Аналіз проблем протипаводкового захисту Закарпатської області та шляхи їх вирішення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аналіз проблем протипаводкового захисту Закарпатської області та шляхи їх вирішення

Кір'янов В.М., Керечан Д.М.

Висвітлено існуючу ситуацію протипаводкового захисту Закарпатської області, наголошується на важливості поєднання існуючих методів берегоукріплення та захисту земель від ерозії з біологічними методами; наведено результати попередніх спостережень та очікувані наслідки виконуваних досліджень.

This article is about situation in flood protection work in Transcarpathian region. The task of research work is to protect land from erosion using biomethods of flood protection, to find new or to renew existing biomethods of flood protection, becouse the cost of existing constructions made of stones, concrete etc. is very high.

Мета даної статті - на основі отриманих результатів спостережень та проведених досліджень висвітлити ситуацію протипаводкового захисту Закарпатської області, здійснити аналіз та намітити шляхи підвищення ефективності захисту земель цього регіону, показати ефективність запровадження існуючих та пропонованих біологічних методів берегоукріплення, їх спільного використання для вирішення існуючих проблеми.

Ситуація з протипаводковим захистом земель Закарпатської області на сьогоднішній день залишається складною, відбувається досить інтенсивна ерозія берегової лінії річок області, проходять значні наноси гравійно-галькового матеріалу на родючі заплавні землі, наявні проблеми з фінансуванням берегоукріплювальних робіт. Тому виникає цілком зрозуміле питання пошуку відносно недорогих методів захисту населених пунктів та земель (в тому числі меліорованих) від ерозії та алювіальних наносів.

Річкова мережа в гірській та передгірній місцевості зазвичай характеризується великою різноманітністю геологічних умов. При цьому цілком зрозумілим є те, що стійкість берегів річок істотно залежить від стійкості форм рельєфу, характеру гірських порід, що складають дно і береги річок. Значна кількість твердих наносів, що відкладаються у низинній частині річок, спричиняє зростання відміток паводкових рівнів, а це в свою чергу призводить до збільшення витрат на будівництво нових протипаводкових споруд.

Відомим є той факт, що в гористій місцевості (в даному випадку розглядається Закарпатська область), рельєф місцевості є в стані незавершеного формування. При цьому основними факторами, що зумовлюють зміни рельєфу і, відповідно, русел річок, є значна інтенсивність опадів (див. таблицю), різкі коливання температури. Результатом впливу цих та інших факторів є утворення осипів, руйнування берегів, вимивання порід, що складають дно потоку, тобто ерозійні процеси різної інтенсивності.

Таблиця

Кількість опадів (мм) по сезонах

Не варто випускати з уваги і господарську діяльність людини - інтенсивна, часто безсистемна вирубка лісів (для прикладу лісистість басейну річки Боржава на сьогоднішній день становить біля 38% і ця цифра постійно зменшується, а Карпатські ліси спроможні виконувати свою водорегулюючу роль лише при залісненості водозбору не менше 85-90%), неконтрольований випас худоби також призводить до швидкого розвитку ерозійних процесів на берегах річок, які в стиснених умовах гірської місцевості дуже часто є єдиним джерелом родючих земель, адже переважна частина їх розташована в межах заплави основних річок.

В природних умовах процес ерозії є малопомітним, оскільки існує досить стійка рівновага між поверхневим стоком і рельєфом місцевості, внаслідок чого змив ґрунту збалансовується процесами ґрунтоутворення. Та останнім часом все активніше спостерігається процес розбалансування цієї нестійкої рівноваги. З урахуванням господарської діяльності людей, рослинності досліджуваного регіону, механічного складу ґрунту, а також інтенсивності і потужності паводкової хвилі, повторюваності паводків, яких відповідно до раніше проведених спостережень на Закарпатті буває по 4-5 разів на рік, за один лише паводок може бути зеродовано від 7 до 20 м берегової лінії (за даними спостережень по створу Тиса - Дротинці, Ріка-Липча). На рис.1 наведений вигляд зруйнованого паводком беріг ріки Ріка.

Рис.1. Зруйнований паводком берег р.Ріка поблизу с.Липча Хустівського району

протипаводковий захист берегоукріплення

При розгляді питання збереження родючих земель Закарпатської області цілком зрозумілою стає важливість проведення досліджень з виконання різних видів берегоукріплювальних робіт з метою збереження родючих земель в межах заплав річок, де розташована переважна частина земельного фонду області, оскільки біля 80% території області займають гори, населення області зростає і виникає досить серйозна проблема з земле забезпеченням на 1 людину.

Виконання протиерозійних заходів є високоефективним. Вони дозволяють на 40-50 % затримати стік талих і дощових вод, зменшити інтенсивність донної та берегової ерозії річок та гірських схилів. Не менш важливим питанням при виконанні берегоукріплювальних та протиерозійних споруд є зняття соціальної напруги - тобто інтегральний захист заплав річок, які є основним місцем проживання переважної частини населення області від підтоплення.

Тут варто нагадати, що будівництво більшості видів протиерозійних споруд є надзвичайно дорогим та вимагає значних обсягів каменю, ґрунту, залучення значної кількості будівельної техніки та великих затрат робочої сили (рис. 2).

Рис. 2. Роботи по укріпленню дамби залізобетонними плитами в смт. Вілок Виноградівського району

Для порівняння наведемо лише такі цифри: вартість виконання берегоукріплювальних робіт з використанням кам'яної відсипки (каменю - негабариту), що розрахована з використанням програмного комплексу по складанню кошторисів АВК -3, становить 150 тис. грн. на 100 п. м. кріплення (залежно від глибини потоку). Вартість будівництва габіонної стінки - біля 107 тис. грн. на 100 п. м. кріплення, зрубової стінки традиційної конструкції - 50 тис. грн., полегшеного типу (без зменшення експлуатаційної ефективності і надійності споруди) - 36 тис. грн. Цифри говорять самі за себе.

Водночас не зайве згадати, що в більшості випадків будівництво споруд з використанням каменю-негабариту є ускладненим внаслідок відсутності відповідних кар'єрів з видобутку каменю, відсутності під'їзних доріг в гірській місцевості, а бетонні стінки, як можливий замінник, є на порядок дорожчими.

Захист земель від ерозії здійснюється різними водозатримуючими, водовідвідними і водоскидними спорудами, метою будівництва яких є регулювання поверхневого стоку, затримання твердого стоку, закріплення берегів річок та гірських схилів.

Найбільш розповсюджений вид захисту від повеней і паводків на Закарпатті - це водозахисні дамби, будівництво яких було розпочато ще у 1863 році. Зазначені споруди будувались різними державами, їх розрахунок проводився на різну забезпеченість, наслідком цього стало те, що значна частина дамб знаходиться в незадовільному стані. Як правило, дамби виконані з місцевих матеріалів. Ширина по верху - 2-4 м, укоси - 1:2 або 1:3. Наявна на сьогодні система дамб не забезпечує цілісного і надійного захисту територій, а при проходженні паводків відбувається їх подальше пошкодження і руйнування (рис. 3). При цьому загальна довжина водозахисних дамб становить 824,5 км. Вони вимагають реконструкції.

Рис. 3. Зруйнована паводком водозахисна дамба на річці Ріка в Хустському районі

Довжина регулювання русел річок і потічків в басейні річки Тиса складає біля 274 км., додатково проектується регулювання 51,6 км річок. Наслідком виконання запроектованих заходів зі стабілізації русел річок є зменшення рівнів води на проектних ділянках, запобігання ерозії і, відповідно, втратам земельного фонду заплав.

Крім того, до протипаводкового комплексу річки Тиса входить 432 протипаводкові ємкості з загальною площею дзеркала 2991,1 га. Протипаводкові ємкості запроектовано переважно у верхній течії річок.

Зважаючи на те, що навіть короткочасне затоплення, яке триває до 5 днів, може стати причиною активізації зсувних процесів та ерозії берегів річок, зменшенню негативного впливу протипаводкових ємкостей і водозахисних дамб повинно сприяти виконання робіт з берегоукріплення та укріплення схилів з використанням біоінженерних методів захисту територій (рис. 4).

Рис. 4. Поєднання зрубової стінки з біологічним кріпленням

Будівництво аналогічних споруд було успішно реалізоване на ряді річок області (населені пункти Луги, Широкий, поблизу селища. Білки та інші.).

В ході виконання спостережень та за результатами опрацьованих матеріалів по розглядуваному питанню було встановлено, що земляні і кам'яні споруди тимчасові. Без виконання додаткового біологічного кріплення, відновлення лісопосадок на берегах річок, які тривалий час можуть захищати ґрунти від ерозії, їх ефективність є досить обмеженою. Запруди і напівзапруди при проходженні паводків підмиваються, руйнуються.

Водночас їх ефективність значно зростає при використанні біоінженерних методів захисту берегів. Було встановлено, що в зоні мінімальних швидкостей при будівництві напівзапруд з біологічним кріпленням перед ними накопичується мул товщиною до 40см, що сприяє відновленню берегів.

За отриманими даними встановлено, що при підрахунках коефіцієнта поглинання зимово-весняних опадів недоцільно користуватись даними гідрометеостанцій (по дощоміру), оскільки тверді опади розподіляються по території водозбору нерівномірно. З рівнинної місцевості вітер здуває сніг в яри, до лісових масивів. Зимою запаси вологи в сніжному покриві постійно змінюються внаслідок частих відлиг, що вимагає постійного спостереження за глибиною сніжного покриву та його щільністю на протязі всього зимового періоду (отримані дані про запаси вологи і швидкість її стікання напряму впливають на утворення паводкової хвилі, а вона у свою чергу впливає на інтенсивність ерозійних процесів).

Також було встановлено, що рекомендовані для розрахунків водозахисних споруд у гірській частині Закарпатської області коефіцієнти стоку досить суттєво відрізняються від їх реальних значень.

Аналіз балансу вологи показав, що в результаті вирубок значна кількість опадів не затримується, волога не витрачається на транспірацію і ґрунт отримує більше вологи. Наслідок - катастрофічні паводки, значні втрати від ерозії і підтоплень.

Очікуваним наслідком виконання роботи з улаштування біоінженерного захисту річок від ерозії повинно стати:

- зменшення збитків від затоплення та ерозії сільськогосподарських угідь, від підтоплення населених пунктів;

- підвищення грошової оцінки земель на територіях, які до виконання берегоукріплювальних робіт часто затоплювались та зазнавали інтенсивної ерозії;

- інтенсифікація використання заплавних земель, їх господарського освоєння з врахуванням вимог Водного Кодексу України та чинного природоохоронного законодавства;

- раціональне та ефективне використання сільськогосподарських угідь на заплавних територіях;

- проведення комплексу лісомеліоративних заходів на водозборах;

- покращення екологічної ситуації на територіях, де було виконано будівництво берегоукріплювальних споруд з використанням біоінженерних методів захисту, оскільки очікується відновлення природних екосистем заплавної частини річок. За результатами попередніх спостережень на ділянках виконання робіт з біологічним кріпленням схилів і берегів річок значно зросла популяція водних птахів та деяких видів риб, водяних щурів, на окремі ділянки повернулись видри, а в нижній частині р. Тиса відновлюється популяція бобрів. Це сприятиме зростанню рекреаційного значення водних артерій Закарпаття, притоку туристів, а отже - збільшенню інвестицій у розвиток регіону.

- з врахуванням попереднього пункту, очікується зменшення соціальної напруги у гірській частині Закарпаття, де переважна частина населення потерпає від безробіття. Мешканців гірських сіл можна ефективно залучати до виконання берегоукріплювальних робіт з використанням біометодів, оскільки переважна частина їх є висококваліфікованими лісорубами, а також - до так званого” зеленого туризму”.

Боротьба з паводками на Закарпатті має багатовікову історію. Проведені дослідження доводять, що ні обвалування річок, ні укріплення їх берегів, ні розчищення русел від наносів гравійно-піщаної суміші, ні будівництво перепадів та водорегулюючих ємкостей саме по собі не спроможні забезпечити надійного захисту від паводків. Лише при науково обґрунтованому поєднанні різних видів кріплення, в тому числі і біологічного, лісовідновленні та відповідному регулюванні господарської діяльності людей у розглядуваному регіоні можна досягти збільшення надійності протипаводкового захисту та уникнути невиправданих затрат коштів на будівництво та відновлення захисних споруд.

Література

1. АлтунинС.Г., Бузунов И.А. Защитные сооружения на реках.- М.:Сельхозгиз, 1953.-232 с.

2. Башкиров Г.С. Берегоукрепляющие лесонасаждения.- М.: Речиздат, 1951. - 51с.

3. Мирцхулава Ц.Е. Размыв русел и методика их устойчивости.- М.: Колос, 1967. - 179 с.

4. Горшенин М.М., Пешко В.С.Ерозія гірських лісових ґрунтів та боротьба з нею. - Львів: Львівський університет, 1972.

Размещено на Allbest.ru