До питання взаємодії ставків і водосховищ із прилеглими ландшафтами

А.І. Добров

Фонд штучних водойм Воронезької області містить 2,5 тисячі ставків і водосховищ. Характер розміщення найбільш довговічних в експлуатації водойм має певні особливості. Близько 89,5% побудовано в межах лісостепових ландшафтів і тільки 10,5% у степовій зоні. Розміщення ставків і водосховищ по типах місцевості по-різному. Найбільша кількість водойм (близько 90%) зосереджено в межах схилового типу місцевості. З них близько 40,6% споруджено в межах схилового типу місцевості з глубоковрезанной (більше 30 м) ерозійної мережею, 35,2% водоймищ побудовано на території схилового типу місцевості з слабоврезанной (до Юм) ерозійної мережею, 24,2% ставків і водосховищ створено в межах схилового типу місцевості з середньо-врізаної (30-10 м) ерозійної мережею.

Спорудження водойм у межах інших типів місцевості велося менш інтенсивно. Близько 4,7% - Належить до плакорні, 2,8% - заплавні, 1,2% - междуречному НЕ дренованим, 1,1% - надзаплавної-терасове типах місцевості.

Взаємодія обводнітельних меліоративних систем з ландшафтами здійснюється в процесі їх функціонування. При цьому взаємодія розглядається в двох аспектах: вплив штучних водойм на ландшафти і вплив ландшафтних умов на функціонування ставків і водосховищ. Контрастність середовищ виступає тут неодмінним умовою матеріально-енергетичного обміну, що здійснюється по каналах зв'язків, якими можуть бути різноманітні процеси і явища. Нерідко вони носять негативний характер.

Наприклад, після введення в експлуатацію Воронезького водосховища (1972 рік) в зоні затоплення (70 км2) замість періодично промивного типу водного режиму встановився амфібіальний, відбулася повна деградація раніше існуючих тут ландшафтних комплексів на рівні фацій і урочищ. Ряд успадкованих аквальних урочищ - старе русло річки, озера - старі жінки випробували серйозні деформації ландшафтної структури.

Вплив Воронезького водосховища на прилеглі у верхів'ї долинно-річкові ландшафти зони виклинювання підпору поширюється до с. Чертовіцкого. Тут, на відстані більше 10 км від водойми, при підйомі рівня грунтових вод були підтоплені ландшафтні комплекси різних типів (лісові, лугові та ін), змінилася ландшафтна структура заплавного типу місцевості. Звичайні для заплав заливні луки перейшли в різнотравно-осокові і осоково-кочкарние комплекси. Тривалий застійне явище призвело до різкого погіршення умов розвитку заплавних дібров, а в ряді місць вони стали замінятись черноольховимі топямі.

В області спостерігалися випадки, коли наявність високих вітрових хвиль викликало руйнування неукріплених верхових укосів дамб водосховищ протягом короткого періоду часу. Підтвердженням може бути руйнування верхового укосу земляний греблі водосховища на балці Паніка. Неукріплений верхової укіс дамби після заповнення водосховища водою в 1952 році був зруйнований протягом одного сезону (Кремез С.А., 1965).

Особливо потужний вплив на водойми з боку ландшафтних факторів проявляється за допомогою фільтрації та випаровування. Втрати води зазвичай негативно позначаються на функціонуванні обводнітельних систем. Випадки "відходу" ставків і водосховищ в результаті інтенсивної інфільтрації відзначалися в роботах І.П. Сухарева, Г.С. Пашнєва, В.Б. Міхно.

Наприклад, за літній сезон штучні водойми у Кам'яної Степу, згідно з даними І.П. Сухарева, Е.М. Сухарева (1957), втрачають на випаровування в середньому 13,7% свого об'єму води.

Наявність зсувів у місцях пристрої водойм може призвести не тільки до викривлення трубчастих водоскидів, руйнування дамб, виходу з ладу аварійних каналів, по і до повного "видавлювання" води з водоймищ внаслідок заповнення їх ложа сползшімі масами грунту. Подібним способом були зруйновані ставки, розташовані в балках Новиковський і Робарово на Середньоросійської височини (Михно В.Б., 1984).

Отже, облік впливу природних факторів на обводнітельние системи сприяє збільшення терміну їх служби. Л.Ф. Куніцин (1970) вказував, що "якщо ж вплив природного комплексу перевищить максимальну величину, яку може витримати технічний пристрій, то відбувається катастрофічне зміна його стану, його руйнування, часто таке, що завдає великої шкоди народному господарству ". Так, при проходженні паводка 1994 року, в результаті прориву гребель, затоплень і підтоплень, матеріальний збиток склав по області 4680 млн. рублів (в цінах 1994 року), у 1996 році було встановлено, що можуть спричинити надзвичайну ситуацію гідровузли 73 ставків і водосховищ, загальна місткість утримуваних вод яких становить 117234тис.м3, під загрозою затоплення знаходиться близько 3 тис. сільських житлових будинків, 13 автодорожніх переходів, 24 об'єкта господарювання (за даними доповіді про стан навколишнього природного середовища Воронезької області в 1996 році).

В зв'язку з цим існує потреба в оптимізації процесів взаємодій ставків і водосховищ з ландшафтами. Вирішення цієї задачі утруднено внаслідок слабкої вивченості складних і багатогранних зв'язків, 154

що встановлюються між гідротехнічними спорудами та природно-територіальної-ними комплексами. Фізико-географічні зв'язку, відзначають В.Г. Завріев і І.П. Галай (1973), можуть бути безпосередніми і опосередкованими, прямими і зворотними, постійними і тимчасовими, міцними і слабкими, прихованими і відкритими, позитивними і негативними, функціональними і корелятивних.

Головна мета у вивченні взаємодій ставків і водосховищ з ландшафтами - є виявлення особливостей провідних (основних) вертикальних і горизонтальних зв'язків. Слід зазначити, що найбільш потужний вплив штучних водойм на ландшафтні комплекси відбувається головним чином за рахунок розповсюдження горизонтальних потоків речовини та енергії вшир. Вертикальні зв'язки носять більше локальний характер.

Програма досліджень базується на концепції про парадінаміческіх ландшафтних комплексах, під якими мається на увазі "система просторово суміжних регіональних або типологічних одиниць, що характеризуються наявністю між ними взаємообміну речовиною і енергією "(Мілько Ф.Н., 1977).

Формування відмінних від природного вигляду ландшафтних комплексів обумовлено істотною перебудовою їх структурно-функціональних зв'язків, які будуть створюватися в певних природних умовах і функціонувати в змінних режимах природокористування. Так, будівництво у сухій балці водойм призводить до формування ландшафтів, які за своєю структурою відносяться вже не до наземному, а до земноводне варіанту ландшафтної сфери Землі. Однак, незважаючи на генетичні відмінності, вони тісно взаємопов'язані з ландшафтами площі водозбору на рівні фацій, урочищ, парагенетичних комплексів урочищ, типів місцевості. Добре відома залежність обсягу та режиму поверхневого стоку, що надходить у водойми, від наявності в межах їх водозборів лісових, болотних, карстових урочищ, або залежність довговічності водойм від інтенсивності ерозійних процесів, що протікають на території як балок, так і їх водозборів. Ландшафтні комплекси і досліджувані меліоративні системи об'єднані тут єдиної функціональною цілісністю в ландшафтно-меліоративні системи (Мих-но В.Б., 1977).

Кордон ландшафтно-меліоративних систем проводити можливо по лінії найменших зв'язків. Виявити такі рубежі для всіх видів речовини і енергії практично неможливо, їх слід проводити, на думку Д.Л. Арманда (1975), функціонально, тобто на зв'язках одного виду речовини. Зазвичай цей рубіж відповідає межам площі водозбору водосховищ та ставків.

Ландшафтний підхід є порівняно надійним умовою для спостереження, експериментування, прогнозу, загальної орієнтації та управління взаємовідносинами між досліджуваними обводнітельнимі системами і природними комплексами. Ландшафтний аналіз антропогенно перетворених ландшафтів забезпечує виявлення функціональних, історико-ландшафтних, структурно-організованих властивостей природно-територій-альних комплексів. Головну увагу заслуговують принципи обліку динамічних і типологічних особливостей ландшафтів (Михно В.Б., 1995).

Принцип обліку динамічних взаємозв'язків ландшафтів вимагає пояснення функціональних зв'язків меліорованих ландшафтів з ландшафтами суміжних територій.

типологічний принцип вказує на необхідність диференційованого підходу до меліорації різних типів місцевості, відображає системну впорядкованість функціонуючих елементів, перш за все природну специфіку характерних, домінантних і рідкісних урочищ.

Історико-ландшафтний принцип виходить з того, що перетворення ландшафтів є послідовний ряд спрямованих змін його станів за певний часовий період.

Вивчення взаємодій ставків і водосховищ з ландшафтами велося з використанням як загальнонаукових (фізико-географічних), так і ландшафтно-меліоративних методів досліджень. Особливу увагу заслуговує системний метод, який дозволяє виявити парадінаміческіе взаємозв'язку природно-територіальних комплексів, тобто охарактеризувати особливості взаємодій двох підсистем: меліоративної (штучна водойма) і ландшафтної, що складається з природних комплексів водозбору.

Використання реперів в поєднанні з великомасштабних ландшафтно-типології-ного картуванням забезпечує достатню точність у вивченні динаміки деяких процесів взаємодій (підтоплення, переробку берегів ставків і водосховищ, руслових ерозію у верхній і нижній б'єфах). Створюється серія карт одних і тих самих ключових ділянок, але на різні часові зрізи. Визначення морфометричних характеристик та аналіз динаміки процесів взаємодій проводиться шляхом суміщення карт-схем аквальних ділянок і берегових зон ставків і водосховищ щодо реперних точок.

Встановити ареали основних видів мас-сообмена ставків і водосховищ з прилеглими ландшафтами і визначити тенденції зміни суміжних ландшафтів в результаті цього обміну можливо на основі балансових досліджень. Геохімічні і геофізичні методи дозволяють виявити кількісні зміни, охарактеризувати перш за все акумуляцію і міграцію речовин. Співвідношення останніх визначає функціональні особливості ландшафтно-меліоративних систем. Досліджується характер трансформації гідрохімічного вигляду природних вод ставків і водосховищ.

Фіксація мікрокліматичних показників, характеристик водного та атмосферного режимів і гравігенного переміщення твердої речовини відбувається з використанням методу ландшафтного профілювання.

На підставі виявлених тенденцій розвитку певних небажаних динамічних процесів взаємодій перспективно створення геоінформаційного банку даних. Інформаційне забезпечення є важливою умовою прогнозування. До найбільш перспективним методів прогнозу, поряд з аналізом джерел розвитку ландшафтних комплексів, відноситься використання натурних моделей, що виступають у як еталонних об'єктів. Такі моделі дозволяють не тільки здійснювати прогноз високої достовірності, але і проектувати найбільш раціональні ландшафтно-меліоративні системи. Найбільш часто прогнозування ландшафтних комплексів для цілей меліорації здійснюється методом порівняльного аналізу ландшафтної структури і тенденцій розвитку меліоративних природних комплексів з аналогічними ландшафтними комплексами на ділянках майбутніх водойм (Дьяконов К.М., 1965, Михно В.Б, 1972). Це робить можливим намітити шляхи безперервного адаптивного управління функціонуванням ландшафтно-меліоративних систем, забезпечує безаварійність експлуатації ставків та водосховищ і невизивающім негативних змін ландшафтно-екологічної обстановки суміжних територій.

Список літератури

Арманд Д.Л. Наука про ландшафт. - М.: Думка, 1975.-287с.

Дьяконов К.Н. Ландшафтні дослідження в районі впливу водосховищ// Изв. АН СРСР. Сер. геогр. - 1965. - № 5. - С. 50-54.

Завріев В.Г., Галай І.П. Про різноманіття фізико-географічних зв'язків// Вести. Білорус, гос. ун-ту ім. В.І. Леніна. Сер. 2. -1973. - № 3. - С. 52.

Куніцин Л.Ф. Освоєння Західного Сибіру і проблема взаємодії природних комплексів і технічних систем// Изв. АН СРСР. Сер. геогр. -1970 .- № 1.-С. 41.

Кремез С.А. Досвід будівництва й експлуатації малих водосховищ ЦЧО. - Воронеж: Центр. - Чорнозем, кн. изд-во, 1965. - 138 с.

Мілько Ф.Н. Принцип контрастності в ландшафтній географії// Изв. АН СРСР. Сер. геогр. -1977. - № 6.-С. 93.

Михно В.Б. Меліоративне ландшафтоведе-ние: Учеб. посібник. - Воронеж, 1984. - С. 81.

Михно В.Б. Методичні вказівки з меліоративного ландшафтознавства. - Воронеж, 1977. -43с.

Михно В.Б. Ландшафтно-екологічні основи меліорації: Підручник. - Воронеж: Изд-во Воронеж, ун-та, 1995. - 208 с.

Михно В.Б. Фізико-географічний прогноз при проектуванні та спорудженні водойм на півдні Чорноземного центру// Антропогенні ландшафти Центральних чорноземних областей та прилеглих територій: Матеріали регіон, конф. - Воронеж, 1972. -- С. 113-116.

Сухарєв І. П., Сухарева Е.М. Ставки Центрально-Чорноземної смуги (використання ставків і догляд за ними) .- Воронеж, 1957. - С. 4.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.vestnik.vsu.ru