CC BY
14
УДК 504.064: 504.2 ГРНТИ 70.03: 70.17
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ РУСЕЛ И ЗАЩИТЫ ПРИБРЕЖНЫХ ЗОН _В БАССЕЙНЕ Р. ТЕРЕК_
DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2019.4.68.428 Курбанов Салигаджи Омарович к.т.н., доцент Кушаева Елена Анатольевна
доцент
Настаева Жамиля Хажимуратовна,
магистрант
ФГОУ ВО «Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет
им. В.М.Кокова», г. Нальчик, Россия
ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF THE REGULATION OF CHANNELS AND PROTECTION OF
COASTAL ZONES IN THE RIVER BASIN TEREK
Kurbanov Saligadzhi Omarovich
cand.tech.sci., Kushaeva Elena Anatolyevna аssociate рrofessor Nastaeva Zhamilya Khazhimuratovna
master student
FGOU VO Kabardino-Balkaria state agricultural university named after V.M. Kokov, Nalchik, Russia
АННОТАЦИЯ
Статья посвящена экологическим проблемам малых рек и их прибрежных зон. Проведены исследования состояния бассейна р. Терек и дана оценка, проводимым водохозяйственным мероприятиям в руслах малых рек. Более подробно описываются проблемы бассейна р. Терек и основные причины их возникновения, на конкретном примере устьевой части реки, где более остро проявились экологические последствия. Сделано обоснование эффективности использования природоохранных технологий при регулировании русел и защиты прибрежных зон. Подчеркнуто необходимость комплексного и научно обоснованного подхода по оздоровлению экосистемы реки Терек, и эффективному функционированию ее водохозяйственных служб. По результатам проведенных исследований определена важность восстановления старых протоков реки, так как необходимая по экологическим требованиям устойчивая ширина русловой части р. Терек составляет не менее 1,5 - 2,0 км. А существующая ширина не перевешает и 900 м. Далее отмечена необходимость экологизации всей водохозяйственной деятельности в прибрежных зонах малых рек. Для этого предложены биоинженерные методы регулирования русел и защиты прибрежных зон.
АNNOTATION
The article is devoted to the environmental problems of small rivers and their coastal zones. Studies of the status of the river basin. Terek and given the assessment of water management measures in the channels of small rivers. The problems of the river basin Terek are described in more detail and the main causes of their occurrence, on a concrete example of the estuary part of the river, where environmental consequences were more acute. The rationale for the effectiveness of the use of environmental technologies in the regulation of channels and protection of coastal zones has been made. The need for an integrated and scientifically based approach to improve the ecosystem of the Terek River and the effective functioning of its water management services is emphasized. Based on the results of the studies, the importance of restoring the old river ducts was determined, since the stable width of the riverbed section necessary for environmental requirements was determined river Terek is at least 1.5 - 2.0 km. And the existing width does not exceed 900 m. Further, the need for greening all water management in the coastal zones of small rivers is noted. For this, bioengineering methods for regulating channels and protecting coastal zones have been proposed.
Ключевые слова: природопользование, экосистема рек, регулирование русел, прибрежные зоны, биопозитивные конструкции, биоинженерные методы, принцыпи экологизации.
Key words: nature management, river ecosystem, riverbed regulation, coastal zones, biopositive structures, bioengineering methods, principles of greening.
Основоположник учения о биосфере В.И. Вернадский впервые поднял вопрос эффективности природопользования как научную проблему, требующую комплексный исследовательский
подход. От экологического состояния рек и их прибрежных зон зависит в целом эффективность природопользования и качественное состояние экосистем бассейнов рек [1,2].
Проблемы природопользоание наиболее остро проявляются в прибрежных зонах, где объекты урбанизации и хозяйственная деятельность человека оказывают негативное воздействие на водные ресурсы, как на наиболее уязвимой части природы.
Водохозяйственные мероприятия по регулированию русел и защиты прибрежных зон, проводимые на р. Терек и ее притоках в значительной степени нарушают их экологическое состояние. В большей части эти мероприятия приводят к нарушению экосистемы реки, ее естественного режима.. В бассейне р. Терек и ее притоках построены десятки напорных гидроузлов, нарушающие гидрологический режим рек и закрывающие пути свободной миграции рыб. При этом зарегулированные участки рек привели к существенному изменению (нарушению) естественных условий взаимодействия реки с прилегающими прибрежными территориями и уникальной фауной Каспия [2,3].
При регулировании русел по известным и принятым на практике техническим методикам очень сложно соблюсти экологические требования. Определяемая при этом устойчивая ширина не является экологически устойчивой. Нарушаются зоны миграции и нереста рыб, уменьшаются зеленые водоохранные площади, разрушаются связи реки с прибрежными территориями. На зарегулированных участках рек нарушается естественный режим реки и ее экосистему. Примеров таких участков можно привести много (р. Нальчик, Баксан, Терек во многих участках и др.). Конечно, очень сложно регулировать русла с соблюдением экологических требований на урбанизированных участках рек с застроенными прибрежными зонами. А практика показывает, что и на свободных территориях также осуществляют техническое регулирование без учета экологических требований. Наглядным примером является устьевой участок р. Терек ниже Карагалинского гидроузла. Здесь большая р. Терек загнана в «зарегулированное» русло (в виде канала) средней шириной 300 - 500 м; а в районе мостов эта ширина составляет всего 200 м. На этих узких участках рек браконьеры установили пороги и ловушки для рыб. В результате всего этого возникли серьезные экологические проблемы для уникального Каспийского водоема (море-озеро). Так как наиболее ценные рыбы (осетровые и другие) поднимаются на нерест по пресным протокам р. Терек. А эти протоки оказались закрытыми (до 85%), площади нересте также резко уменьшились. В основном по этой причине и по разным оценкам за последние 50 лет запасы ценных рыб на Каспии и в бассейне р. Терек уменьшились на порядок (более 10 раз). В естественных условиях р. Терек в концевой ее части разливалась на множество протоков с шириной от 3 до 7 км, максимальная ширина дельты реки составляла 15 км в районе Каспия. В результате сужения русла и хозяйственной деятельности человека значительно пострадала фауна и флора прибрежных и
пойменных территорий... Река Терек сама пытается восстановить природное равновесие, саморегулирующий природный механизм приводил к неоднократному прорыву оградительных дамб и затоплению прилегающих территорий. Так в 2005 году произошел последний прорыв правобережной дамбы и затоплению большой площади с восстановлением части старых протоков. Хотя с хозяйственной точки зрения был большой ущерб, но с экологической точки зрения этот прорыв дал, на наш взгляд, большие плюсы. В результате прорыва дамбы и затопления огромной площади правобережных территорий, открылись новые пути миграции ценных рыб, самое главное, площади нереста рыб увеличились в десятки раз. Кроме того, получили обновление и восполнение рыбных запасов, прибрежные озера. В том же году проран в дамбе был закрыт и усиленно укреплен железобетонными конструкциями. Ежегодно на данном участке реки Терек (длиной 100км) проводят капитальные берегоукрепительные и противопаводковые мероприятия. Все эти мероприятия проводят в основном, чтобы больше прорыва дамб не произошел, экологическую ситуацию при этом абсолютно не учитывают. А сама река не может справиться с техногенной деятельностью человека.
На наш взгляд, без большого вреда для народного хозяйства, можно открыть и восстановить несколько старых протоков реки на левом и правом берегу (в 100 км зоне ниже г. Кизляра). При этом, конечно, в начале необходимо будет расчистить эти протоки от наносов и растительности, потом устроить водовыпуски в дамбах и через дороги. Необходимые затраты соизмеримы с затратами на противопаводковые мероприятия. А экологическая выгода, получаемая при этом очень высока и трудно ее переоценить. В этом случае пути миграции рыб и площади их нереста увеличиваются более чем пять раз. И техническая выгода налицо, часть паводковой нагрузки потока будет снята этими вновь восстановленными протоками реки. Таким образом можно будет уменьшит затраты на капитальные берегоукрепительные мероприятия.....
В естественных условиях р. Терек в концевой ее части разливалась на множество протоков с шириной от 3 до 7 км, максимальная ширина дельты реки составляла 15 км в районе Каспия. Неоправданное ни чем сужение русла в дельтовой ее части принес огромный вред фауне и флоре прибрежных и пойменных территорий. Десятки тысяч га пойменных (наиболее ценных) земель на правом и левом берегах, где и размещались основные нерестилища рыб, оказались отрезанными от реки. В этих местах в настоящее время образовались болотные озера, заросшие камышом и не имеющие связи с морем. Необходима большая работа по ренатурированию и ревитализации разрушенных и нарушенных участков реки и ее старых протоков. Очевидно, должна быть принята специальная программа по защите и восстановлению водоохранных зон р.
Терек и ее притоков. Требуется комплексный и научно обоснованный подход по оздоровлению экосистемы реки, и эффективному функционированию ее водохозяйственных служб.
По техническим условиям устойчивая ширина русла реки на данном участке составляет 900 м, а по экологическим требования эта ширина должна быть не менее 1,5 - 2,0 км.
Концепция экологизации водохозяйственной деятельности в прибрежных зонах разработана Курбановым С.О. [4]. В основу концепции экологизации положена необходимость достижения экологического равновесия между освоенными и естественными территориями, между урбанизированной и природной средой. Во многих странах мира и в России наиболее освоенными и урбанизированными территориями являются прибрежные зоны рек, озер, морей и океанов. Эти территории находятся под постоянной техногенной и антропогенной нагрузкой и соприкасаются с водной средой, наиболее важной и уязвимой средой в природе. От состояния водных объектов и их прибрежных зон во многом зависит состояние всей экосистемы Земли. Поэтому в первую очередь требует экологизации хозяйственной деятельности человека в бассейнах рек: экологизации их прибрежных инфраструктур и водохозяйственных объектов, в том числе и защитно-регуляционных сооружений. К ним относятся: берегоукрепительные,
руслорегулировочные (зарегулированные русла), селезащитные, селепроводящие,
противоэрозионные, противооползневые,
шумазащитные и др. сооружения. Только на Юге России общая протяженность названных сооружений достигает более 10 тысяч км. При этом все эти сооружения в основном (до 90%) расположены в водоохранных зонах рек и водоемов (на прибрежных территориях и руслах рек). Как известно, речные и водные бассейны играют главную роль в нормальном функционировании экосистем территорий и всего региона, образуя их экологические коридоры и базовый каркас. Вместе с тем защитно-регуляционные сооружения, занимая большую площадь водоохранных зон и взаимодействуя с водными потоками и бассейнами, оказывают существенное влияние на их экосистему. Современный сложившийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации зарегулированных русел и сооружений показывает, что в основном имеется негативный опыт, показывающий техногенное их влияние на экосистем рек. В связи с этим уже давно назрела необходимость обеспечения «мягкого управления природой».
Мягкое управление природой - это наиболее приемлемый способ взаимоотношения с природой, главным образом с помощью естественных механизмов саморегуляции или путем технического конструирования таких механизмов. Оно направлено на восстановление природной среды, на реализацию желательных природных цепных реакций, на восстановление бывшей
естественной продуктивности экосистем или ее повышении. Мягкое управление природой можно добиться с помощью экологизации всей деятельности человека на прибрежных зонах, в том числе экологизации и всех объектов их инфраструктур. В последние годы в ряде работ предложены различные принципы экологизации человеческой деятельности. На наш взгляд, для экологизации объектов прибрежных
инфраструктур и хозяйственной деятельности человека эффективно могут быть использованы основные принципы их бипозитивности. К ним относятся: принцип равноценной замены, принцип мягкого взаимодействие с природой и принцип гармонии, пропорциональности и красоты, которые способствуют к адабтации искусственных объектов к природной среде и гармоничному их взаимодействию с компонентами ландшафтов. Искусственные объекты с красивой ландшафтной архитектурой воспринимаются природой как родственные ей элементы.
Принципы бипозитивности эффективно можно применить ко всем направлениям жизни и деятельности человека в прибрежных зонах: экологичное место расселения (город, село, поселок, дом, инженерное сооружение, улицы и др.); биопозитивная промышленность, основанная на замкнутых, безопасных и мягких технологиях (биотехнологиях); биопозитивное сельское хозяйство, основанное на адаптивных и щадящих технологиях, биометодах; биопозитивные элементы антропогенного ландшафта с берегоукрепительными и регуляционными сооружениями биопозитивных конструкций, восстанавливающие до природного состояния рек, водоемов и ранее нарушенного ландшафта; биопозитивный транспорт, исключающий загрязнение среды и уничтожение флоры и фауны.
Экологизация объектов прибрежных инфраструктур и антропогенных ландшафтов на основе принципов биопозитивности, бесспорно способствуют к восстановлению природного равновесия, экосистем рек, и прилегающих территорий.
Исследованиями установлено, что на формирование русел в большей степени влияют наносный и скоростной режимы потоков [2,5]. В связи с этим принято оценивать устойчивость русл из условия их статического и динамического равновесия. При количестве и крупности руслоформирующих наносов, не влияющих на турбулентную структуру потока и внешние параметры его ложа, принято считать руслом статического или предельного равновесия. Для данного состояния водотока характерны свои определенные геометрические формы сечений. При руслоформирующих наносах, влияющих на турбулентную структуру потока и внешние параметры его ложа, принято считать руслом динамического равновесия, которое
характеризуется балансом наносов, поступающих на данный участок русла и выносимых с этого участка. Для русла динамического равновесия
также соответствует свои внешние параметры водотока и характерная турбулентная структура.
Авторами разработан эффективный метод регулирования русла без его сужения с помощью коротких полузапруд-отбоек, устраиваемых в основание прибрежных зон, и - гибких откосных креплений комбинированных конструкций. На уровне изобретений разработан ряд биопозитивных конструкций сооружений, береговых и откосных креплений, и технологий их строительства [6,7,8,9,10]. Многие из них прошли экспериментальные исследования на многих участках рек, где они показали себя эффективными и надежными. Они обеспечивают не только инженерную защиту территорий, но и восстановление природной среды в прибрежных местах их строительства. Эти конструкции гибки и водопроницаемы, благоприятно влияют на русловые процессы и на прибрежные водоохранные зоны.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Сложившаяся экологическая ситуация в бассейне р. Терек требует организовать экологический мониторинг по характерным ее участкам от истока до устья реки. В первую очередь необходимо вести работы по экологизации объектов прибрежных инфраструктур, для этого должен быть создан единый центр управления водохозяйственной системой бассейна р. Терек.
В устьевой части р. Терек, протяженностью до 100 км (в районе РД) необходимо открыть и восстановить несколько старых протоков реки, для расширения путей миграции и площадей нереста ценных рыб.
При регулировании русел в обязательном порядке должны быть соблюдены экологические условия протекания воды и защиты прибрежных зон. Самое главное, зоны миграции и нереста рыб должны быть сохранены, прибрежные размываемые участки должны быть укреплены биопозитивными конструкциями.
Целесообразно регулировать не все русло реки, а ее прибрежные участки по границам меандрирования русл, при этом необходимо использовать биопозитивные конструкции и технологии возведения защитно-регуляционных сооружений и элементов их креплений. Необходимо организовать кадастровый учет и мониторинг состояния малых рек в бассейне р. Терек.
Литература
1. Вернадский, В.И. Биосфера / В.И. Вернадский. - М.: Мысль, 1967. - 423 с.
2.Курбанов С.О., Созаев А.А. ПРОБЛЕМЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ И ПРИРОДООХРАННОГО ОБУСТРОЙСТВА ПРИБРЕЖНЫХ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ЗОН МАЛЫХ РЕК НА ЮГЕ РОССИИ. Научный журнал КубГАУ, №118(04), 2016 года
3.Курбанов С.О., Созаев А.А. Теоретические основы и экологические проблемы регулирование русел рек, каналов и водохозяйственного строительства на Юге России.// Журн. ЮГ РОССИИ: экология, развитие №1. 2008. с. 99-104
4.Курбанов С.О., Толгуров М.А. Концепция экологизации водохозяйственной деятельности в бассейнах рек Юга России / Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Водные ресурсы и водопользование в бассейнах рек Западного Каспия». г. Элиста 2008г. -с. 203206.
5. Kurbanov S.O., Sozaev A. A. Basics of ecological safety and reliability of operations of regulated river-beds and protective river structures. Международный журнал Eastern-European Scientific Journal (Gesellschaftswissenschaften): Dusseldorf (Germany): Auris Verlag, 2015, 10 (2). http://elibrary.ru/authors.asp
6. Пат. 2369687 Российская Федерация, МПК Е02В 3/12. Способ изготовления тяжелых фашин биопозитивной конструкции [Текст] / Курбанов С.О. , Курбанов К.С.. заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Коковаю - № 2008102578/03; заявл. 22.01.2008, Бюл. №8. - 8с.: ил.
7. Пат. 2369685 Российская Федерация, МПК E02B3/00. Габионный тюфяк биопозитивной конструкции [Текст] / Курбанов С.О., Созаев А.А. ; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова. -№ 2008102518/03; заявл. 22.01.2008; опубл. 10.10.2009, Бюл. № 28. - 7 с. : ил.
8. Пат. 2351708 Российская Федерация МПК Е02В 3/12. Способ возведения откосного крепления бипозитивной конструкции [Текст] / Курбанов С.О., Дударова Ф.Т. заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия им. В.М. Кокова. - №2007123084/03; заявл. 19.06.07; опубл. 10.04.2009, Бюл. № 09 - 6 с.: ил.
9.Пат. 2569828 Российская Федерация МПК Е02В 3/12. Способ возведения прибрежного крепления из фашин бипозитивной конструкции [Текст] / Курбанов С.О., Созаев А.А., Дулаева Д.В.. заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова.. - №2014123252/13; заявл. 06.06.14; опубл. 27.11.2015, Бюл. № 33 - 6 с.: ил.
10.Пат. 2685192 Российская Федерация МПК Е02В 3/12. Габионный тюфяк гибкой конструкции [Текст] / Курбанов С.О., Жемгуразов С.М., Хасанов М.М. заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова. - №2018123261/13; заявл. 26.06.18; опубл. 16.04.2019, Бюл. № 11 - 6 с.: ил.
