Зони впливу осушувальної системи

ЗАХОДИ З ОХОРОНИ ПРИРОДИ НА ОСУШУВАНИХ ЗЕМЛЯХ

Перезволожені й заболочені території, з притаманним їх рослинним й тваринним світом, після осушення істотно змінюються. Поверхневі води в межах території осушення внаслідок проведення меліоративних робіт скидаються у водоприймач, рівні ґрунтових вод знижуються, анаеробні процеси в ґрунті змінюються аеробні, закислі сполуки під впливом осушення переходять в окислі, значно поліпшують умови вирощування сільськогосподарських культур.

Водночас осушення земель сприяє загальному пониженню рівня ґрунтових вод, в тому числі і на прилеглих територіях, що призводить до зміни в рослинному покриву та знижує рівні води в питних колодязях. Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва на меліорованих і прилеглих до них землях, експлуатація тваринницьких комплексів і підприємств по виробництву кормів, широке застосування мінеральних добрив і отрутохімікатів супроводжується забрудненням ґрунтів та води. Як забруднювачі виступають хімічні елементи та їх сполуки, що є в добривах, пестицидах, гербіцидах та інших препаратах.

Негативний вплив проведення осушувальних меліорацій на ґрунти при неправильному виборі ґрунтозахисних заходів може призвести до таких небажаних наслідків:

Ø інтенсивне осушування та використання осушуваних торф’яників для вирощування просапних культур зумовлює прискорену їх мінералізацію та вивітрювання;

Ø мінеральні перезволожені землі внаслідок осушування можуть піддаватись ущільненню, ерозії, вивітрюванню та ін.

Осушувальні меліорації спричиняють зміни в рослинному та тваринному світі, а також в цілому ландшафті території.

Зони впливу осушувальної системи

При проектуванні осушувальних систем передбачають п’ять зон їх впливу на навколишнє середовище:

1) внутрішня, в межах меліоративної системи;

2) внутрішня, що охоплює не меліоровані площі в межах меліоративної системи;

3) зона впливу, що безпосередньо граничить з меліоративною системою;

4) віддалена зона впливу;

5) зона повітряного простору в межах всіх зон.

Зони впливу виділяють за основними ознаками (прогнозний рівень ґрунтових вод, рельєф об’єкта та прилеглої території), а їх межі уточняють за додатковими ознаками.

До додаткових ознаків відносять:

Ø локальні депресії рельєфу на прилеглій території та підвищеннях на об’єктах меліорації (на загальному фоні рельєфу);

Ø механічний склад та висота капілярного підняття ґрунтів;

Ø наявність ґрунтового покриву та тип ґрунту;

Ø переважаюча рослинність на прилеглих землях (ліс, луки та ін.);

Ø загальний напрямок потоку ґрунтових вод (в бік об’єкта меліорації чи від нього);

Ø хімічний склад ґрунтових вод та прогноз його зміни після пониження рівня.

Зона 1 включає всі елементи меліоративної системи та меліорованих земель.

В зону 2 включають всі землі, що мають середні відмітки на 1,0 м та більше вище середніх відміток меліорованої території і зовнішню форму у вигляді горбів, гряд, курганів. В зону 2 не включають надлишково зволожені землі із середнім перевищенням 1,0 м та більше над середніми відмітками нижче розташованих земель, коли перезволоження схилових земель виникає у зв’язку з приточним режимом і високим рівнем ґрунтових вод.

В зоні 2 можуть передбачатись додаткові гідромеліоративні (підйом рівня ґрунтових вод, зрошення та ін.), лісомеліоративні, планувальні та інші заходи.

В зону 3 включають землі, на яких (після спорудження меліоративної системи) можливі суттєві зміни водного режиму кореневмісного шару. Внутрішньою границею третьої зони вважають заболочені та прилеглі території, що характеризуються значним ростом відміток поверхні землі, або границю, де переліг торфу переходить в мінеральний ґрунт прилеглої території. Зовнішню границю зони 3 визначають як лінію (в плані), де капілярна кайма відривається від середньорічної депресійної поверхні. При цьому приймають ефективну висоту капілярної кайми з деяким коефіцієнтом . Приблизно для глинистих і суглинистих ґрунтів коефіцієнт дорівнює 0,6-1,0, для супіщаних та піщаних ґрунтів =1,0-1,3.

Зовнішня границя зони 3 є внутрішньою для зони 4. За зовнішню границю зони 4 приймають лінію, де капілярна кайма висотою при =1,0 (для всіх ґрунтів) перетинає середньорічну депресійну поверхню. Обґрунтуванням встановлення зовнішньої границі є матеріали дослідних робіт проведених для визначення впливу меліорації земель на прилеглі землі. Ці матеріали свідчать, що за межами зовнішньої границі четвертої зони будь-якого помітного впливу на всі фактори зовнішнього середовища не спостерігається. зовнішня границя зони 3 також умовна, але при помітному пониженні капілярної кайми від середнього положення збільшується зона аерації і можливі суттєві зміни режиму вологості ґрунту, глибини розповсюдження кореневої системи трав’яної рослинності та ін. При пониженні рівня ґрунтових вод на 1,0 м і більше відбувається помітне (до 20 %) зменшення приросту окремих порід дерев, до 0,5 м зміни в прирості залишаються на рівні звичайних річних коливань.

В зонах 3 і 4 можуть бути проведені гідромеліоративні, лісо- та агротехнічні заходи. Найбільш розвинутою в бік прилеглої території є зона 3 при влаштуванні ловчих та нагірно-ловчих каналів, що прокладені по границі осушуваного об’єкта.

Необхідність перехоплення потоків ґрунтових вод для попередження підживлення осушуваної території обумовлює влаштування ловчих каналів глибиною до 2 м. При таких глибинах розповсюдження зони 3 може досягати 3-5 км від об’єкта.

При глибинах нагірних та нагірно-ловчих каналів рівних 1,0-1,5 м, пониження рівня ґрунтових вод на прилеглих землях практично таке ж, як і при їх відсутності (через сезонне їх коливання на об’єкті осушення).

Зони впливу встановлюють після відшукування току перетину ліній: верхньої границі висоти капілярного підняття і кривої депресії до осушування, що визначає границю зони 3. При цьому існує така закономірність: чим більше протяжність зони 3, тим більше довжина і зони 4. Пов’язано це тим, що з віддаленням від об’єкта меліорації крива депресії стає більш пологою. Протяжність зони 4 від точки перетину кривої капілярного підживлення і кривої депресії розраховують за формулою

, (20.1)

де – середній похил кривої депресії в межах зони 4 (визначають за кривою депресії);

–висота капілярної кайми.

Границя зони 5 співпадає з зовнішньою границею зони 4. За межами цієї границі запилення повітряного середовища (від вітрової ерозії), пов’язане з впливом меліоративної системи, незначне, однак при дуже великій швидкості вітру над осушеними торф’яниками воно може збільшуватись за рахунок переносу повітряних мас.

В межах зони 5 потрібні протидефляційні заходи (лісосмуги вздовж каналів та доріг, лісні посадки в межах другої і третьої зон, зволоження верхнього шару торфу та ін.).

При умовах, що відрізняються від стандартних, кількість зон впливу може зменшитись. Якщо відмітки поверхні прилеглою території перевищують середню відмітку осушуваної території на 1,5-2,0 м (крутий підйом), то зону 3 не виділяють.

Можна не виділяти зону 4 при малій висоті капілярної кай­ми і круто падаючій кривій потоку ґрунтових вод. В цьому випадку зовнішня границі 3 є границею зони 5. Часто можна не виділяти зону 2 в зв’язку з відсутністю горбів в межах зони 1.

Для виділення границь зон впливу необхідно встановити:

Ø зв’язок між ґрунтовими водами осушуваного масиву з прилеглими землями;

Ø напрямок потоку ґрунтових вод (в бік болота чи від нього);

Ø шаруватість геологічного профілю, найбільш водопроникний шар і глибину до водоупорі;

Ø характер потоку в плані (звужується до об’єкта меліорації, розходиться від нього, фронтальний потік);

Ø характер рослинності;

Ø хімічний склад ґрунтових вод.

Розрахунок кривої депресії зони впливу осушувальної системи в напрямку прилеглих територій виконують за такими формулами.

Пониження рівня ґрунтових вод на відстані від осушувальної системи приблизно знаходять за формулою

, (20.2)

де – пониження рівнів ґрунтових вод на границі осушувальної системи (зазвичай дорівнює нормі осушення), м;

– спеціальна функція, яку табульовано (див. п. 18.6) залежно від

, (20.3)

– рівнопровідність водоносного пласта, м²/добу;

, (20.4)

– відстані від осушувальної системи (координата), м;

– коефіцієнт фільтрації водоносного пласта, м/добу;

– потужність цього пласта, м;

–­ водовіддача пласта;

– час, діб.

При рівнинному рельєфі і добре водопроникних ґрунтах дальність впливу осушувальної системи визначають за рівнем ґрунтових вод і в межах зони значних рівнів передбачають потрібну трансформацію угідь, грунто- і водозахисні заходи.

При наявності нагірно-ловчого каналу і шару води в каналі, викликаного підпором, криву депресії будують від урізу води з використанням відповідних розрахункових формул. При відсутності постійного рівня води в каналі (зниження рівня до дна) початкових точок буде дві: верхня (на укосі), що співпадає з рівнем ґрунтових вод в приканальній зоні (зазвичай висота шару 20-30 см від дна каналу), нижня, практично співпадає з відміткою дна каналу.

Обчислені за формулами ординати і побудовані криві депресії в бік прилеглої території дозволяють визначити точки перетину з кривою депресії, що існувала до осушення. При цьому необхідно мати на увазі, що буде деякий діапазон, а не одна точка перетину. Цей діапазон характеризує реальні рівні, що спостерігаються, за якими визначають дальність дії нагірно-ловчого каналу в різні по водності роки. За розрахункову приймають середню між граничними криву депресії.

Заходи щодо охорони

Природного середовища

Неминуче порушення рівноваги, що склалася в природі, має бути в допустимих межах і компенсуватись низкою цілеспрямованих заходів щодо охорони природи в межах об’єкта, який проектується, з відповідним прогнозуванням характеру та масштабів екологічних наслідків меліоративних робіт на прилеглих територіях.

Заходи щодо охорони природного середовища розробляють відповідно до чинного законодавства на рівні держави, а також актів і законів органів місцевого самоврядування, існуючих галузевих нормативів, інструкцій та технічних вказівок.

В процесі меліорації земель передбачають природні природоохоронні заходи, які вилучають або послаблюють можливий негативний вплив на природне середовище. Ці заходи реалізують як при будівництві, так і при експлуатації меліоративних систем згідно з робочим проектом, в якому викладено спеціальний розділ з охорони природи.

Для складання проекту проводять необхідні вишукування та дослідження в межах запроектованої системи і на прилеглій до неї території. За їх результатами оцінюють стан природних біоценозів і прогноз їх зміни під впливом меліорації, освоєння і сільськогосподарського використання земель.

Для запобігання негативного впливу осушувальних меліорацій на оточуюче середовище потрібно використовувати комплекс захисних заходів, які можна розділити на такі групи: грунто-, водо- та лісозахисні, протиерозійні, заходи щодо збереження фауни і флори та ландшафтів.

Ґрунтозахисні заходина торф’яних ґрунтах передбачають збереження органічної речовини, що досягається правильним співвідношенням і чергуванням сільськогосподарських культур у сівозміні. У польових і кормових сівозмінах необхідно використовувати посіви багаторічних трав, якими має бути зайнято не менше 50 % площі. Осушувані торф’яники глибиною до 1,0 м і торф’яно-болотні ґрунти доцільно використовувати також під посівами багаторічних трав. Піщані розпушені ґрунти застосовують під залісення. Торфорозробки та інші кар’єри в межах системи необхідно рекультивувати для подальшого використання в сільськогосподарському виробництві і риборозведенні.

Для збереження родючості ґрунтів під час будівництва меліоративних систем в проектах необхідно передбачати:

Ø зрізку родючого (гумусового) шару при будівництві каналів, у місцях розробки траншей і інших виїмок, у підвалинах гребель, дамб і доріг з переміщенням його у тимчасові відвали, які розташовують ззовні постійних споруд, з подальшим використанням родючого ґрунту для рекультивації земель або укріплення відкосів споруд;

Ø складування і збереження з подальшою передачею надлишків родючого ґрунту сільськогосподарським організаціям для відновлення порушених або малопродуктивних земель;

Ø відтворення родючості ґрунту, що порушений в процесі будівництва, проведенням заходів з первинного поліпшення ґрунтів.

У проектах осушення боліт з потужністю торфу в не осушеному стані більше 0,5 м і зольністю менше 50 % обов’язково розробляють протипожежні заходи, які передбачають створення джерела протипожежного водопостачання, кількості води, що потрібна для гасіння пожеж, і необхідної кількості протипожежної техніки, яка, як правило, суміщається з системою обводнення і двостороннього регулювання водного режиму.

Водозахисні заходипередбачають – захист водних ресурсів від забруднення і раціональне їх використання. Для цього вздовж водоприймачів, магістральних та інших великих осушувальних каналів насаджують водоохоронні лісосмуги. Розміри і порядок використання водоохоронних смуг визначається згідно з існуючими нормами.

Берегова водоохоронна зона може вміщувати: заплаву річки, надзаплавні тераси, схили корінних берегів, а також розміщені в їїмежах балки та яри. У межах водоохоронної зони проводять комплекс організаційних, меліоративних, агротехніч­них, лісомеліоративних, санітарно-гігієнічних заходів, спря­мованих на охорону водних ресурсів.

Для запобігання забруднення водоприймачів осушувальних систем передбачають агротехнічні, гідротехнічні і організаційні заходи.

До складу агротехнічних заходів входять:

Ø використання прогресивних агротехнічних прийомів обробітку ґрунтів, вибір видів і сортів, посіву та нагляду за сільськогосподарськими культурами;

Ø вибір оптимальних строків і способів внесення органічних і мінеральних добрив, що відповідають потребам рослин під запланований врожай з урахуванням грунтово-кліматичних умов;

Ø відмова від внесення добрив по сніговому покриву і у весняний період до відтанення ґрунту;

Ø роздрібне внесення та використання гранульованих форм добрив;

Ø використання пестицидів лише короткотермінової дії, що мають селективність і відсутність акумулятивних властивостей, на які встановлені гранично допустимі концентрації;

Ø широке використання біологічних та інших нехімічних засобів боротьби із шкідниками та хворобами сільськогосподарських культур;

Ø правильне зберігання добрив на полях з влаштуванням обвалованих майданчиків.

До складу гідротехнічних заходів входять:

Ø влаштування постійних та тимчасових відстійників у гирлових частинах каналів для перехоплення наносів, що надходять у відкриту мережу і водоприймач при будівництві і ремонтно-експлуатаційних роботах;

Ø аерування вод встановленням розбризкувачів на дренажних колекторах і перегороджувальних спорудах до 0,3 м у відкритих каналах для переведення токсичного закислого заліза в окислі форми і далі в осад, а також для швидкої детоксикації залишків пестицидів;

Ø оснащення водовипусків скидних вод польдерів розсіювальними пристроями для аерації вод і запобігання розмиву русла водоприймачів;

Ø влаштування біологічних каналів, з водною рослинністю для інтенсифікації процесів самоочищення вод від біогенних елементів та патогенної мікрофлори (в разі наявності на території меліоративної системи тваринницьких ферм і комплексів);

Ø проектування замкнутих водооборотних меліоративних систем, особливо за наявності землеробських полів зрошення.

Організаційні заходи містять:

Ø забезпечення використання всіх вимог щодо охорони від забруднення природних вод на стадіях схеми водорегулювання, техніко-економічного обґрунтування, технічного проекту, авторського нагляду при реалізації проекту, а також при експлуатації меліоративних систем;

Ø забезпечення роботи постійно діючої служби контролю якості води при експлуатаційних роботах.

Лісозахисні заходи спрямовані на повсякчасне зберігання лісу та лісних угідь. Знищення лісу з меліорованої території здійснюється лише з дозволу органів місцевого самоврядування. Окремі дерева або їх групи, що мають історичну, видову, художню або естетичну цінність не знищують.

Протиерозійні заходи передбачають:

Ø створення полезахисних лісосмуг на осушуваних землях, на берегах річок, магістральних каналів і вздовж дамб обвалування;

Ø укріплення відкосів каналів;

Ø планування поверхні осушуваних земель, прикочування торф’яників;

Ø двостороннє регулювання водного режиму.

Лісосмуги (у два ряди) розміщують вздовж осушувальних каналів, які прокладені на межах полів сівозміни, з одного бо­ку каналу на відстані 4 м від бровки шириною 6 м. Вздовж рі­чок-водоприймачів створюють лісосмуги з обох боків шириною 9-12 м у межах берегової водоохоронної смуги.

У меліоративних проектах для ґрунтів, які зазнають водної або вітрової ерозії, дається характеристика еродованості і ерозійнобепеки, намічається комплекс організаційно-госпо­дар­сяких, лісомеліоративних і гідротехнічних протиерозійних заходів щодо визначення обсягів капіталовкладень на проведення робіт по боротьбі з ерозією. Комплекс протиерозійних заходів передбачають як на осушуваному масиві, так і на прилеглих до нього еродованих землях та схилах.

Залежно від розвитку ерозійних процесів передбачають такі протиерозійні заходи:

1) на прилеглих до осушувальної системи схилах:

Ø закріплення існуючих ярів шляхом обвалування, лісонасадження і будівництва найпростіших воводоскидних і донних споруд;

Ø влаштування напірних каналів та мулофільтрів;

Ø терасування схилів;

Ø повне залуження і облісіння дуже еродованих схилів;

Ø створення прияружних лісосмуг;

2) на осушуваних землях:

Ø створення лісосмуг на межах полів сівозміни, вздовж каналів та дамб обвалування, берегоукріплювальних насаджень по берегах річок-водо­прий­мачів і магістральних каналів;

Ø укріплення відкосів каналів;

Ø вирівнювання поверхні осушуваних земель;

Ø прикочування осушуваних торф’яників;

Ø введення сівозмін з достатньою питомою кількістю посівів багаторічних трав (50-75 %);

Ø посів пожнивних і підпокривних культур;

Ø внесення достатньої кількості мінеральних і органічних добрив;

Ø використання малопотужних дернових, дерново-під­зо­листих і торф’яно-болотних ґрунтів під покращені сіножаті;

Ø двостороннє регулювання водного режиму.

Для захисту земель від затоплення або підтоплення передбачають обвалування територій із створенням систем польдерного типу. Вузькі смуги підтоплення використовують під луки шляхом видового підбору сіяних трав.

Заходи щодо охорони фауни направлені на її збереження і примноження. Для цього рекомендується:

Ø погоджувати меліоративні заходи на об’єктах, де проживають водоплаваючі птахи та хутрові тварини, з органами мисливських гоподарств, а на річках і водоймах, що мають рибогосподарське значення, з органами Главрибвода;

Ø не осушувати болота та заболочені землі, не спускати воду із озер і не регулювати річки в місцях помешкання бобрів та ондатр; боброві поселення переселяють у виключних випадках з погодженням мисливських господарств;

Ø не знищувати деревно-чагарникову рослинність арбоцидами, обмежено застосовувати випалювання рослинності, передбачати заходи для попередження загибелі тварин на дорогах, при перетині каналів, при сільськогосподарських роботах і т.ін.;

Ø застосовувати рибозахисні споруди на насосних станціях;

Ø передбачати заходи по збереженню нерестовищ і зимувальних ям при регулюванні та польдерному осушенні;

Ø передбачати створення захисних лісних смуг з посадкою в них дерев та чагарників, що є природним кормом для корисних тварин та птахів;

Ø культуртехнічні роботи (знищення чагарників і дрібнолісся) у місцях перебування цінних видів тварин і птахів виконувати взимку і влітку, за винятком періоду гніздування птахів і вигодовування дитинчат тварин.

Заходи щодо охорони флори на осушуваних масивах з високим ступенем угрупування рідких і зникаючих видів рослин, а також лікарських і технічних біоценозів забезпечують збереження природного комплексу в цілому інженерними заходами або створенням заповідних територій. При вишукуваннях і проектуванні враховують можливість коливання рівнів ґрунтових вод на прилеглих до меліоративних систем територіях і дають прогноз зміни рослинних угрупувань, в тому числі і лісних, передбачаючи в потрібний час заходи щодо їх збереження або покращення.

Верхові болота як елементи живлення природних водних систем, що багаті природними насадженнями журавлини та інших ягід, осушенню не підлягають. В разі розташування таких боліт в зоні впливу меліоративних систем, забезпечують їх додаткове обводнення.

Заходи щодо охорони ландшафтів мають забезпечувати збереження окремих елементів ландшафту, які мають наукову і естетичну цінність. На осушуваній території потрібно зберігати окремі гаї, групи дерев і окремі дерева, водоспади, джерела, геологічні розломи, кургани, пам’ятки природи, культури та ін.

Складова частина охорони природи – рекреаційні заходи (чистка водоймищ, обладнання місць для купання на річках-водоприймачах і магістральних каналах поблизу населених пунктів і т. ін.).