Природоохранные мероприятия при осушении земель

Ряд сложных природоохранных проблем возникает при осушении земель. Изменения гидрологического режима рек, трансформации почвогрунтов весьма разнообразны и определяются как природны­ми факторами, так и техническими условиями проведения мелиора­ции и особенностями освоения осушенных земель. Проводимый без учета этих особенностей дренаж приводит к уничтожению болот, уменьшению годового стока рек, неблагоприятному перераспреде­лению внутригодового стока. Чрезмерное понижение уровня грунто­вых вод (УГВ) вызывает переосушение не только дренируемых зе­мель, но и прилегающих к ним территорий; в результате создаются условия, препятствующие освоению угодий, наносящие непоправи­мый урон природе.

Охрана почв на осушаемых и прилегающих территориях обеспе­чивается выполнением целого ряда природоохранных мероприятий, объединенных в организационно-хозяйственную, агротехническую, гидротехническую, лесомелиоративную группы с целью повышения плодородия почв и сохранения земельных угодий.

В результате осушительных мелиораций меняются гидрологиче­ские и экологические условия.

После создания осушительной системы улучшается водный ре­жим почв, снижается до требуемой глубины уровни грунтовых вод, увеличивается мощность зоны аэрации, изменяются тепло- и гидро­физические свойства почв, испарение и микроклиматические усло­вия, происходит трансформация естественного растительного покро­ва.

На землях, прилегающих к осушительной системе, и на речном водосборе в целом происходят изменения уровненного режима грун­товых вод, количественных характеристик и статистических парамет­ров речного стока, его распределение во времени, а также измене­ние значений внутригодового распределения суммарного испарения.

В результате осушения выделяются две стадии формирования природных комплексов:

1-я стадия - ускоренного развития, когда все процессы протека­ют интенсивно (формирование нового режима УГВ, изменение свойств почв, видового состава и продуктивности растительности), заметно меняются характеристики природных комплексов. Продол­жительность ее составляет 6-10 лет;

2-я стадия - замедленного изменения, когда трансформация про­должается, но темпы ее падают и начинают приближаться к есте­ственным. Период ее длится не менее 10-15 лет.

В целях предупреждения негативного воздействия осушительной системы на прилегающих территориях возможно применение перс­пективных конструкций мелиоративных систем с комплексом почво и водоохранных мероприятий.

Предотвращение или уменьшение влияния осушительных систем на грунтовые воды прилегающих территорий, если понижение их уровней по каким-либо причинам нежелательно, при проектирова­нии, строительстве и эксплуатации мелиоративных систем может быть достигнуто:

-выбором такой схемы расположения осушительной сети, чтобы по периферии осушаемого массива понижение УГВ было наименьшим;

-созданием оградительных каналов с поддержанием в них необ­ходимых уровней воды;

-созданием осушительно-увлажнительных систем на базе вертикального дренажа или в комбинации с горизонтальным, что позво­лит более гибко управлять режимом грунтовых вод;

-применением комплекса мероприятий по задержанию поверх­ностного стока и подпитыванию грунтовых вод на водораздельных участках и склонах (создание прудов и водохранилищ, проведение вспашки поперек склонов, снегозадержание, использование для этой цели существующих гидротехнических и дорожных сооруже­ний);

-поддержанием высоких УГВ на мелиорируемой системе с по­мощью шлюзов в осеннее-зимнее время, так как в это время на осушаемом массиве УГВ обычно наинизшие и происходит наибольшая сработка грунтовых вод;

-сохранением лесных насаждений вдоль крупных каналов и на суходольных островах в пределах осушаемой территории, а также соблюдением режима эксплуатации мелиоративных систем.

Многоплановое решение вопросов сельскохозяйственного произ­водства удачно сочетается с интересами охраны окружающей сре­ды при создании польдеров. Осушение с принудительным водоот-ведением максимально сокращает работы по регулированию водо­приемников, сводит к минимуму нарушения естественного режима природных водотоков, предотвращает переосушение прилегающих территорий. Кроме того, приозерные и речные польдеры выполняют противопаводковые функции. Зимние польдеры - надежное сред­ство защиты угодий от затопления, а летние - от летних паводков. Во многих случаях осушение территорий требует соответствующего регулирования русл рек, что часто сопряжено с нежелательными на­рушениями ландшафтов. В последние годы регулирование русл рек-водоприемников проводят дифференцированно с учетом экологи­ческих условий и эстетической значимости объектов.

Для оптимизации плодородия почв мелиорированных территорий осушение целесообразно проводить из расчета использования их под луговые угодья (норма осушений - 50-80 см). Это позволяет пол­ностью ликвидировать или уменьшить неблагоприятные изменения осушаемых почв и на прилегающих территориях, исключить прояв­ление ветровой эрозии, проводить с помощью шлюзования осеннюю и весеннюю влагозарядку почв.

При проектировании осушительной сети необходимо учитывать влияние мелиорации на смежные территории, т.е. снижение УГВ, ко­торый опускается на 0,5-1,0 м ниже поверхности. На территориях с песчаными и маломощными торфяными почвами, подстилаемыми песками, полосы шириной 0,3-0,5 км, которые окаймляют мелиора­тивную сеть и осушаются ее действием, следует использовать под многолетние трав. Для суглинистых почв эта полоса должна быть шириной не менее 0,2-0,3 км.

Интенсивность и степень изменения мелиорированных почв за­висит от норм осушения. Оптимальные нормы осушения и исполь­зование мелиорированных территорий под многолетними травами предотвращает трансформацию мелиорированных почв на конеч­ной стадии эволюции в низкоплодородные почвы.

В мелиоративных проектах обращают внимание на сохранение живописных речных излучин, местообитаний ценных животных, гнез­довий птиц. В целях охраны нерестилищ рыб строят обводные кана­лы.

Создание водохранилищ, прудов, реконструкция запруд способ­ствуют охране и рациональному использованию водных ресурсов в районах осушения. Большое значение придают охране малых рек. При их использовании предусматривают меры, сочетающие регули­рование русел и строительство водохранилищ. При проектировании малых водохранилищ учитывают природные особенности мелиори­руемых территорий: выбирают неширокие, относительно глубокие естественные понижения рельефа с маловодопроницаемыми грун­тами. Разрабатывают проекты по созданию искусственных водоемов (с зеркалом воды 20-30 га) на лесных площадях с тем, чтобы их воды использовать для полива сельскохозяйственных земель. Это позволяет более рационально планировать охрану водных ресур­сов. Во многих районах проводят мероприятия по повышению вод­ности озер. Чтобы предохранить сельскохозяйственные земли от затопления, вокруг водоемов строят дамбы обвалования, обводные каналы со шлюзами и попутно создают островки для гнездования водоплавающих птиц и проводят выпуски рыбы.

Возможность отбора воды на полив из естественных водоемов и водотоков определяют на основании водохозяйственных расчетов и схем комплексного использования и охраны водных ресурсов. Для поддержания санитарного состояния в водоисточнике в проектах ука­зывают сохраняемый (гарантированный) расход. Разработаны уста­новки, снабженные гарантированным водовыпуском.

Нежелательное, но неизбежное последствие осушения - усадка торфяной залежи. Как известно, интенсивность этого процесса зави­сит от мощности и типа торфяников, характера их использования, влажности и степени разложения торфа, уровня почвенно-грунтовых вод и т.д. В практике мелиоративного проектирования фактор усадки принимают во внимание как один из основных при обосновании схем использования торфяников под сельскохозяйственные угодья. Защи­та почв от быстрой сработки - одна из главных задач их охраны. При этом руководством служат осредненные данные, характеризующие корреляционную зависимость усадки торфа от глубины каналов и расстояния между каналами или дренами. Биохимическая сработка торфяников, занятых пропашными культурами, происходит быстрее, чем при использовании их под сенокосы и пастбища. Это предопре­деляет некоторые принципы рациональной эксплуатации торфяников: мощные, с глубиной торфа более 1 м, включают в систему севообо­ротов, с преимущественным насыщением их многолетними травами, а мелкозалежные используют под луга и пастбища.

Осушение лесных площадей не вносит ощутимых изменений в окружающую среду, как мелиорация в сельскохозяйственных целях.

Лесомелиоративные мероприятия улучшают условия произрастания насаждений и, таким образом, могут рассматриваться в качестве од­ного из элементов защиты леса наряду с санитарными рубками и другими приемами лесоводства. Резких нежелательных нарушений, связанных с осушением, в лесных экосистемах не отмечено. Пожароопасность осушенных лесов возрастает, но создаваемая при ме­лиорации густая дорожная сеть и строительство в особо опасных местах противопожарных водоемов сводят ее к минимуму. По мне­нию экспертов, число очагов лесных пожаров после осушения мо­жет увеличиться, но они быстро ликвидируются, и площади гарей незначительны.

Особые задачи по охране природы возникают при гидромелиора­ции лесопарков, курортных и зеленых зон, т.е. территорий, имею­щих большое рекреационное значение. В таких случаях методы ме­лиорации согласуются со спецификой природоохранных и эстети­ческих требований, предъявляемых к этим объектам.

Интересы охраны окружающей среды строго соблюдают при осу­шении и освоении болот, торфоразработках. Обычно для добычи тор­фа выделяют залежи с площадью более 10 га, мощностью пласта более 1,3 м, имеющие балансовый запас топливного торфа не ме­нее 300 тыс. т, а подстилочного - более 75 тыс. т. После выработки фрезерные поля рекультивируют и передают лесному и сельскому хозяйству.

Освоение торфяных месторождений проводят поэтапно с таким расчетом, чтобы предотвратить резкие изменения водного режима, не вызвать пересушки торфа и не создать опасности ветровой эро­зии. В местах расположения торфяных полей предпринимают тща­тельные меры пожарной безопасности. Здесь создают специальные пожарные службы, хорошо оснащенные необходимой техникой и се­тью наблюдательных вышек. В местах торфодобычи строят водо­емы. Благодаря принимаемым профилактическим мерам большие пожары являются редкостью.

Торфяные болота - наиболее своеобразные объекты мелиора­ции. Они прочно связаны со всеми звеньями окружающей среды, так как связи эти формировались в течение многих веков. Подавля­ющая часть эксплуатируемых болотных массивов значительно стар­ше 1000 лет. Болота относят к особому типу аккумулирующих сис­тем биосферы. На переходном болоте в слое торфа мощностью 2 м на 1 га содержится около 20 тыс. т воды. Осушение верховых болот приводит к нарушениям химического состава вод. Естественную ценость болотных массивов определяют не только их гидрологичес­ким значением. Многие болотные биогеоценозы содержат уникаль­ные растительные и фаунистические комплексы, обладающие вы­сокой продуктивностью. Достаточно указать, что средняя урожай­ность клюквы достигает 500 кг/га, а на отдельных участках - 1000 кг/ га и более.

Выработанные торфяные карьеры используют для рыборазве­дения. До заполнения водой проводят работы по планировке и про­филированию ложа. Небольшую часть выработанных и рекультиви­рованных торфяников отводят под плантации клюквы с тем, чтобы со временем компенсировать потери, которые несут эти ягодники при осушении.