Вплив осушувальної меліорації на річку Стохід

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вплив осушувальної меліорації на річку Стохід

Вступ

осушувальний меліорація річка басейн

Актуальність роботи: Раціональне використання природних ресурсів річкових долин - одна із складних і актуальних проблем сучасності. Інтерес до долин рік обумовлений можливістю їх широкого використання: селітебного, промислового, транспортного, енергетичного, сільськогосподарського, лісогосподарського, рибопромислового. Використання природних ресурсів річкових долин завжди супроводжується антропогенізацією природної структури долино-річкових геокомплексів.

Малі ріки утворюють цілісні функціональні системи з оточуючою їх територією. Відповідно, проблему охорони малих рік і відновлення їх природного режиму необхідно розглядати як проблему оптимізації функціонування системи «басейн малої ріки». Великий вплив на цю систему мають осушувальні заходи.

Осушувальна меліорація, яка є одним із активних антропогенних факторів викликає певні зміни в річковому басейні взагалі: в басейні річки Стохід. Характер цих змін являє собою складний і багатоплановий процес. При певних умовах ці зміни приводять до розвитку негативних процесів для попередження яких розроблені та здійснюються природоохоронні міроприємства. Ефективність останніх в значній мірі визначається вивченням процесів, що відбуваються в басейні під впливом осушення і системою контролю за цими процесами. В цьому плані важливе місце посідає дослідження основних напрямків і засобів регулювання басейну річки Стохід в умовах осушувальної меліорації, а також інших видів діяльності людини.

МЕТА РОБОТИ: Оцінка сучасного стану басейну річки Стохід і по можливості виявлення причин його зміни в умовах існуючої меліорації.

ЗАВДАННЯ:

1. Аналіз та узагальнення матеріалів досліджень впливу осушувальної меліорації на заплавно-русловий комплекс.

2. Виявити зміни режиму, балансу та хімічного складу під впливом осушення.

3. Оцінка меліоративної обстановки для виробництва сільськогосподарської продукції в басейні річки Стохід.

4. Аналіз середньорічного стоку річки Стохід в процесі сільськогосподарського використання.

5. Виявлення змін ґрунтового покриву під впливом осушення.

ПРЕДМЕТОМ ДОСЛІДЖЕННЯ: заплава та тераса річки Стохід та їх зміни під впливом осушення.

ОБ'ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ: заплава та тераса річки Стохід.

НАУКОВА НОВИЗНА: Узагальнені дані ефективності осушувальних меліорацій в басейні р. Стохід.

ПРАКТИЧНА ЗНАЧИМІСТЬ: Матеріали роботи безпосередньо можна використати в навчальному процесі в школі, також узагальнені мною дані ефективності меліорації можна використати при складанні проектів ефективності сівозмін в басейні річки Стохід, а також, як було вже сказано вище. Зробити моніторинг на цих землях.

БАЗА РОБОТИ: Здійснений аналіз фондових матеріалів Волинського облводгоспу, а також матеріалів «Укрземпроекту». Крім цього використані топографічні карти масштабу 1:50000 для оцінки сучасної структури річкових басейнів Стоходу.

1. Теоретичні аспекти проблеми антропогенного впливу на заплавно-русловий комплекс (ЗРК)

Вивчення природних умов та природних ресурсів Волині почалося ще в другій половині XIX століття. Тут проводили свої дослідження П.А. Тутковський, І.І. Жилинський, Е. Рюлле, С. Кульчинський, М.М. Тетяєв та багато інших науковців та вчених. Але і на даний час перед природодослідниками Волині стоїть ще багато невирішених питань, зв'язаних з охороною природи та раціонального використання природних ресурсів.

Розглядаючи проблему антропогенного впливу на ЗРК, не можна не відмітити таку важливу обставину, на яку в свій час вказував Є.В. Шанцер. Він писав: «…заплаву та русло не можна розглядати як два абсолютно незалежні один від одного елементи. Навпаки, будь-яка частина заплави колись була зайнята руслом, а потім змістилася в сторону.» (1991).

Питанням антропогенного навантаження на річний стік, а також на заплави та русла, присвячений цілий ряд фундаментальних робіт (Купріянов, 1977; Шикломанов, 1975; 1977, 1978, 1992; Антроповський, 1985, 1988, 1989; Лукащук та ін., 1986; Беркович, 1988, 1992; Матвєєв, 1988; Ковальчук, 1991, 1992 та ін.). Однак, ця проблема найдетальніше розглянута для великих та середніх рік.

Останнім часом більше уваги приділяється проблемі замулення малих рік. Це пов'язано з прогресуючою їх деградацією, а також з недостатнім вивченням цього процесу. Дослідження малих рік має велике значення: по-перше, їх стан безпосередньо впливає на розвиток великих рік того ж басейну, а антропогенне порушення балансу стоку наносів та інших компонентів верхніх складових системи річкового басейну відображаються на стані нижніх складових системи; по-друге, значними є ресурси самих малих рік як джерел водозабезпечення чи місць рекреації (Чернов, 1988). Проблема малих рік відображена в роботах В.С. Лапшенкова (1983, 1987), котрий наводить обширні дані про замулення та деградацію малих рік на півдні центрально-чорноземного району; В.С. Перехреста, В.Н. Лужнікова (1986) - на прикладі рік Білорусі; В.Л. Рохмістрова (1989) - на прикладі малих рік Ярославського Поволжя; В.І. Нікори (1992) - на прикладі рік Молдови та багатьох інших. Аналіз становища малих рік Білоруського Полісся, їх масштабні зміни в першу чергу під впливом проведених меліоративних робіт і регулювання стоку в роботі В.М. Широко ва (1992).

Більш об'ємне вивчення сучасних процесів, що розвиваються на меліоративних землях, простежується в роботі Н.Е. Борщевського (1987). Це процеси, що зв'язані з біогенними, суфіозно-просадочними, флювальними, делювільно-пролювіальними, гравітаційними і золовими природно-екзодинамічними системами та комплексами. На прикладі Київського Придніпров'я автор аналізує характер змін в кожній екзодинамічній системі.

Також слід відмітити роботи А.В. Чернова (1988, 1990, 1991) і Р.С. Чалова (1988), в яких розглядається не лише природа самих малих рік, їх функціювання в умовах посиленого антропогенного навантаження, але ставляться задачі по їх дослідженню. Необхідно, підкреслює А.В. Чернов, по-перше, відповісти на запитання: чи є регіональними визначені послідовності (ієрархії) факторів, що впливають на ріки, чи ж випадковими.

У Волинському Поліссі найвідчутнішим впливом на ЗРК володіють осушувальні меліорації.

Геоморфологічні аспекти під пояснення осушувальних меліорацій розглянуті в роботах Т.В. Климовича (1973), Б.П. Палиенко (1984), І.Н. Коротуна (1984,1987,1990).

Детальніше досліджено вплив осушувальних меліорацій на стік. Осушувальні меліорації в басейні Прип'яті не призвели до зменшення середнього багаторічного стоку ріки, а навпаки, відмічена його тенденція до його збільшення; внутрішньо річний розподіл стоку стає більш рівномірним (Максімов, Ревера, 1987). Середнє багаторічне значення річного стоку рік Українського Полісся після проведення осушувальної меліорації збільшилось на 16-27% при умові осушення водозбору більше 6% (Фоменко, 1991).

На ріках Українського Полісся вплив осушення чітко починає проявлятися, якщо площа осушених земель перевищує 20% площі водозбору (Ободовський, 1991). Осушувальні меліорації викликають збільшення забезпеченості русло формуючих витрат води, що проходять в межах заплавних бровок. Одночасно проходить підвищення абсолютних величин руслоформучих витрат води, відповідно до затопленої заплави.

В результаті аналізу багаторічних коливань водності р. Прип'ять біля с. Річиця Я.О. Мольчак та С.С. Кутовий встановили, що осушувальна меліорація суттєво не вплинула на характеристики стоку верхів'я Прип'яті; коливання стоку та його факторів мають природне походження.

Після проведення в басейнах рік Українського Полісся меліоративних робіт внаслідок ліквідації потічків і випрямлення русел рік протяжність гідрографічної сітки скоротилась. В той же час значно збільшилась штучна сітка. (Яцик, Бишовець та ін., 1991).

В дослідженні використані різноманітні методи, прийоми, способи вивчення флювіальних геоморфосистем і процесів, що розвиваються в них, - від польового збору емпіричних даних, історико-географічного і картометричного аналізу, до теоретичних узагальнень. Найважливішим з них був аналіз:

- «тимчасових» зрізів стану флювіальних геоморфосистем;

- структура різнорангових флювіальних систем, тенденцій їх розвитку та масштабів трансформації;

- факторів та умов, що впливають на виникнення та розвиток екологічно важливих процесів, явищ та стану ЗРК.

2. Загальна характеристика осушувальної меліорації

Волинська область є однією із північно-західних областей України, площею 20,2 тис. км. кв., що становить 3,3% всієї території. Межує область на півночі з Білорусією, на заході з Польщею, на півдні з Львівською і сході з Рівненською областями. Область має рівнинну поверхню, висота якої 195 м. над рівнем моря. Найвища точка поверхні досягає 292 м над рівнем моря і розташована на півдні області, недалеко с. Бужани Горохівського району; найнижча її точка - в долині р. Прип'ять, біля устя р. Стохід і становить 132 м над рівнем моря. На перший погляд похил поверхні області може здатися досить значним (близько 0,8 м. на 1 км). Насправді похили поверхні різноманітні і значно менші від даної величини. Особливо незначні похили поверхні спостерігаються в її поліській частині. Тільки в південній, лісостеповій частині області відносно значні, що створює порівняно більші похили поверхні, особливо між заплавами рік та їх місцевими вододілами. Тому і південна, лісостепова частина області має сприятливі природні, передумови для поширення ерозії. Незважаючи на рівнинність поверхні області, через її територію проходить частина Головного Європейського вододілу, що ділить басейни рік Чорного і Балтійського морів, а саме Західного Бугу і Прип'яті. Цей вододілі входить в межі області з Львівської області і простягається дуже звивистою лінією на північний захід до групи Шацьких озер, а далі на північний схід (с. Глухи Ратнівського району). Вододіл дуже плоский, невиразний, у багатьох місцях проходить через болота, що вказує на його формування, яке почалося тільки після відступу дніпровського зледеніння. Ландшафти області належать до двох типів: поліського з перевагою боліт, луків, дубово-соснових і дрібнолистих лісів та лісостепового, з поширенням в доісторичному минулому лучних степів та дубово-грабових лісів, а в наш час переважно орних земель. На території області є багато джерел з напірними висхідними водами. Крім того, область багата на озера. На її території налічується понад 200 озер площею від 2 до 2450 га. За походженням вони різноманітні. Переважна більшість з них карстового походження. Живляться вони атмосферними опадами, поверхневим стоком і підземними водами. Нашій області притаманні деякі риси природи, якими вона відрізняється від інших областей України. Вона має найбільші в державі площі боліт і заболочених земель, що становлять 14% території.

Найбільші площі заболочених земель та боліт припадають на басейни річок Прип'ять, Турія, Стохід, Стир. І тому для розвитку сільського господарства починаючи з середини XX ст. почалося на цих територіях осушення і меліорація. Тому вибір басейну річки Стохід був обумовлений саме його типовістю для українського Полісся.

Донедавна ефективність осушувальних меліорацій оцінювалася двояко: з одного боку - по строках окупності капітальних вкладень і по врожайності сільськогосподарських культур, з другого - по створенню і підтриманню протягом всього сільськогосподарського року оптимального водного режиму на осушуваних землях (оптимальна меліоративна обстановка). В ідеалі оцінка ефективності осушувальних меліорацій і повинна була б бути такою, проте на практиці це досягається дуже рідко по таких причинах. Відомо, що навіть при оптимальній меліоративній обстановці врожайність сільськогосподарських культур через різні організаційні і господарські причини часто значно нижче проектної, що тягне за собою і збільшення строків окупності капітальних вкладень. З іншого боку навіть при несприятливій меліоративній обстановці, але за високого рівня агротехніки, врожайність дуже близька до проектної. При цьому і в першому і в другому випадках практично не оцінюються екологічні наслідки осушувальних меліорацій, які, на наш погляд, є основним оціночним показником. В кінці кінців врожайність можна буде досягти, а меліоративну обстановку оптимізувати, а ось екологічні наслідки, особливо якщо вони набули негативного і незворотного характеру, перетворити дуже важко, або навіть неможливо. Виходячи з цього, в даній роботі робиться спроба оцінити ефективність осушувальних меліорацій через екологічні наслідки, тобто шляхом розкриття суті змін, які відбулися в природних комплексах під впливом осушення. Осушувальні системи в басейні річки Стохід різні як по площі, так і за конструктивними особливостями осушувальної мережі і способах осушення (відкрита мережа, відкрита мережа і закритий дренаж, тільки закритий дренаж). Використовуються осушувані землі переважно під ріллю і пасовища. Будівництво і введення системи в експлуатацію здійснюється протягом майже 30-річного періоду, з різною інтенсивністю. З 1985 року будівництво нових водогосподарських об'єктів в басейні практично припинено і основні зусилля меліораторів були спрямовані на покращення рівня експлуатації осушувальної мережі і підтримання її в робочому стані (рис. 2.1, табл. 2.1).

Табл. 2.1. Осушувальні системи в басейні ріки Стохід

3. Фізико-географічна фактори та умови формування басейну річки Стохід

3.1 Геологічна будова і рельєф

В геологічній будові долини річки Стохід приймають участь відклади мезозою та кайнозою. В межах басейну річки мезозойські відклади представлені в основному утвореннями верхньої крейди. Літологічне вони представлені білою писальною крейдою. Під впливом факторів вивітрення писальна крейда легко руйнується і верхня її частина представляє собою пластичну м'яку масу, яка являє собою локальний водоопор. Потужність цієї зони мінлива і коливається в межах 2,8 м. Залягають крейдяні відклади на глибинах 8-20 м (рис. 3.1).

В рельєфі каналізованого русла Стоходу чітко виділяються дві плесові улоговини, між якими розміщена стрічкова гряда з малими осередками, з крутим верховим відкосом. В нижню плесову улоговину врізається коса. Висота гряди 15 см, довжина 70-90 м (рис 3.2.)

Четвертинний покрив має винятково неоднорідну будову і мінливої потужності. Середньочетвертинні флювіогляціальні відклади часу відсуву дніпровського льодовика розповсюджені на значних площах. Потужність їх коливається в межах 2-6 м. Відклади цього горизонту літологічне представлені дрібнозернистими пісками. Піски сірі, слабо підзолені з незначним включенням дрібної гальки. Флювіогляціальні відклади залягають безпосередньо на крейдяних породах.

До сучасних четвертинних відкладів відносяться утворення післяльодовикового часу, які включають в себе осад боліт і алювіальні відклади річок.

Алювіальні відклади заплав розповсюджені на незначних площах і представлені дрібнозернистими пісками, місцями мулистими, і супісками. Потужність їх коливається в межах 0,5-0,7 м.

Болотні відклади займають найбільші понижені ділянки рельєфу, більша частина яких приурочена до заплави річки Стохід.

Потужність їх досягає 5 м. Літологічно вони представлені осоковими, дерев'яно-осоковими торф'яниками різного ступеня розкладу. Елювіальні відклади розповсюджені на території повсюди. Вони представлені перешаруванням різнозернистих пісків і супісків потужністю до 1,5 м.

В рельєфі ділянки виділяється велике плоске пониження в південному і система долиноподібних понижень південно-східного напрямку в західній частині, розділена плоским водороздільним підвищенням з пологими схилами і нечітко вираженою лінією підошви.

Північна частина дослідженої території відносно припіднята, ускладнена багаточисленими замкнутими безстічними пониженнями різних розмірів (від 0,2 до 1 га), форми і орієнтації і улоговинами стоку, в більшості південної, південно-східної протяжності. Ширина їх складає 0,1-0,3 км. Глибина 1-3 м.

Такий характер сучасної поверхні свідчить про спадковість її до верхньокрейдяної. Великий болотний масив південної частини належить до давньої частини стоку. Глибина врізу її в крейдову поверхню складає 10-20 м. Абсолютні відмітки поверхні болотяних масивів 178-179 м., водороздільні простори 179-188 м., відносне перевищення складає 0,3-3,5 м

3.2 Гідрогеологічні особливості

В гідрогеологічному відношенні на території басейну річки Стохід, відповідно геологічній будові, виділяється два основних водоносних горизонти.

1. Водоносний горизонт четвертинних відкладів.

2. Водоносний горизонт крейдяних відкладів.

Четвертинний водоносний горизонт зустрічається повсюди і бере участь у формуванні заболочених земель. Водовміщуючими породами є пісок і торф. Рівні ґрунтових вод залягають на різних глибинах - найменша глибина залягання рівня спостерігається на заплаві, найбільша на першій надзаплавній терасі. Влітку рівні ґрунтових вод коливаються в межах 1,0-2,0 м. від поверхні землі, а у водопіллі - 0,5-1 м, а на заплаві - вище 0,5 м. Потужність водоносного горизонту змінюється від декількох метрів до 15-20 м (в заплавній частині).

Другий водоносний горизонт крейдяних відкладів пристосований до туронського ярусу крейдяної товщі. Водоносність цих відкладів пов'язана з зоною тріщинуватості.

Води цього горизонту напірні і на ділянках де відсутній водоопір вони підживлюють грунтові води.

Природний режим водоносних горизонтів характеризується двома екстремальними положеннями - весняним максимумом і літнім мінімумом. Глибина залягання ґрунтових вод коливається при весняному максимумі в широких межах, залежно від умов того чи іншого року. Спад рівня відбувається швидко. Літній мінімум відмічається в третій декаді серпня - першій декаді вересня; тільки в окремих випадках відмічається його настання на місяць раніше (ІІІ декада липня - І декада серпня). Між весняним максимумом та літнім мінімумом різниця в глибині залягання водоносного горизонту складає до 2 м. В цілому по території аналіз рівневого режиму дозволив зробити висновки про його безпосередній зв'язок з кліматичними факторами, при цьому весняні максимуми рівня, в основному, залежать від кількості зимових атмосферних опадів.

3.3 Особливості гідрологічного режиму річки Стохід

Річка Стохід є правою притокою Прип'яті. Довжина її становить 188 км, площа басейну - 3 155 кв. км. Ріка бере початок поблизу с. Семеринське Локачинського району і протікає в межах області. Ріка з повільного течією, заболоченою заплавою і вираженими берегами. До с. Свидники русло річки випрямлене, в зв'язку з меліоративними роботами, які проводились в 1970-80 роках, а далі русло ріки розгалужується на багато рукавів, стариць, проток («стоходів»). Густота річкової сітки - 0,27 км/км. У басейні р. Стохід налічується біля 144 річок, довжиною від 1-2 км і більше 10 км. Ширина річки на перекатах досягає 5-10 м, а на плесах - до 50 м. Глибина річки на перекаті становить 0.5-1.0 м, на плесах досягає 8-10 м. Живлення річки проводиться за рахунок атмосферних опадів, поверхневих стоків і ґрунтових вод.

В рівневому режимі ріки є яскраво виражена весняна повінь, з літніми і осінньо-зимовими наводками. Щороку спостерігається весняний розлив ріки та 11 приток.

Ширина розливу деколи доходить до 5 км, а глибина затоплення в нижній її частині досягає до 1,0 м. Весняна повінь починається в першій половині березня (часом у деякі роки в кінці лютого) і закінчується в другій половині, а то й третій - квітня місяця. Не виключенням була повінь 1999 року. Високі рівні, як правило, пов'язані весняною повінню і спостерігаються в березні місяці, середньорічна амплітуда коливання рівнів води, в залежності атмосферних опадів, коливається від 30 до 110 см. Аналізи даних режиму рівнів води у річці, за останні п'ять років (1995-1999 рр.). показують що амплітуда їх становила: у 1995 р. - 40 см, 1996 р. - 54 см, 1997 р. - 43 см, у 1998 р. - 103 см, 1999 -99 см (табл. 3.1, рис. 3.3.).

Найбільші витрати води на протязі року р. Стохід спостерігаються в березні - квітні місяцях і лише в окремі роки, коли в зимові відлиги відбуваються повені, у грудні-січні місяцях. Весняна повінь протримується один-два місяці. Влітку часто трапляються дощові паводки. Середня висота їх на р. Стохід змінюється над умовним рівнем в межах 0,5 -1,8 м.

Табл. 3.1. Середньорічні рівні води ріки Стохід біля міста Любешів

Табл. 3.2. Середньомісячні витрати води ріки Стохід, м³/сек

3.4 Хімічний склад води річки Стохід і ґрунтових вод

За хімічним складом води гідрокарбонатно-кальцієві, з мінералізацією 0,3 - 0,7 г/куб. дм. Аналіз даних хімічних аналізів показує, що, переважно мінералізація під час повені знижується. Максимальна мінералізація спостерігається при невеликих витратах. Мінералізація поверхневих вод у водопілля завжди нижча, ніж при середнє малих витратах, але сумарний стік хімічних компонентів в водопілля перевищує в 10 разів стік при малих і у 5 разів при середніх витратах. Максимальні значення окремих іонів, як правило, спостерігаються при малих витратах, і лише існують окремі випадки, і то не для всіх іонів, коли максимальні значення спостерігались під час водопілля.

Найменші чутливі до водного режиму домінуючі іони у яких величини середньорічних концентрацій відрізняються від середніх багаторічних на 26% (кальцій) і 20% (гідрокарбонати). Інші компоненти більш чутливі. На протязі періоду досліджень спостерігається підвищений вміст заліза. В деяких випадках вміст його перевищує десятки разів гранично допустимі концентрації (0,3 мг/куб. дм) Як відомо, хімічний склад води зумовлює її фізичні властивості і характер процесів, що в ній проходять. Хімічний склад води необхідно враховувати при використає водних об'єктів для всіх видів водокористування, при будівництві водогосподарських споруд, зрошення, риборозведення і т. п.

В даний час одним із головних питань є формування хімічного складу, як ґрунтових та і поверхневих вод, вплив на нього антропогенних факторів. Крім даного фактору на формування хімічного складу вод значний вплив мають метеорологічний, фізико-географічний, геологічний 1 біологічний фактори. По ступеню впливу вони далеко нерівнозначні. Найбільш впливають на формування хімічного складу атмосферні опади. При інфільтрації їх, відбувається виніс солей із грунтів зони аерації, збільшення мінералізації ґрунтових вод і відповідно підвищення вмісту тих чи інших хімічних елементів.

Гідрогеологічні фактори найбільш впливають на формування хімічного складу ґрунтових і поверхневих вод в прибережних районах під час весняно-осінніх паводків, коли поверхневі води інтенсивно живлять грунтові.

Води четвертинного водоносного горизонту (грунтові) за хімічним складом є гідрокарбонатно - кальцієві. Мінералізація ґрунтових вод коливається, в середньому, межах 150 - 500 мг/л. За період спостереження вони не перевищувала 1000 мг/л (ГДК).

Максимальні значення були зафіксовані в свердловинах №11 /4.02.98 р./. №127 /13.04.95 р./ і становили відповідно 909 мг/л і 950 мг/л. В даний час було зафіксовано підвищення вмісту азотовмісних сполук, які значно перевищили гранично допустимі концентрації, і дещо підвищений вміст інших хімічних елементів. За концентрацією іонів водню води можна вважати нейтральними, в деяких випадках із слабо лужною реакцією.

Концентрація основних хімічних елементів в ґрунтових водах знаходилась в межах норми. Так максимальні значення сульфатів зафіксовані в свердловині №1: /13.04.95р7 і становили 339,36 мг/л, що значно нижче норми (500 мг/л). В цілому, вміст сульфатів коливається в межах 50 - 150 мг/л. Вміст хлоридів також не перевищував гранично допустимі концентрації /350 мг/л/ і їх максимальний вміст було зафіксовано у свердловині №127 / 4.02.98 р./ - 207,3 мг/л.

Азотовмісні сполуки (нітрити, нітрати, аміак) знаходилась в межах гранично допустимих концентрацій, але в окремих одиничних випадках також було зафіксовано їх понаднормативний вміст в ґрунтових водах. Так, вміст нітратів у водах свердловині №11 (4.02.98 р.) становив 61,7 мг/л при ГДК - 45 мг/л.

Максимальний вміст аміаку в ґрунтових водах зафіксовано в свердловинах №13 (7.02. і 13.04.95) - 18,4 і 21,0 мг/л; в свердловині №127 (18.10.96 р. і 24.04.98) - 5,1 мг/л і 14,02 мг/л; в свердловині №65 (18.01.94 р. і 24.04.98 р.) - 16,3 мг/л і 14,6 мг/л, що значно вище гранично допустимих концентрацій. (2,0 мг/л). Значний вміст аміаку було зафіксовано в водах річки Фоси в 1994 році (18.01). Вміст його становив 144 мг/л. У водах річки Стохід концентрація його не перевищувала норму.

Підвищений вміст іонів вказує на погіршення санітарного стану вод і обмежує її застосування для господарських потреб.

Підвищений вміст окремих хімічних сполук пов'язаний зі стоком із сільськогосподарських угідь, на яких використовуються добрива, зі складуванням добрив біля відкритих водойм, а також їх забрудненням господарсько-побутовими стоками.

4. Вплив осушувальної меліорації на заплавно-русловий комплекс річки Стохід

4.1 Зміна гідрогеологічних умов

Початок науковим дослідженням по вивченню режиму, балансу і хімічного складу ґрунтових і підземних вод в басейні річки Стохід було покладено в 1967 році, коли відділом меліоративної гідрогеології (тепер відділ природоохоронних заходів) УкрНДІГіМ (тепер Інститут гідротехніки і меліорації УААН) були в басейні річки закладені спостережні створи в верхів'ях річки Стохід і в її середній течії. На початку восьмидесятих років ця спостережна мережа була передана Львівській гідрогеоломеліоративній експедиції (ГГМЕ). В роботах по обґрунтуванню і організації спостережної мережі в басейні річки Стохід від УкрНДІГіМ в різні роки брали участь В.Є. Алексієвський, О.В. Цвєтова, І. Ю. Насєдкін. Ю. І. Солов'яненко, Ж.С. Ільчишина, І. М. Пода, Л.В. Подзіна та інші співробітники відділу. В вивченні хімічного складу підземних вод і його змін під впливом осушення в басейні річки Стохід брали участь Д.В. Закревський, Г.П. Рябцева, Н. І. Іванушкіна, у виявленні особливостей формування режиму І. Т. Грудинська, Г. І. Пастухов, І. Ю. Насєдкін, І. Б. Корсунська. В верхів'ях річки Стохід, вперше на лівобережжі Українського Полісся, була побудовані лізиметрична водно-балансова станція (у с. Малинівка), ініціатором створення якої виступав начальник Львівської ГГМЕ К.П. Терещенко, а в її організації безпосередню участь брали Б.Д. Різник, Г. І. Самсонюк, Б. І. Козловський, Й.М. Білоус. Н. Є. Кутко та інші спеціалісти експедиції.

На цьому об'єкті були одержані унікальні дані про зміни режиму, балансу і хімічного складу підземних вод під впливом осушення, про вплив осушення на прилеглі землі, на поверхневий стік і т. і. Результати спостережень і досліджень були відображені в численних публікаціях і добре відомі за межами України.

На жаль, далеко не всі результати досліджень, одержані в даному басейні, були впроваджені в практику проектування, будівництва і експлуатації водогосподарських об'єктів, а сама спостережна мережа з середини дев'яностих років стала занепадати, так само, як і самі спостереження і дослідження. Пояснюється це різними причинами (об'єктивними і суб'єктивними), але в першу чергу недостатністю фінансування. Не покращилася справа і в наш час, а існуюча спостережна мережа свердловин і водно-балансова станція функціонують переважно на ентузіазмі працівників Волинського Облводгоспу і гідрогеолого-меліоративної служби.

Методичне вивчення впливу на режим, банане і хімічний склад ґрунтових вод здійснювалося шляхом порівняння природних їх характеристик з такими в процесі будівництва осушувальних систем, експлуатації і інтенсивного сільгоспвикористання.

Дані 25-річних спостережень за природним режимом ґрунтових вод у створі у с. Гулівка в четвертинних відкладах і в відкладах верхньої крейди свідчать про те, що рівневий режим синхронний і ідентичний коливанням рівня води в р. Стохід. У розрізі року тут виділяються весняний підйом, літньо-осінній спад, осінньо-зимовий підйом і зимові спад. Весняний підйом рівня відмічається в різні строки (лютий - квітень), що пояснюється різними строками появи позитивних температур і сніготаненням. Весняний підйом рівнів, правило, є річним максимумом (виняток складають декілька років 1972,1974,1980,1988,1991. коли переважали осінньо-зимові підйоми). Найбільше значення РГВ весняного підйому (0,13 м вище поверхні землі) відмічалося в 1971 р.

Зимовий спад з мінімумом в січні-березні фіксувався за період спостережень від 1,32 до 0,10 м. Амплітуда зимового спаду змінювалася від 0,20 до 1,40 м.

Річна амплітуда коливань РГВ за період спостережень змінювалася в широкому діапазоні від 0,32 м (1990 р.) до 1,52 м (1975). Амплітуда коливань рівнів ґрунтові вод за увесь період спостережень складала 1,72 м.

Будівництво Верхньо-Стохідської осушувальної, системи здійснювалося в 1961 - 73 рр. Вона замикається створом гідрологічного поста р. Стохід - с. Малинівка площа водозбору якого складає 612 кв. км і розташована у 5 районах центральної частини Волинської області: Рожищенському (33,5% території басейну), Турійському (29,9%), Ковельському (18,9%), Локачинському (10,4%) і Луцькому (7,8%). Переважаючою формою рельєфу є слабкохвиляста рівнина з невеликим нахилом поверхні в бік річки Стохід. В верхоріччі басейн розчленований невеликими балками і ярами з пологими схилами. Абсолютні висоти 180 м в низов'ї басейну і до 200 м в верхоріччі. В долині р. Стохід виділяється заплава і перша надзаплавна тераса. Ширина заплави коливається від 0,5 м до 1,0 - 1,5 км. Поверхня заплави нерівна, з невеликим підвищеннями (висотою до 2,0 м) і ізольованими, розташованими уздовж першої надзаплавної тераси численними блюдцеподібними пониженнями. Складена заплава товщею алювіальних відкладів, представлених торфовищами, супісями і пісками.

В геологічній будові беруть участь відклади верхньої крейди і четвертинні відклади. Відклади верхньої крейди, маючи повсюдне поширення, виражені білою писальною крейдою, щільними, тріщинуватими з лінзами і гніздами мергелями. Четвертинні відклади поширені переважно в нижній частині басейну. Потужність коливається від 2.0 до 4,0 м. Подані дрібнозернистими пісками. Піски сірі, слабко озалізнені, з рідкими включеннями дрібної гальки.

Відповідно до геологічної будови на території Стохідської осушувальної системи виділяються два основних водоносних горизонти: водоносний горизонт четвертинні відкладів і водоносний горизонт крейдяних відкладів. Перший розвинутий повсюдно і бере безпосередню участь в формуванні заболочених площ. Глибина залягань рівня ґрунтових вод різна - найменші глибини відмічаються в заплавній частині, найбільші - на першій надзаплавній терасі. Улітку вони коливаються в межах 1,0 -2,0 м від поверхні землі, а у водопілля - 0,5 - 1,0 м, в заплаві - вище 0,5 м. Потужність водоносного горизонту змінюється в межах від 0,5 м на терасі до 15 - 20 м і більше заплавній частині. Цей горизонт відокремлений від крейдяного водоносного горизонту вивітреною зоною пластичної крейди, яка є водотривом. Водоносний горизонт крейдяних відкладів пристосований до туронського ярусу крейдяної товщі, який залягає на невеликій (від 1 -2 до 5 - 10 м) глибині під четвертинними відкладами. Водоносність цих відкладів пов'язана з зоною підвищеної тріщинуватості і їх частковою закарстованістю. На більшій частині території водотрив між водоносним горизонтами крейдяних і четвертинних відкладів відсутній і вони є єдиним водоносним комплексом. Тільки на окремих ділянках в північній і східній частинах, дякуючи наявності місцевих водотривів, крейдяний горизонт набуває напірних властивостей і підживлює грунтові води.

Основні типи грунтів в цьому басейні: дерново-середньопідзолисті супіщані (40%), дерново-слабкопідзолисті піщані і глинисто-піщані (30%), чорноземи опідзолені чорноземи типові мапогумусні (15%), в заплавах річок і балок - торфово-болотні і торфовища (15%).

Для осушення заболоченого масиву і регулювання водного режиму проектом передбачалося будівництво відкритої осушувальної мережі, яка забезпечила б скидань поверхневих вод і зниження рівня ґрунтових вод на глибину 0,5 - 0,6 м від поверхні землі на передпосівний період і на 0,7 - 1,1 м в період вегетації. При проектуванні системи передбачалися і умови по раціональному використанню осушуваних земель і використання сучасної техніки і технологій. Регулювання водного режиму передбачалося попереднім шлюзуванням за рахунок використання власного стоку річок, для чого були запроектовані шлюзи-регулятори на магістральному каналі трубчасті регулятори на бокових каналах. Водоприймачем є річка Стохід, зарегульована від витоків до перетинання їх автошляхом Ковель - Луцьк протягом 46 км.

Осушувальна мережа включає 16 магістральних каналів загальною довжиною 143 км і 314 каналів другого і третього порядків довжиною 333,4 км. В комбінаціях відкритою мережею передбачався кротовий дренаж на площі 1973 га. В цілому система охоплює землі 17 колгоспів в межах Рожищенського, Володимир-Волинського, Ковельського районів Волинської області Система природоохоронних заходів проектом не передбачалася.

Спостережна мережа на системі дозволяла здійснювати спостереження за рівневим режимом як ґрунтових вод в четвертинних відкладах, так і вод крейдяної водоносного горизонту. Окремі створи були організовані за декілька років до початку осушувальних заходів, що дозволило розкрити особливості формування природної режиму в межах різних геоморфологічних елементів.

Природний режим ґрунтових вод в межах заболоченої заплави Стоходу характеризується двома екстремальними положеннями - весняним максимумом і літнім мінімумом. Весняний максимальний рівень фіксується, як правило, у другій декаді березня.

Глибина залягання ґрунтових вод у період весняного максимуму коливається в широких межах, залежно від умов того чи іншого року - від 25 до 100 см і більші. Спрацювання рівня відбувається достатньо швидко: тривалість періоду зниження рівня значною мірою залежить від глибини залягання дзеркала ґрунтових вод в період максимуму.

Літній мінімум рівнів відмічається, як правило, в третій декаді серпня - першій декаді вересня, тільки в окремих випадках відмічається його настання на місяць раніше (3 декада липня - 1 декада серпня) Глибина залягання водоносного горизонту змінюється в цей час в межах 150-180 см (за розглядаємий ряд років). Період літнього мінімуму достатньо тривалий - 90 -120 діб при незначній амплітуді (до 15-20 см) коливання рівня ґрунтових вод.

Різниця в глибині залягання водоносного горизонту між весняним максимумом з пітнім мінімумом складає від 50 до 150 см.

В межах вододільних просторів графік річного ходу рівня ґрунтових вод, повторюючи в загальних рисах хід їх рівнів на заплаві, має свої специфічні особливості. Передусім треба відзначити тут наявність двох додаткових екстремальних положень - осінньо-зимового максимуму і зимового мінімуму, які хоча і виражені значно слабше основних - весняного максимуму і зимового мінімуму - все таки простежуються достатньо чітко. Осінньо-зимовий максимум фіксується, як правило, в останніх числах листопада - першій декаді грудня. Тривалість його в часі, а також перевищення над рівнем літнього мінімуму, дуже різні і повністю залежать від кліматичних умов року.

Зимовий мінімум настає звичайно між третьою декадою січня і другою декадою лютого.

Всі екстремальні положення рівня ґрунтових вод в межах вододільного простору виражені значно чіткіше, ніж на осушуваній заплаві

В цілому по території аналіз рівневого режиму дозволяє зробити висновки про його безпосередній зв'язок з кліматичними факторами, при цьому весняні максимуми рівня повністю залежать від кількості зимових опадів.

Проведені І.Ю. Насєдкіним в 1968-71 рр. водно-балансові дослідження на заболочених землях в долині р. Стохід (на землях, які не осушувалися) показали, що основними факторами, які визначають нагромадження (збільшення) або спрацювання (зменшення) запасів підземних вод є кількість атмосферних опадів (інфільтрація), температура повітря (випаровування), а також вельми незначна величина відтоку (припливу), яка складає 3-15% від випаровування і 2-3% від інфільтрації.

Основне нагромадження ґрунтових вод як в заплаві, так і на прилеглих (вододільних) землях, відбувається навесні, при цьому значну роль відіграють талі води, які визначають високе положення РГВ.

Для розкриття процесу впливу осушення на рівне вий режим ґрунтових вод заболоченого масиву були зіставленні глибини залягання рівнів ґрунтових вод в створі 1-1 за увесь період досліджень. Дані режимних спостережень дозволили не тільки оцінити вплив осушувальних меліорацій на водоносні горизонти в четвертинна відкладах і в відкладах крейдяної товщі, але і в межах різних геоморфологічним елементів. Виконаний І. Б. Корсунською кореляційний метод обробки даних показав, що кореляційний зв'язок між РГВ і режимостворюючими факторами фіксується в межах всієї осушуваної площі, а пристосованість до того чи іншого геоморфологічного елементу позначається на характері і щільності (істотно неоднакових дня заплави, схилів і вододільних просторів).

Статистична обробка даних режимних спостережень свідчить про те. що в заплаві, де грунтові води в умовах осушення в вегетаційний період знаходяться на певних глибинах, кореляційний зв'язок між рівнями ґрунтових вод і метеофакторами значно слабший, ніж в осінньо-зимовий період, іноді тісність зв'язку найбільш тісна (основну роль в цей час грають температурний режим і вологість даного місяця). На площі вододілу, де коливання рівня водоносного горизонту запізнюються відносно зміни температури і випадіння опадів, кореляційна залежність простежується дуже слабко в усі місяці року.

Як зазначалося раніше. Львівською ГГМР в районі с. Малинівка в долині р. Стохід була організована лізиметрична водно балансова станція (загальна площа водно-балансової ділянки 1200 га. експериментальної водно-балансової площадки 0,073 га). Організація цієї станції мала на меті можливість вирішення таких задач:

- вивчення режиму ґрунтових вод, як фактора, який регулює зволоженість грунтів;

- вивчення взаємозв'язку різних водоносних горизонтів і їх ролі у створенні боліт;

- вивчення водно-фізичних властивостей болотних відкладів:

- експериментальне визначення окремих елементів водного балансу і т. і.

Проведення спостережень і досліджень на Малинівській водно-балансовій станції дозволило розкрити особливості формування балансу ґрунтових вод в умовах осушення. Виконаний Б.О. Веремчуком і Ю. А Овсянніковим аналіз багаторічних даних показав, що під час випадіння опадів випаровування з грунтів відсутнє, величина інфільтраційне живлення залежить від запасів вологи зони аерації. Із збільшенням потужності зони аерації і зменшенням її вологості, між початком випадіння опадів і початком живлення ґрунтових вод прямо протилежна браку насичення грунтів та обернено пропорційна коефіцієнту фільтрації. Інфільтраційне живлення фунтових вод здійснюється протягом усього року, проте з різною інтенсивністю, яка залежить від зміни метеофакторів.

Найбільші величини інфільтраційного живлення спостерігалися у 1990 році, а також у 1992 і 1993 роках. Нагромадження запасів ґрунтових вод в ці роки відбувалося, головним чином, за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і вод поверхневого стоку. Протягом 1990 року, в березні, червні, вересні і жовтні спостерігалося формування від'ємного балансу. Випаровування, посилене транспірацією, перевищувало інфільтрацію. В решті місяців інфільтраційне живлення перевищувало випаровування, що і обумовило формування позитивного балансу і підйому рівнів ґрунтових вод В лютому 1991 р. і квітні того ж року при від'ємних температурах повітря відбувалося випаровування і відтік ґрунтових вод Рівні ґрунтових в значно знизилися. Найбільш інтенсивна інфільтрація атмосферних опадів відмічається в березні місяці (85,24 мм) В липні і серпні відмічається від'ємне формування балансу (-0,30 мм і -7,48 мм), копи випаровування перевищило інфільтрацію. Також від'ємне формування балансу спостерігалося в грудні 1992 р. (-7,85 мм). В 1992 році найбільші величини формування позитивного балансу спостерігаються в березні (+61,07 мм), вересні-листопаді (+60 -70 мм) місяцях, копи інфільтраційне живлення перевищило випаровування і відтік грунтових вод. Формування від'ємного водного балансу спостерігалося у квітні (-11,02 мм), липні-серпні (-6,63 і -46,72 мм) і грудні (-2,93 мм) місяцях, коли атмосферних опадів випадало менше норми і випаровування і відтік фунтових вод перевішували інфільтраційне живлення. В 1993 році формування позитивного водного балансу спостерігалося у бере; (+66,35 мм), червні-липні (+60,87 і +51,42 мм) та грудні (+56,70 мм) місяцях, коли атмосферних опадів випало значно більше норми. Інтенсивне інфільтраційне живлені спостерігалося на початку 1944 року (січень, березень) Невелика кількість опадів, перевищення випаровування і відтоку над інфільтрацією призвели до формування від'ємне балансу з квітня по серпень місяць, що призвело до зниження рівнів фунтових вод. В наступні періоди року велика кількість випавших атмосферних опадів обумовила поповнені запасів фунтових вод за рахунок інфільтрації.

Поповнення запасів ґрунтових вод відбувається переважно в січні-березні місяці і вересні-листопаді. Формування від'ємного водного балансу відбувається в квітні і листопаді-серпні. Нагромадження запасів ґрунтових вод відбувалося, головним чином, за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і вод місцевого поверхневого стоку. Інфільтраційне живлення фунтових вод і випаровування з їх дзеркала змінюються в часі залежно від зміни метеорологічних умов і викликають зміни рівнів ґрунтових вод в сезонному і річному розрізах.

Не менш цікаві дані Малинівської водно-балансової станції про зміни запасів вологи в зоні аерації осушуваних земель в долині річки Сто хід. Максимальні значення запасів вологи відмічаються улітку, рідше восени, коли рівні фунтових вод залягають на великих глибинах. О.В. Цвєтова робить також висновки про те, й незважаючи на ефект регулювання водного режиму на осушуваних землях, основним фактором формування запасів вологи запишаються метеорологічні умови і їх розподіл у часі. Спостереження за хімічним складом підземних вод на Верхньо-Стохідській осушувальній системі проводиться регулярно починаючи з 1969 року. При цьому визначається хімічний склад не тільки фунтових вод, але і вод першого від поверхні напірного водоносного горизонту (крейдяного). За цей період було відібрано посезонне, проаналізовано і оброблено понад 700 аналізів із свердловин, розташованих на різних елементах рельєфу, на грунтові і напірні води: до 100 аналізів поверхневих вод р. Стохід і скидних каналів.

Тривалість спостережень і кількість відібраних проб дають підставу робити перш висновки про формування хімічного складу природних вод в цьому басейні.

Однозначно можна стверджувати, що хімічний склад підземних вод в верхньокрейдяних відкладах не зазнав якоїсь характерної зміни протягом періоду спостережень, які можна було б віднести за рахунок існуючих меліоративних заходів. Зміни у ...