С чем связано обмеление рек

Ликбез №22: Почему малые реки обмелели и как их можно спасти?

Дело в природоохранной деятельности последних десятилетий, прежде всего – в прекращении традиционного использования рек в качестве путей сообщения, для судоходства или сплава. Как пишет инженер-гидротехник, кандидат технических и доктор географических наук Алексей Беляков в статье для «Независимой газеты», проблему можно решить только путем реконструкции рек (и больших, и средних, и малых) в каскады водохранилищ.

Воды в реках не стало меньше

Деградация рек, особенно малых, отмечается и обсуждается в России повсеместно. Но уменьшение глубины в реках не значит, что воды в них стало меньше: водность рек определяется климатическими факторами, а они в своей изменчивости неизменны.

Из года в год весной тают снега, образуя на реках половодье (в центре Европейской России в реках в это время пробегает больше половины их годового стока), затем идет летняя межень – период маловодный, но иногда прерываемый дождевыми паводками. Осенью дождевые паводки обычны (хотя их может и не быть), зимой реки покрыты льдом (ледостав) и воды в них протекает очень мало (зимняя межень). И так всегда! Хотя, конечно, год на год не приходится: бывают зимы холодные и теплые, снежные и малоснежные, лето может быть и дождливым, и засушливым, но все это – колебания вблизи некоторых средних величин, климатической нормы.

Но в последние годы в разных регионах, обычно наводнениям не подверженных, они случались. Людей приходилось эвакуировать, дома в частном секторе затапливались по самые крыши, нажитое многолетними трудами имущество гибло. Это происходило и в весенние половодья, а в 2007 и 2013 годах – еще и в осенние дождевые паводки. А в засушливое лето 2014 года вслед за обмелением рек упали и уровни воды в колодцах. Понятно: ведь грунтовые воды гидравлически связаны с поверхностными, изменение уровня воды в реке влечет за собой соответствующее изменение уровней и в колодцах. В чем же дело? Почему одни и те же реки и обмелели и приносят наводнения?

А дело в природоохранной деятельности последних десятилетий, прежде всего – в прекращении традиционного использования рек в качестве путей сообщения, для судоходства или сплава. Дело в снятии с рек так называемого антропогенного пресса, отказе от вмешательства в природные процессы с лозунгом «Береги природу, твою мать»! Вот они, природные процессы, и порасходились!

Сплав-«антисептик»

При ныне запрещенном молевом сплаве леса русла рек нередко засорялись топляками, и это плохо. Но молевой сплав не позволял развиваться в руслах водной растительности: плывущие бревна ее выпалывали. Теперь русла зарастают. От этого увеличивается их гидравлическое сопротивление, падает скорость течения, осаждаются переносимые рекой наносы – идет заиление русла. В результате повышается дно и уменьшается глубина: происходит обмеление реки. К тому же водная растительность очень интенсивно испаряет воду.

Поэтому в маленькой речке, прежде пригодной для купания (а в половодье – и для сплава), воде, ранее протекавшей по руслу, теперь достаточно места в толще отложившихся в русле наносов (сток становится подрусловым) – вот речки и не стало. А в зимнюю межень, из-за повышения дна вследствие заиления, слоя воды подо льдом оказывается недостаточно для нормальной зимовки речной живности, гидробионтов. Поэтому в реках, прежде богатых рыбой, теперь рыбы не стало.

При сплаве леса по рекам их берега должны были давать свободный доступ к руслу и с этой целью расчищались сплавщиками. С запретом сплава река стала не нужна, и берега сплошь покрылись непроходимой древесно-кустарниковой растительностью. И при естественных размывах берегов выросшие на них деревья валятся в воду, русла массово засоряются карчами (деревьями и пнями, вырванными с корнем – чем они лучше топляков?!), становятся непроходимыми даже для туристических байдарок.

На реках, заросших непроходимым для человека лесом, селятся бобры. Они строят свои плотины, создаваемый ими подпор повышает уровни грунтовых вод на приречных территориях (ведь грунтовые воды гидравлически связаны с поверхностными!), это вызывает их подтопление и прогрессирующее заболачивание.

Рукотворные пороги

В последние десятилетия прекратилось выкашивание пойменных лугов – исчезла и питавшаяся сеном с них скотина, и кормившее ее население. Поэтому речные поймы тоже позарастали древесно-кустарниковой растительностью и тоже стали непроходимыми. В результате гидравлическое сопротивление системы «русло – пойма» сильно возросло и затапливающие поймы паводки стали проходить при более высоких уровнях воды – еще одна причина наводнений на территориях, ранее им не подверженных.

Читайте также:  Какие реки носят женские имена

На тех реках, которые раньше в качестве путей сообщения не использовались, были мельничные плотины. В 1920-1930-х годах плотины ремонтировались и реконструировались, а водяные мельницы при них массово переоборудовались в гидроэлектростанции. Но с середины 1950-х годов, когда сельским поселениям и колхозам (в связи с их укрупнением) было разрешено получать электроснабжение от региональных энергосистем, свои гидростанции стали не нужны, и постепенно они были утрачены, разрушены и разворованы. Плотины тоже разрушились, и образованных ими и регулирующих речной сток прудов не стало. Но там, где утрата плотины вела к деградации реки и невозможности ее использования для орошения земель, в качестве пожарных водоемов, для бытовых нужд населения, построены новые плотины. Нередко они имеют нерациональную конструкцию и очень часто неправильно эксплуатируются.

Наконец, с «невмешательством в природные процессы» повсеместно строятся новые и реконструируются старые мостовые переходы автомобильных и железных дорог. И под ними образуются рукотворные пороги из наваленного в русло строительного мусора. Создаваемые ими перепады уровней нередко значительны – до 1 метра и более. Выше такого «порога» река подперта, скорости течения снижены, заиление и зарастание русла идет активно. А ниже «порога» идет размыв дна (глубинная эрозия). Это вызывает посадку уровней – при том же количестве протекающей воды ее уровень становится ниже. И опять-таки говорят: река обмелела.

«Артерия земли русской»

Еще Геродот находил, что, кроме множества огромных рек, в нашей стране нет больше ничего примечательного. Страна пронизана реками, благодаря которым была в свое время заселена и развивалась экономически. Однако с 1920-х годов обеспеченность территории России судоходными путями сокращалась, и сегодня она ничтожна. В начале ХХ века Волга была «самым грандиозным и важнейшим путем сообщения в России», ее называли «артерией земли русской».

В 1930-1970-х годах гидротехнической реконструкции подверглись лишь сама Волга и Кама, а другие реки бассейна остались в «первобытном природном состоянии». Реки, на которых в начале ХХ века было двустороннее судоходство и даже пароходство, на значительном протяжении оказались исключены из системы водных коммуникаций России.

Наши реки традиционно служили источниками энергии. Основой энерговооруженности промышленности России в ХVIII и первой половине ХIХ века были гидросиловые установки. Несмотря на развитие парового привода и уничтожение большого числа гидроустановок во второй половине ХIХ века, по суммарной мощности гидросиловых установок в 1913 году Россия занимала третье место в мире после Северо-Американских Соединенных Штатов и Канады, лишь незначительно отставая от последней. В бассейне Волги гидросиловые установки исчислялись многими тысячами. Перепись 1912-1913 годов отражает далеко не максимальное их число: при обсуждении во второй половине ХIХ века болезненного для России вопроса об обмелении Волги его причинами называли не только сведение лесов и распашку земель в ее бассейне, но и уничтожение после реформ 1861 года десятков тысяч мельничных прудов. Мельничные пруды способствовали сохранению малых рек, на которых они были устроены, сглаживали половодье и увеличивали водность рек бассейна (и самой Волги) в межень.

Энергетические возможности рек России в ХХ столетии были востребованы явно недостаточно, и было стремление строить гидроэлектростанции только большой мощности. Реализация энергетических возможностей рек России при комплексной реконструкции речной сети позволила бы радикально сократить уничтожение в стране невозобновляемых топливных ресурсов. Так, в бассейне Волги, где гидроэлектростанции Волжско-Камского каскада дают среднемноголетнюю выработку электроэнергии около 40 млрд кВт*часов в год, реконструкция Оки, самой Волги выше Иваньковского водохранилища и ниже Волгоградского гидроузла, Камы выше Камского водохранилища, Костромы, Ветлуги, Унжи, Суры с устройством глубоководных шлюзованных путей может дать еще около 20 млрд кВт*часов в год. А ведь в бассейне есть еще сотни средних и малых рек, ныне заброшенных.

Основоположник отечественной геополитики Лев Ильич Мечников (1838-1888) в своем эпохальном труде «Цивилизация и великие исторические реки» писал: «Река, которая составляет неодолимое препятствие для некультурного народа, становится путем сообщения у народа культурного». И если в последние пять-шесть десятилетий реки России, всегда бывшие путями сообщения, деградировали и стали неодолимым препятствием как для сухопутного, так и для водного транспорта – значит, страна прошла обратный путь, от культуры к варварству. Неужели Россия безнадежно отстала от всего остального мира, пользующегося благами водных коммуникаций и использования водной энергии рек?

Каскад нам в помощь!

Эта ситуация может быть изменена только путем реконструкции рек (и больших, и средних, и малых) в каскады. В качестве регулирующих водохранилищ должны также использоваться природные озера – такая практика, эффективно применявшаяся на искусственных водных путях России в ХVIII–ХIХ веках (особенно на Вышневолоцком), в последние десятилетия широкого применения не находила.

Читайте также:  Географические характеристики реки ангары

В случаях, когда затопление речных пойм нежелательно, воду следует подпирать только в пределах русла. Плотины должны быть постоянными (разборчатые судоходные плотины, эксплуатируемые до сих пор на Москве-реке, Северском Донце, не применимы на действующих круглый год гидроузлах комплексного назначения), их сооружения должны быть незатопляемыми и обеспечивать сухопутное сообщение между берегами. Если из-за срезки паводков вышележащими водохранилищами прекратятся периодические затопления пойм, то подпор меженных вод низконапорными гидроузлами обеспечит высокое стояние грунтовой воды на поймах, что исключит деградацию их экосистем.

Все расчистки русел должны стать частью общего проекта речного каскада – именно способствовать формированию чаш будущих водохранилищ. При каждой плотине должны быть гидроэлектростанция (сколь бы мала ни была ее выработка на малой реке, она обеспечит реальное сбережение топлива) и судопропускное сооружение (шлюз, судоподъемник) соответствующих габаритов. Последнее превратит реконструированную в каскад реку в благоустроенный водный путь. В водохранилищах разведется рыба. А наводнений и маловодий больше не будет.

Гидравлическая турбина – основной элемент любой ГЭС, преобразующий механическую энергию воды в энергию электрическую. Несмотря на то, что турбин великое множество, и на любой станции они уникальны, по принципу действия они делятся всего на два типа. «Кислород.ЛАЙФ» разъясняет, на какие.

Едва ли не главное физическое свойство воды – текучесть, а потому одна из главных задач инженеров-гидроэнергетиков – направить это течение в нужное русло. Решение этой задачи имеет множество ошибочных толкований. Например, не все понимают, в чем различия между водостоком, водосбросом и водосбором.

Источник

Рукотворное маловодье

Как и почему реки исчезают с карты России

Пересыхание малых рек России, главным образом из-за изменения климата и расточительной хозяйственной деятельности, убивает крупные реки. Последние впадают в моря, которые, если не бороться с обмелением рек, в обозримой перспективе начнут исчезать. Государство принимает меры по спасению рек страны, но эксперты считают их малоэффективными.

Фото: Майя Жинкина, Коммерсантъ / купить фото

Фото: Майя Жинкина, Коммерсантъ / купить фото

Не все течет

Малыми считаются реки, располагающиеся в одной географической зоне, имеющие длину не более 100 км и площадь бассейна в пределах 1–2 тыс. кв. км. Они питают крупные реки, но в последние годы малые реки усиленно истощаются. «Русла этих рек обмелели и отмирают. Деградация характеризуется заиливанием и заболачиванием поймы»,— говорит директор Института экологии ВШЭ Борис Моргунов. «Маловодье в реках характерно для рек всей России, но чаще ее европейской части»,— добавляет председатель РО «Российское экологическое общество» Виолетта Черная.

В стратегии развития малых рек Воронежской области до 2020 года сказано: малые реки наиболее уязвимы и восприимчивы к внешним воздействиям. «За последние 50 лет с территории Воронежской области исчез 31 водоток длиной от 10 до 27 км»,— рассказывает эксперт правительства области, глава местного отделения российской экологической академии Виктор Ступин.

Пересыханию малых рек способствуют естественные и антропогенные факторы. «В последние годы нет паводков, зимой не промерзает почва, снега недостаточно, а когда начинается весна и таяние, то весь снег уходит в почву. Ранее вели распашку водоохранных зон и прибрежных защитных полос, в результате в малые реки поступало много воды»,— поясняет научный руководитель Института водных проблем РАН Виктор Данилов-Данильян.

Чиновники считают причины обмеления естественными (к ним они относят и изменение климата, об антропогенной природе которого существует научный консенсус). «Сегодня в ряде речных бассейнов наблюдается маловодный цикл. Наиболее ярко он выражен на реках Волжско-Камского, Донского и Кубанского бассейнов. Потепление климата оказывает большое влияние и на сезонный сток рек — этот процесс уже происходит практически на всей территории России, и ожидается его усиление»,— говорит глава департамента госполитики и регулирования в области водных ресурсов Минприроды Роман Минухин.

От мала до велика

Малые реки пересыхают, и падение уровня больших рек неизбежно. Например, обмелела река Воронеж, а следом и Дон (длина 1870 км, а площадь водозаборного бассейна — 422 тыс. кв. км): уровень воды в нем упал на 1,5 м. Распространенная причина обмеления рек — добыча песка и гравия в их поймах. На Оке (приток Волги) это происходит повсеместно. «Берутся в аренду участки реки для получения песчано-гравийных смесей. Река уже провела работу по разделению песка и гравия. Технология добычи зачастую нарушается. Выкапывают яму глубиной 25–30 м. Ока со своей средней глубиной воды 5 м заполняет эти карьеры, происходит так называемая посадка уровня. Те участки, которые ранее имели глубину 2 м, достаточную для естественной промывки, мелеют до метра»,— поясняет глава организации «Без рек как без рук» Олег Ломаков.

Читайте также:  Река темза какая она

Обмеление Оки влияет на уровень воды в Волге, которая в последние годы также высохла. В Казани несколько лет назад уровень воды в ней упал так, что обнажилась дореволюционная мостовая. В Ульяновске, Астрахани, Костроме, Саратовской, Тверской и Самарской областях, в районе Рыбинска (Ярославская область) посреди реки в черте города в прошлом году образовывались заметные островки, что опасно для русла, говорят ученые. «Вода в обмелевшей реке прогревается и цветет быстрее, в ней растет концентрация вредных веществ. Ситуация весьма опасна»,— предупреждает Виктор Данилов-Данильян.

Схожа ситуация и на Кавказе: русло Терека, самой длинной реки на северных склонах восточного Кавказа (площадь — 43 710 кв. км, длина — 623 км, впадает в Каспийское море), обмелело за последние годы, а ее излучины в 20 км от Махачкалы больше нет: можно пройтись по песчаному дну, которое еще пять лет назад было полноводным руслом. На берегу реки работает строительная техника. Рабочие укрепляют берега: говорят, что пару лет назад Терек разливался на километры, а ущерб от разливов затронул более 100 тыс. человек. «Маловодье и пересыхание реки мы связываем с потеплением климата и малоснежными зимами. В моем детстве, 30 лет назад, снег выпадал обильно, сейчас его ничтожно мало»,— говорит глава филиала «Дагводресурсов» Марат Алиомаров. Местные экологи считают иначе. Причина — в бесконтрольном заборе воды со стороны частного сектора.

В последние годы ученые отмечают тенденцию к снижению и стока реки Урал (впадает в Каспийское море), что связано как с климатическими изменениями, так и с высоким водопотреблением. «Из реки подпитываются 4 крупных водохранилища, 80 гидроузлов, более 3 тыс. плотин. Пагубно сказываются на уровне воды в реке распашка целинных земель, вырубка пойменных и водораздельных лесов, деятельность предприятий»,— говорит главный научный сотрудник отдела геоэкологии Оренбургского федерального исследовательского центра Уральского отделения РАН Юрий Нестеренко.

Волга, Урал и Терек впадают в Каспийское море, которое ученые считают самым крупным озером в мире (его площадь — 371 тыс. кв. км, максимальная глубина — 1025 м). Как сообщили «Ъ-Регенерации» в Каспийском морском научно-исследовательском центре, уровень воды в море за последние 30 лет упал примерно на 1,5 м. В его восточной части уровень снижается быстрее, поскольку там к морю примыкает пустыня с высоким испарением в теплый период года. «Падение произошло с отметки –26,54 м в 1995 году до –28,18 м в 2019 году. При достижении отметок уровня ниже –30 м может наблюдаться разделение северной части моря на восточный и западный районы. Основной причиной регрессии моря стало снижение водного стока впадающих в него рек, прежде всего Волги, которая доставляет до 80% пресной воды»,— говорит директор Каспийского морского научно-исследовательского центра Елена Островская.

Цифровая вода России

Для спасения малых рек нужно строить очистные сооружения поверхностного стока в городах и райцентрах, прекратить сбросы производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод без очистки, говорят эксперты. «Кроме того, нужно прекратить вырубать деревья в поймах рек, запретить осушение пойменных болот, начать строить запруды и дамбы в балках и в руслах рек, спрямлять русла, чтобы предотвратить интенсивный размыв берегов рек. Пока государству не удается спасти реки от пересыхания»,— говорит Виктор Ступин. «Нужно внедрять замкнутые циклы и другие водосберегающие технологии на предприятиях, вовремя ремонтировать водопроводы (много воды теряется в старых водораспределительных системах) и т. д. Многое уже сейчас делается в рамках госпрограмм «Экология», «Оздоровление Волги»»,— считает Елена Островская.

Например, одной из целей федеральной программы «Сохранение уникальных водных объектов» (входит в нацпроект «Экология») является улучшение состояния гидрографической сети. Впрочем, эксперты говорят, что пока средства нацпроекта «Экология» используются не очень эффективно. «Многие проекты до сих пор не имеют проектно-сметной документации, без которой невозможно получить финансирование. Но это часть проблемы. Главное — проблема выбора приоритетов для финансирования, которая так и не решена»,— резюмирует Борис Моргунов. Чиновники считают, что проблему решит готовящаяся к запуску единая цифровая информсистема управления «Вода». В Росводресурсах поясняют, что борьба с обмелением предусматривает набор мероприятий и решения о том, какое из них финансировать первым, с внедрением цифровой платформы будут приниматься быстрее, поскольку будет поступать оперативная консолидированная информация о состоянии рек.

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24