородно-трансформуючу роль, особливо в частині змін гідрографічної мережі та характеристик стоку.

Таблиця 2. Ступінь осушення басейнів окремих річок

Таблиця 3. Густота мережі осушувальних каналів в басейнах річок

Відзначаючи надзвичайно велике соціально-економічне значення цих систем, необхідно вказати на їх прородно-трансформуючу роль, особливо в частині змін гідрографічної мережі та характеристик стоку. Існує дві гіпотези щодо змін водного балансу меліорованих територій.

За першою - сумарне випарування (разом з транспірацією) з осушувальних площ збільшується внаслідок покращення умов зростання та розвитку рослин. При цьому інфільтрація та поверхневий стік зменшується. За другою - із зниженням рівня грунтових вод випарування зменшується, інфільтрація атмосферних опадів на дзеркало грунтових вод збільшується в кілька разів.

Перша гіпотеза справедлива тільки для торфовищ та територій їх переважного поширення, друга - для мінеральних грунтів. В зв'язку з цим неоднозначними будуть екологічні наслідки осушувальних меліорацій. На одних річках спостерігається зниження водності, на інших - суттєве збільшення.

Проблема впливу осушувальних меліорацій на стік річок в умовах інтенсивного сільськогосподарського освоєння водозборів привертає увагу багатьох вчених. Разом з тим, однозначної відповіді на питання про вплив осушення на стік немає.

Рисунок. 1. Середній багаторічний стік (л/с км²)

Річний стік, а також стік весняних повеней та дощових паводків, які є розрахунковими при проектуванні меліоративних систем в зоні осушення, можуть змінюватися як в бік зменшення витрат води так і в бік їх збільшення. Обов'язковому зменшенню стоку сприяють: підвищення випарування з меліорованих площ, утворення зони аерації, спорудження водомістких водоймищ. Збільшенню характеристик максимального стоку при осушенні сприяють каналізованість водозбору та водовідведення з замкнутих понижень.

Аналіз результатів багаторічних спостережень на річках Прип'ятського Полісся України дав можливість визначити повторюваність коефіцієнтів зміни стоку в зв'язку з масштабними меліоративними роботами. Значна частина зафіксованих змін стоку (48%) знаходиться в межах точності вимірювань (± 10%). Привертає увагу неоднозначність впливу осушення на мінімальний стік - в одних випадках зниження до 30%, в інших - збільшення більш ніж на 200%.

Суттєво проявляється вплив осушувальних меліорацій на режим і баланс підземних вод регіону. Оцінка впливу осушення на режим грунтових вод проводилась по декількох репрезентативних системах, які розташовані в верхів'ях річки Стохід, в басейнах Оконки, Воронки, Ікви. Дослідження показали, що найбільш суттєвий вплив меліоративних робіт на рівні грунтових вод проявляється в період літньої межені, що повністю погоджується із спостереженнями на озерах.

Ширина зони осушення залежить, головним чином, від гідрогеологічних умов конкретного болотного масиву і в меншій мірі від конструктивних особливостей осушувальної системи, так як ступінь дренування системи змінюється в широких діапазонах. Враховуючи вирішальну роль гідрогеологічних факторів, для даного регіону І.М. Худошин [1] склав прогнозну схему зміни рівнів грунтових вод під впливом осушення на різній віддаленості від граничних дрен (табл. 4).

Таблиця 4. Залежність величини пониження рівнів грунтових вод і величини зони впливу осушувальних систем від водопровідності горних порід

Помітний вплив осушення і на запаси перших від поверхні напірних водоносних горизонтів, які пов'язані з тріщинуватою товщею верхньої крейди. За даними цього автора відмічається зникнення багаточисельних в минулому висхідних джерел, зменшення дебітів експлуатаційних свердловин.

Вплив меліорації на якісний стан природних вод проявляється з одного боку через зміну гідрологічних характеристик потоку в новому руслі під впливом спрямлення; з іншого - через зміну показників використання водозбірної площі та зміну умов формування стоку основних йонів, мікроелементів і різних забруднюючих речовин.

Спрямлення русел річок, перетворених в магістральні канали осу-шувальних систем, призводять до активізації процесів руслової ерозії, переносу завислих і донних наносів та замулення ділянок річок і водойм, які розташовані нижче за течією (системи в басейнах річок Ікви, Тартацької, Льви та ін.).

Вміст завислих наносів на спрямлених ділянках річок в межах осушувальних систем досягає 100 мг/л при нормі 20 мг/л. Суттєво змінюється також йонний стік. Так, в верхів'ях Прип'яті після осушувальних робіт в період зимової межені винесення органічної речовини збільшилось вдвоє [1]. В стільки ж зросла і мінералізація за рахунок основних йонів (в першу чергу закисного заліза).

Зміни йонного стоку найбільш помітні на осушених масивах торф'яників, що пояснюються збільшенням зони аерації, а відповідно активізацією процесів деструкції органічної речовини і промивки торфу атмосферними опадами.

Крім того, проявляється збільшення живлення річок за рахунок більш глибоких водоносних горизонтів із переважаючою кислою реакцією середовища. Збільшення водності поверхневих водотоків на осушених землях в окремі вологі роки також призводить до збільшення винесення мінеральних солей і органічних речовин. При цьому основну проблему складає винесення йонів азоту та фосфору, абсолютні концентрації яких досягають відповідно до 2.0 г/л і 0,3 г/л в період зимової межені і суттєво збільшуються, в результаті активного внесення мінеральних добрив на меліоровані поля, у весняно-літній період. Попадання йонів амонійної і фосфатної груп в поверхневі водойми значно знижує якість води і викликає її “цвітіння”.

За результатами проведених досліджень побудована карта середнього багаторічного стоку річок Західного Полісся України. Показано, що осушувальні меліорації неоднозначно впливають на величину різних категорій стоку в залежності від конкретних умов. Суттєво проявляється вплив осушувальних меліорацій на режим і баланс підземних вод та на їх хімічний склад.

Література

1. Коротун И.Н., Будз М.Д., Корбутяк М.В. и др. Природные и экономические аспекты гидротехнических мелиораций в Западном Полесье УССР Сб. «Природно-мелиоративный мониторинг в СССР» - М.: МФГО. 1984 с.55-64.

2. Паламарчук М.М., Закорчевна Н.Б. Водний фонд України. Довідковий посібник.-Київ, Ніка-центр, 2001. 388с.

3. Яцик А.В. «Водогосподарська екологія», том-2. - Київ.: Ґенеза, 2004. 384с.

Размещено на Allbest.ru