Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов

Денисова, Илона Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов"

На правах рукописи УДК: 338(471.321)

Денисова Илона Владимировна

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЛИКО-УСТЮГСКОГО И КОТЛАССКОГО ВОДНЫХ УЗЛОВ (РУСЛОВОЙ АСПЕКТ)

Специальность: 25.00.36 - геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Санкт-Петербург 2006

Работа выполнена на кафедре физической географии и геологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена»

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор

Антроповский Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Барышников Николай Борисович

кандидат географических наук Тихомиров Константин Сергеевич

Ведущая организация: Государственный гидрологический институт

Защита состоится «21» апреля 2006 года в «-уО » часов на заседании Диссертационного совета Д 212.199.26 по присуждению степени доктора наук при Российском государственном педагогическом университете им. А.И.Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 48, корп. 12, ауд. №

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета им. А.И.Герцена.

Автореферат разослан « /У » марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.п.н., доцент

И.П.Махова

I. Общая характеристика работы.

Актуальность темы исследования. В геоэкологии все более широкое применение находят географические подходы - ландшафтно-экологический и бассейновый. При этом все виды антропогенного воздействия можно разделить на следующие: воздействие на бассейн реки и на речной поток - русло. Появился новый раздел динамики русловых потоков — «экологическое русловедение», основы которого заложены в работах специалистов РГГМУ (1999) и МГУ (2000). Сохранение рек (с их долинами и поймами) является важной народнохозяйственной и экологической проблемой. Вследствие суровых природных условий и относительно слабой освоенности территории наибольшая плотность населения наблюдается по берегам северных рек. Речные русла и поймы длительное время подвергались антропогенному воздействию. Особенно сильным антропогенный прессинг был в XX столетии. В настоящее время реки представляют собой природно-техногенные системы, которые согласно популярному сегодня синергетическому подходу, коренным образом отличаются от исходного состояния. В них складывается новый тип экологического равновесия, который необходимо поддерживать.

Все возрастающее воздействие хозяйственной деятельности, на русла рек ставит перед наукой задачи оценки последствий этой деятельности и разработки мер, ослабляющих нежелательные явления. В связи с этим требуют изучения те основные свойства руслового процесса, которые проявляются, как при естественном ходе событий, так и в искусственно созданных условиях.

В большей степени на экологическое состояние исследуемых рек пока влияют природные факторы — размыв берегов, движение форм руслового рельефа и наводнения. Из антропогенных факторов наибольший вред приносит сведение лесов, разработка карьеров песчано-гравийной смеси и уменьшение (а в отдельные годы и полное прекращение) русловыправительных и землечерпательных работ на перекатах с целью обеспечения судоходства. Последние виды работ одновременно снижают вероятность образования заторов льда, наводнений и ухудшения санитарно-эпидемиологической обстановки.

Исследования экологического состояния рек, входящих в состав Великоустюгского и Котласского водных узлов за последние десятилетия приобретают все большую актуальность. Районы указанных водных узлов отличаются значительной плотностью населения, наличием промышленных предприятий и довольно интенсивным использованием природных ресурсов. Здесь расположены крупные административные и исторические центры. Причиной исследований являются не только экологические нарушения в этих узлах, произошедшие под влиянием хозяйственной деятельности, но также необходимость сохранения их как природного наследия для будущих поколений. Реки, входящие в состав рассматриваемых узлов, нуждаются в экологическом наблюдении и охране.

Объектом исследования являются участки рек, входящие в состав Великоустюгского и Котласского водных узлов. В первом случае это Сухона, Юг в нижнем течении и образующаяся от их слияния Северная Двина; во втором -нижняя Вычегда и участки Северной Двины выше и ниже ее впадения.

Предмет исследования - деформации русел рек под влиянием естественных русловых процессов, антропогенного воздействия и оценка экологического состояния рек.

Цель работы — выявление и изучение факторов, закономерностей руслового процесса и оценка в баллах современного экологического состояния рек, входящих в состав Великоустюгского и Котласского водных узлов. Разработка предложений по оптимизации их экологического состояния и созданию мониторинга за русловыми процессами и экологическим состоянием рек.

Основными задачами работы явилась оценка:

- экологической напряженности на реках, связанной с неблагоприятными проявлениями естественного и антропогенного изменений гидрологического режима рек;

- геолого-геоморфологических условий и анализ активных руслообразующих факторов (стока воды и наносов) на участках рек, входящих в состав водных узлов;

- экологического состояния рек, связанного с естественными русловыми деформациями (опасными проявлениями русловых деформаций);

- экологической напряженности на реках, определяемой механическими изменениями русел (в том числе под влиянием разного рода хозяйственных мероприятий) и вызываемой антропогенными изменениями речных пойм;

- изменений экологической обстановки, являющихся следствием аккумулятивных процессов в руслах, их заиления и деградации;

- интегрального показателя экологического состояния пойменно-русловых комплексов;

. - количественной характеристики экологического состояния Велико-Устюгского и Котласского водных узлов в целом;

- размеров и границ водоохранных зон и прибрежных защитных полос для стабилизации экологической обстановки;

- мероприятий по созданию гидроморфологического мониторинга за русловыми процессами и экологическим состоянием рассматриваемых рек.

Методологическая основа и информационная база. Методологической основой работы послужил гидролого-морфологический подход к исследованиям русловых процессов, разработанный в ГГИ. В основе этого подхода лежат представления о дискретности и структурности руслового процесса, типизация русловых процессов. В качестве основных определяющих факторов приняты сток воды, наносов и ограничивающие условия (общее падение речной долины, местные базисы эрозии, выход неразмываемых горных пород, наличие базапьного слоя и некоторые другие). Появление гидротехнических сооружений вызвало необходимость учета их воздействия на русловые процессы, которые разделяются на активные и пассивные (Б.Ф.Снищенко, 1976).

При анализе русловых переформирований нашли применение следующие методы: сравнительно-морфологический (сравнительно-географический), гидролого-морфологической аналогии, гидролого-морфологических зависимостей (корреляционных связей). Эти методы в отличие от гидродинамических методов не требуют знания составляющих баланса наносов, выяснения механизма

переформирований и позволяют получить конечный результат, минуя рассмотрение промежуточных этапов переформирования русел.

В данной работе использована методика оценки экологической напряженности на реках, разработанная специалистами географического факультета Московского университета. Для определения границ водоохранных зон применена методика М.В.Рубцова (1978, 1987).

Исходными материалами для работы явились: литературные источники, гидрографические описания, лоцманские и топографические карты, планы перекатов, материалы аэрофотосъемки, «Ресурсы поверхностных вод СССР», гидрологические ежегодники, архивы историко-краеведческого музея г. Великий Устюг. Камеральное изучение и сопоставление (совмещение) топографических и лоцманских карт, планов и специальных съемок русел через определенные промежутки времени позволило получить данные о морфологическом строении русел, их динамике, условиях переформирования.

Научная новизна исследования.

- выяснена роль природных и антропогенных факторов в процессах трансформации рельефа русел и пойм рек, входящих в состав рассматриваемых узлов;

- выявлена зависимость экологического состояния рек от природных, прежде всего геолого-геоморфологических факторов и факторов водного режима;

- установлено распространение антропогенной нагрузки на реки и роль антропогенных факторов в изменении их экологического состояния;

Основные положения, выносимые на защиту:

- Экологическое состояние рек, входящих в состав Велико-Устюгского и Котласского водных узлов в первую очередь определяется природными факторами — неблагоприятными (опасными) проявлениями гидрологического и руслового режимов.

- Наибольшее влияние на повышение экологической напряженности из антропогенных факторов оказывают: механические изменения русел и пойм (особенно разработка карьеров); усиление эрозии и заиление рек (особенно малых притоков) из-за сведения лесов, несоблюдения водоохранных зон и защитных полос, а местами и увеличения распашки склонов и пойменных массивов.

- Результаты исследований русловых процессов, являющихся основополагающими при формировании экологического состояния рек и при оценке направленности изменения этого состояния в случае нарушения динамического равновесия.

- Результаты установления степени экологической напряженности в водных узлах по методике специалистов географического факультета МГУ, с использованием интегрального показателя экологической напряженности пойменно-русловых комплексов.

- Результаты определения границ и размеров водоохранных зон с помощью методики М.В.Рубцова, разработанной для таежных рек.

- Вывод, что стабилизация экологической обстановки на реках может быть достигнута русловыправительными работами, возобновлением

землечерпания на лимитирующих участках, ограничением и упорядочением разработки карьеров, соблюдением водоохранных зон и защитных полос, созданием гидроузла на нижней Сухоне (например, в районе п. Опалипсово).

- Для наблюдения и управления экологическим состоянием рек и русловыми процессами наиболее пригодна система гидроморфологического мониторинга, разрабатываемая в ГГИ под руководством Б.Ф. Снищенко. Намечаемая в диссертации программа русловых исследований учитывает опыт сетевых русловых наблюдений и необходима при введении мониторинга.

Теоретическая значимость. Выявление факторов экологической напряженности (природные факторы: размыв берегов, движение форм руслового рельефа; антропогенные факторы: вырубка лесов, разработка русловых карьеров, дноуглубление, мостовые переходы и переходы трубопроводов) и их количественная оценка на реках, входящих в состав Велико-Устюгского и Котласского водных узлов, расширяют существующие представления о зависимости экологического состояния пойменно-русловых комплексов от влияния природных и антропогенных факторов. Результаты применения методики МГУ по оценке экологической напряженности на реках и намечаемая программа русловых исследований, необходимая при введении гидроморфологического мониторинга, разрабатываемого в ГГИ, подтверждают эффективность и перспективность этих разделов экологического русловедения и геоэкологии в целом.

Практическое значение. Полученные результаты необходимы при планировании хозяйственной деятельности и осуществлении природоохранных мероприятий. Они могут быть использованы для прогноза русловых переформирований рек, входящих в состав рассматриваемых водных узлов, для разработки рекомендаций и схем мероприятий по снижению негативных последствий влияния наиболее мощных видов хозяйственной деятельности (добыча песчано-гравийной смеси, строительство дамб обвалования, водозаборов и выпусков сточных вод, подводных переходов трубопроводов, кабелей линии связи, опор мостовых переходов, ЛЭП, дноуглубительные и выправительные работы).

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается использованием и анализом обширного картографического материала и данных наблюдений на сети Госкомгидромета и Севводпути. В ряде случаев она подтверждается увязкой результатов с данными, полученными другими исследователями.

При разработке научных положений учитывались основные аксиомы и закономерности геоэкологии, гидрологии, флювиальной геоморфологии, русловедения.

Рекомендации по использованию результатов диссертационного исследования. Оценка переформирований и выявление степени экологической напряженности позволяют прогнозировать дальнейшее изменение экологического состояния пойменно-русловых комплексов и разрабатывать мероприятия по стабилизации экологической обстановки. Материалы исследования могут быть

также использованы в учебном процессе при подготовке специалистов в области эрозионных и русловых процессов, гидрологии, геоэкологии, водного хозяйства и мелиорации.

Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на межвузовской научной конференции «Малый город: экология, образование, наука, культура» в г. Котлас (2003 г.), на Герценовских чтениях в г. Санкт-Петербург (2003 г.) и IV международной конференции Геология в Школе и ВУЗе: «Геология и цивилизация» в г. Санкт-Петербург (2005 г.), на кафедре физической географии и геологии РГПУ им.А.И.Герцена (2005 г.), а также на годичном собрании секции русловедения и восстановления рек Академии водохозяйственных наук в г. Санкт-Петербург (2005 г.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем работы 170 страниц текста, в том числе 31 рисунок, 24 таблицы. Список литературы включает 177 наименований.

II. Основное содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность избранной темы исследования, определены объект, предмет и цели исследования, основные задачи работы, обоснованы ее научная новизна, теоретическое я практическое значение.

В первой главе «Природные факторы экологической напряженности на реках» анализируются геолого-геоморфологические условия формирования русел, активные руслообразующие факторы: сток воды и наносов, гидрологический режим рек, а также их влияние на развитие руслового процесса и экологическое состояние рек.

События четвертичного периода значительно преобразили поверхность бассейна верхней Северной Двины. В результате Московского оледенения подвергся корректировке рисунок гидрографической сети. Ледник оставил после себя толщи ледниковых и водно-ледниковых отложений. Под воздействием стока ледниковых вод долины достигли таких размеров, что указанные реки в настоящее время даже в период весеннего половодья, часто не затопляют всю поверхность дна долины. На формирование речной сети также повлияли колебания уровня моря, изменяющие базис эрозии Северной Двины. Максимальные значения скорости опускания земной коры здесь достигают 12 мм/год. При врезании русла реки прежнее дно и древние поймы превращаются в террасы, приподнятые над современным урезом воды.

Велико-Устюгский и Котласский водные узлы располагаются в пределах плоской и волнистой Онего-Двинско-Мезенской моренной равнины. Преобладающие абсолютные высоты равнины 120 — 200 м. Это определяет небольшие скорости течения рек в период межени (скорость течения Северной Двины в районе г. Котласа 0,6 - 0,4 м/с). Современные долины Сухоны, Юга в нижнем течении и верхней Северной Двины сложены суглинками, глинами, супесями и песками; долина нижней Вычегды — супесями и песками, поэтому речные поймы относятся к слабоустойчивым и среднеустойчивым.

Избыточное увлажнение в сочетании с геолого-тектоническими предпосылками являются основными факторами образования густой гидрографической сети (густота речной сети составляет 0,3-0,8 км/км2). Средний

годовой слой стока для исследуемых рек составляет 300 - 350 мм. Сухона, Юг, Северная Двина и Вычегда относятся к рекам с преимущественным снеговым питанием, которое составляет более 50 % их стока. Значительную часть своего стока они сбрасывают в период весеннего половодья, которое наступает позднее, чем на юге России, и носит затяжной характер.

Для исследования руслового процесса и экологического состояния рек наибольший интерес представляет сток воды и наносов в период весеннего половодья. Половодье часто сопровождается заторными явлениями и наводнениями, что увеличивает степень экологической напряженности. Наиболее значительный экологический ущерб причиняют половодья в районе г. Великого Устюга.

Природные условия являются средой, в которой осуществляется антропогенная деятельность. Ее различные виды оказывают неодинаковое по масштабам воздействие на пойменно-русловые комплексы и экологическое состояние рек, нарушая природное равновесие и создавая определенную напряженность.

Во второй главе «Русловые деформации как фактор экологической напряженности» рассматривается развитие русловых деформаций на реках с разными типами русел в пределах исследуемой территории и их влияние на промышленные и социальные объекты.

Вертикальные однонаправленные деформации, на большинстве рек исследуемой территории в естественных условиях протекают крайне медленно и невелики. Непосредственно однонаправленные вертикальные деформации не являются причиной возникновения острой экологической напряженности, но они создают общий фон для протекания обратимых русловых деформаций, являющихся внешним проявлением транспорта наносов, поступающих в реки с водосборов. Степень устойчивости русел часто характеризуют числом Лохтина, которое для исследуемых рек изменяется от 6,2 до 2,8, что соответствует слабой устойчивости русел.

На исследуемых реках ярко выражено проявление горизонтальных деформаций. Интенсивность их колеблется от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров в год (таблица 1). Они во многом зависят от геолого-геоморфологического строения речных долин и стока воды и наносов. Проявления горизонтальных деформаций относятся к быстротекущим процессам. Большие скорости деформаций пойменных берегов рек обусловливают изменчивость ландшафтов речных пойм и в значительной мере определяют изменение экологического состояния их долин в сторону ухудшения с позиции жизнедеятельности человека.

Экологическую напряженность вызывают размывы уступов надпойменных террас и коренных берегов, сложенных рыхлыми породами, даже если они происходят с небольшой скоростью: именно на таких берегах чаще всего строятся города и поселки, различные промышленные объекты. Постепенно берег отступает. Если не выполняются работы по берегоукреплению или регулированию русла, построенные десятилетия назад строения обрушиваются в воду. Подобные случаи характерны для р. Вычегды, русло которой формируется в

условиях свободного развития русловых деформаций, а также для нижнего течения р. Юг и верхнего течения Северной Двины.

На экологическое состояние исследуемых рек в значительной степени влияет движение форм руслового рельефа и аллювиальных гряд. Отметки дна могут изменяться более чем на 2 метра. Скорость смещения осередков и побочней на рассматриваемых реках может составлять от нескольких десятков до 100 м в год, а в отдельных случаях и более (таблица 1). Наибольшая скорость смещения аллювиальных гряд характерна для Северной Двины и Вычегды. Вследствие этого сложилась неблагоприятная ситуация на питьевом водозаборе на р. Вычегде в г. Коряжма. На Северной Двине движение форм руслового рельефа представляет опасность для магистральных газо- и нефтепроводов. На нижней Сухоне, несмотря на относительно небольшие размеры гряд и малые скорости смещения, также происходят процессы, дестабилизирующие работу инженерных сооружений в русле реки. Нарушение технологии строительства и неучет вертикальных деформаций явились причиной обрушения автомобильного моста через р. Сухону в районе г. Великий Устюг в 1991 г.

Естественные проявления русловых деформаций часто оказывают негативные (с точки зрения условий жизни и деятельности человека) воздействия на приречные территории и создают не только экологическую, но и социальную напряженность. Возникает необходимость защиты от разрушения населенных пунктов, инженерных сооружений и коммуникаций.

В третьей главе «Уязвимость речных русел при антропогенных изменениях природной среды» выполнен анализ влияния хозяйственной деятельности на реки исследуемой территории, выявлены антропогенные факторы, влияющие на изменение степени экологической напряженности. Реки в основном используются для судоходства (ранее для сплава леса). Водозабор и использование

энергетического потенциала незначительны. Проблема сброса загрязненных вод практически существует только на нижней Вычегде, поскольку в г. Коряжме находится Котласский ЦБК. Рыболовство развито слабо и имеет местное значение, исключая лов семги.

Современное экологическое . состояние рек определяется степенью измененности их русел деятельностью человека, как на самой реке, так и на водосборе. Максимум преобразования эрозионно-русловых систем (ЭРС) рассматриваемой территории пришелся на 50-80 гг. XX века. Доказательством превращения природных ЭРС в природно-техногенные являются данные их состояния:

- степень урбанизации водосборного бассейна;

- механическое изменение речных русел, включающее их спрямление, добычу руслового аллювия, дноуглубительные работы;

- степень освоения пойм;

- наличие переходов коммуникаций.

Таблица 1. Величины плановых деформаций рассматриваемых рек (составлено _ автором)__

Автор Средние скорости деформаций, м/год

размыва пойменных берегов, кос, островов скорости смещения перекатов, размыва и намыва побочней

правого коренного берега уступов террас

Отчеты Ленгипрореч-транса Нижняя Сух она размыв побочня -10-40; размыв осередка-50

Сев. Двина от на Антроповский В.И., Денисова И.В. чала до слияь неск. см/год шя с Вычегдо Юга от неск. десятков см/год до неск. м/год й, приустьевые уч 1-22 астки Сухоны и до 70-92

Верхняя часть Северной Двины Сахарова E.H. | | ¡10-20 |

Се Отчеты Ленгипрореч-транса зерная Двина от начала до слияния с Вычегд размыв косы у В.Устюга и о-ва Коневец: от неск. м до 23,5; намыв — до 22 ой намыв осередков у левого берега (о-в Шабурный) -70

Северная Двина от начала до слияния с Вычегдой Амалицкий В.П. | 0,15 | ! |

Маккавеев Н.И., Чалов P.C., Беркович K.M., Зайцев A.A., Рулева С.Н., Чернов A.B. Севе зная Двина и Вычегда от нескольких до 20 - 30 от нескольких десятков до 150 -200

Рубцов М.В., Дерюгин A.A. Вычегда облесенных и залуженных берегов до 7 — 11

Важной причиной изменения русел рек является вырубка лесов на водосборах. Наблюдается развитие ускоренной эрозии почв и, как следствие,

повышение поступления в русла рек ее продуктов. В результате происходит заиление малых и обмеление средних рек. Вследствие сведения лесов значительно понизились меженные уровни всех рек рассматриваемой территории. Типичными видами антропогенного воздействия на русла рек являются: строительство набережных, дамб обвалования, портов, различных переходов, проведение мероприятий по регулированию русел для улучшения условий судоходства (дноуглубление, возведение выправительных сооружений), разработка русловых карьеров. Указанные виды инженерных сооружений изменяют экологическое состояние рассматриваемых пойменно-русловых комплексов в сторону ухудшения. Наибольший вред наносит разработка русловых карьеров. Единственным видом антропогенного воздействия, оказывающим благоприятное влияние на русла рек, является дноуглубление на перекатах. Возвращение ряда перекатов к «дотехногенному» состоянию глубин в русле создает угрозу промерзания русла до дна, возникновения наледей, заморов рыбы зимой.

В четвертой главе «Экологическое состояние водных узлов и образующих их рек с учетом антропогенных изменений» выполнен анализ русловых переформирований рассматриваемых водных объектов и произведена оценка степени экологической напряженности в водных узлах по методике специалистов-русловиков Московского университета, с определением интегрального показателя экологического состояния пойменно-русловых комплексов (К.М.Беркович, Р.С.Чалов, А.В.Чернов, 2000).

При общей оценке экологического состояния рассматриваемых рек учитываются и природные, и антропогенные факторы экологической напряженности. Данные факторы при взаимодействии иногда нейтрализуют друг друга, чем снижают экологическую напряженность; но на практике чаще происходит ухудшение экологического состояния рек. В таблицах (2, 3, 4) приведена степень экологической напряженности в баллах, вызываемая природными и антропогенными факторами, характерными для рек исследуемой территории (с учетом весовых поправочных коэффициентов). Таблица 2.Степень экологической напряженности в баллах при размыве берегов

(составлено автором)

Участок реки Баллы

Р.Сухона (д.Кропухино — г.Великий Устюг) 1

Р.Сухона (г.Великий Устюг - устье) 2

Р.Юг (д.Гаврино - д. Деревенька) 3

Р.Юг (д. Деревенька — д.Карасово) 1

Р.Юг (д.Карасово - устье) 3

Р.Северная Двина (начало - д.Горка) 3

Р.Северная Двина (д.Горка — д.Приводино) 2

Р.Северная Двина (д.Приводино — устье Вычегды) 3

Р. Вычегда (г.Коряжма - устье) 3

Вследствие прохождения половодий редкой обеспеченности с периодичностью 3 года в районе г. Великий Устюг, соответствующему участку на р. Сухоне следует присвоить 4 балла.

Таблица 3. Степень экологической напряженности в баллах при механическом : ,_изменении русла (составлено автором)_

Участок реки Баллы

Р.нижняя Сухона 2

Р.нижний Юг 2

Р.Северная Двина от начала до слияния с р.Вычегдой 2

Р.Вычегда (д.Борки - г.Коряжма) 1

Р.Вычегда (г.Коряжма - г.Сольвычегодск) 3

Р.Вычегда (г.Сольвычегодск - устье) 3

Таблица 4.Степень экологической напряженности в баллах при использовании русел, как коллекторов сточных вод (составлено автором)

Участок реки Баллы

Р.Сухона г.Великий Устюг 1

Р.Северная Двина г.Котлас 1

Р.Вычегда г.Коряжма 3

Р.Вычегда г.Сольвычегодск 2

Устье рЛименды 2

Сумма частных баллов, приведенных в таблицах, делится на градации, каждой из которых присваивается балл, принимаемый в качестве интегрального показателя экологической обстановки.

В данной работе использовались 3 градации. В первую градацию входит сумма частных баллов от 0 до 4; ей присваивается один балл экологической напряженности на реках. Второй градации с суммами от 4 до 8 присваивается балл 2, третьей градации — 8 — 12 — балл 3. Один балл соответствует минимальной экологической напряженности, 2 балла - слабой, 3 балла - средней. В соответствии с этим делением получаем интегральную оценку экологической напряженности на рассматриваемых реках (таблица 5).

Результаты проведенных расчетов оформлены в виде картосхемы исследуемого района (рисунок 1).

Для нижней Сухоны и участка нижнего Юга характерна минимальная степень экологической напряженности, что связано с устойчивостью русел и слабой хозяйственной освоенностью. По территории в общем преобладает слабая степень ЭН, Средняя степень ЭН характерна для нижней Вычегды, вследствие размыва берегов и интенсивного хозяйственного использования. Также средняя степень ЭН наблюдается на устьевом участке Сухоны, что в основном связано с естественными русловыми процессами.

В пятой главе «Предложения по созданию водоохранных зон и гидроморфологического мониторинга за русловыми процессами и экологическим состоянием рек» определены границы водоохранных зон с использованием методики М.В.Рубцова и намечена примерная программа исследования русловых процессов, определяющих экологическое состояние рек.

Соблюдение водоохранных зон и защитных полос является важным условием сохранения водных экосистем. Территорию, примыкающую к Велико-

Устюгскому и Котласскому водным узлам, следует отнести к районам основных промышленных лесозаготовок. Выделение водоохранных зон здесь крайне необходимо в связи с усиленной вырубкой лесов. Влияние рубок леса на речной сток определяется как изъятием древостоя, так и повреждением почвы и ухудшением ее водно-физических характеристик, особенно при использовании агрегатных лесозаготовительных механизмов. Учитывая, что длина Вычегды составляет 1130 км, Сухоны - 558 км, Юга - 574 км, ширина водоохранных зон (ВЗ), определяемая нормативными документами составляет 500 м, для Северной Двины от начала до слияния с Вычегдой ширина ВЗ принята также равной 500 м,., Таблица 5. Интегральная оценка экологической напряженности на

рассматриваемых реках (составлено автором)

Участок реки Баллы

Р.Нижняя Сухона 1

Р.Сухона (г.Великий Устюг — устье) 3

Р.Юг (д.Гаврино - д.Деревенька) 2

Р.Юг (д. Деревенька — д.Карасово) 1

Р.Юг (д.Карасово - устье) 2

Р.Северная Двина (исток - д.Горка) 2

Р.Северная Двина (д.Горка — д.Приводино) 2

Р.Северная Двина (д.Приводино — д.Заовражье) 2

Р.Северная Двина (д.Заовражье - г.Котлас) 2

Р.Северная Двина (г.Котлас — устье Вычегды) 2

Р.Вычегда (д.Борки - г.Коряжма) 2

Р.Вычегда (г.Коряжма - г.Сольвычегодск) ' 3

Р.Вычегда (г.Сольвычегодск - устье Лименды) 3

Р.Вычегда (устье Лименды — устье Вычегды) 3

Границы существующих ВЗ часто не соблюдаются. Это приводит к снижению уровней воды больших рек и обмелению малых (минимальный уровень р. Вычегды стал на 40 см ниже исторически минимального уровня, который наблюдался в 1890 г. и составлял -84 см; сегодня минимальный уровень составляет -124 см). Определение границ водоохранных зон по методике М.В.Рубцова показало, что практически по всем рассматриваемым рекам их размеры превышают рекомендованные нормативными документами (таблица 6). Соблюдение уточненных границ водоохранных зон будет способствовать улучшению экологической обстановки, повышению степени устойчивости подмываемых берегов и сохранности важных элементов природной среды - лесов и рек.

Для наблюдения и управления экологическим состоянием рек и русловыми процессами наиболее пригодна система гидроморфологического мониторинга, разрабатываемая в ГГИ под руководством Б.Ф.Снищенко. Программу исследования русловых процессов при проведении гидроморфологического мониторинга можно представить в следующем виде. Работы рекомендуется начинать с выделения эталонных участков рек, а также водохозяйственных систем (ВХС) и сооружений. В основу выделения участков рек должен быть положен

генетический принцип — типизация речных русел (русловых процессов) и связанная с ней типизация пойм, а в основу выделения водохозяйственных систем и сооружений - типизация этих объектов по характеру взаимодействия с русловым процессом. Определение типа речных русел и пойм на рассматриваемом участке реки означает выявление свойственных этому участку схем деформаций.

Рис, 1. Степень экологической напряженности на верхней Северной Двине и в нижнем течении рек Вычегды, Сухоны, Юга (составлено автором) Условные обозначения: , '' 1 Степень экологической напряженности:

--— Минимальная (1 балл)

Слабая (2 балла)

километры

Средняя (3 балла) '^т-^ ■>—5*

Затем производится сбор по данному участку реки топографических, гидрологических, геоморфологических и геологических материалов и предварительный их анализ.

Таблица б. Ширина предлагаемых нормативных полос для выделения защитио-

река участок реки расстояние от уреза воды до бровки склона долины, м ВПП, м ВЗ, м

л. б. п. б. л. б. п. б. л. б. п. б.

Нижняя Сухона д. Опалипсово — д. Новатор 600 800600 200 200 800 1000-800

д. Новатор -устье 0800 600800 200 200 2001000 800 - 1000

Нижний Юг д. Карасово — устье 600 200600 50 50 650 250-650

Северная Двина от начала до слияния с Вычегдой от начала до д. Бобровниково 500 700 50 50 550 750

Д. Бобровниково - д. Полутово 500600 700 50 50 550650 750

д. Полутово -г. Красавиио 600 700 . 50 50 650 750

г. Красавино — д. Приводино 700 700 50 200 750 900

д. Приводино — устье Вычегды 2550 2000800 100 100 2650 2100-900

Нижняя Вычегда г. Коряжма — г. Сольвычегодск 6003000 6001000 100 100 7003100 700-1100

г. Сольвычегодск - о. Королев 3000600 700 100 100 3100700 800

о. Королев — устье 700 8001000 100 100 800 900-1100

Состав полевых работ, в общем случае определяется видом задач, возникающих при использовании и охране водных ресурсов, при обеспечении проектирования, строительства и эксплуатации сооружений на реках. Основные из них входили в состав стационарных сетевых русловых наблюдений, проводившихся в доперестроечный период. Они предусматривали на выбранных эталонных участках рек организацию общих и детальных наблюдений.

Комплекс качественных и количественных показателей гидролого-экологических условий рек и их изменчивости должен включать следующие составляющие: характеристики стока воды и наносов; уровни воды и площади заливания поймы; скорости течения; характеристики ледового режима; механический состав наносов и грунтов дна; параметры речных русел и пойм, определяемые типом русловых процессов.

Исходя из промышленного развития исследуемой территории, для сохранения ее гидрографической сети необходимо создание и развитие (мониторинговой) государственной сети станций и постов на водных объектах, а также на водохозяйственных системах и сооружениях пока лишь на территориальном и региональном уровнях. С их помощью будет осуществляться локальный мониторинг, который на данный момент водопользователями практически не ведется. Целью локального мониторинга водных объектов является своевременное выявление развития негативных процессов, обусловленных деятельностью водопользователей и влияющих на качество и состояние водных объектов, и реализация мер по предотвращению вредных последствий этих процессов.

Предусматривается поэтапное построение мониторинга с включением на заключительном этапе в сферу наблюдений гидрографической сети всего речного бассейна. Вопросы организации и ведения гидроморфологического мониторинга — это сложная научно-методическая и научно-организационная проблема. В данной работе она детально не рассматривается. Намечаются лишь общие идеологические подходы к ее решению.

В заключении представлены основные выводы по выявлению факторов экологической напряженности и оценке экологического состояния Велико-Устюгского и Котласского водных узлов.

Преобладающее влияние на создание экологической напряженности в рассматриваемых водных узлах, пока оказывают природные факторы. Наиболее важными из них являются геолого-геоморфологическое строение речных долин и неблагоприятные проявления гидрологического режима сливающихся рек. Проявления гидрологического и руслового режимов являются активными факторами. В первом случае это прохождение половодий редкой обеспеченности, сопровождающихся заторами льда, а также уменьшение водности с пересыханием малых притоков в период зимней и летней межени. Во втором — плановые деформации русел и изменение высотных отметок дна вследствие движения аллювиальных гряд.

Природные факторы, определяющие экологическое состояние рек и формирование типов русловых процессов, практически являются одни и те же. Изменение русел и пойм одновременно означает и изменение экологического состояния рек и водных узлов в целом. Результаты исследований русловых процессов являются основополагающими для выяснения экологического состояния рек и направленности изменения этого состояния в случае нарушения динамического равновесия. Прогнозирование русловых процессов одновременно содержит и элементы прогноза экологического состояния рек.

На основе выполненного анализа русловых переформирований указанных водных объектов можно заключить, что на нижней Сухоне русловой процесс характеризуется как ограниченное меандрирование, на нижнем Юге — как свободное меандрирование. Для верхней Северной Двины и нижнего течения Вычегды характерно преобладание незавершенного меандрирования. Поэтому из отрицательно сказывающихся на экологическом состоянии проявлений форм руслового процесса здесь распространены размывы берегов и движение форм руслового рельефа. Величины плановых (горизонтальных) деформаций рассматриваемых рек представлены в таблице 1. Колебания отметок дна в створах переходов вследствие развития излучин и смещения форм руслового рельефа могут достигать нескольких метров. Деформации представляют опасность для объектов промышленного гиганта - КЦБК, объектов инфраструктуры г. Коряжма, а также памятника архитектуры - Благовещенского собора в г. Сользычегодске.

По причине снижения объемов дноуглубительных и выправительных работ на исследуемых реках происходит обмеление перекатов, что крайне неблагоприятно сказывается, в первую очередь, на санитарно-эпидемиологической обстановке. Возрастает риск наводнений.

Наводнения, регулярно происходящие в районе г. Великий Устюг, являются производной от природных факторов. Если ранее они проявлялись с периодичностью и были предсказуемы, то с 90-х годов XX века их частота и величина значительно возросли. Для предотвращения и сведения до минимума неблагоприятных последствий деформаций русел рассматриваемых рек и прохождения половодий, сопровождающихся заторами льда, рекомендуется:

- при проектировании сооружений выбирать оптимальные места размещения, выполнять основные требования к их конструкции, разрабатывать меры защиты и соблюдать требования экологической безопасности;

- составлять прогнозы русловых деформаций на участках рек, где находятся промышленные и социальные объекты, по мере необходимости производить берегоукрепительные работы, в частности в районе г. Сольвычегодска;

- на перекатах рассматриваемых рек восстановить в прежних объемах дноуглубительные и выправительные работы. Одновременно необходим контроль за разработкой русловых карьеров;

- в г. Великий Устюг прогнозировать катастрофические подъемы воды во время весеннего половодья, сопровождающиеся заторами льда; увеличить объемы дноуглубительных работ на перекатах нижней Сухоны и верхней Северной Двины. При стабилизации экономической ситуации необходимо

рассмотреть вопрос о строительстве водохранилища на р. Сухоне выше г.

Великий Устюг. Оно снизит возможность наводнений.

Наибольшее влияние на повышение экологической напряженности из атщюпогенных факторов оказывают: механические изменения русел и пойм (особенно разработка русловых карьеров, вызывающая значительные изменения в рельефе русел и посадку уровня воды); ухудшение качества воды на нижней Вычегде; усиление эрозии и заиление рек (особенно малых притоков) из-за сведения лесов, несоблюдения водоохранных зон и защитных полос.

Важной проблемой на данный момент является проектирование переходов нефте- и газопроводов через русла Вычегды и Северной Двины, а также оценка состояния уже существующих переходов. При прокладке вновь проектируемых переходов нефте- и газопроводов рекомендуется использовать уже применяющийся в настоящее время метод наклонно-направленного бурения.

В процессе исследования произведено более детальное районирование пойменно-русловых комплексов водных узлов и составляющих их рек по экологической напряженности. Средняя степень экологической напряженности на реках наблюдается преимущественно в районах городов и населенных пунктов, где увеличивается антропогенное воздействие на реки, а именно на устьевом участке Сухоны и нижней Вычегде. Для остальных рек характерна слабая степень экологической напряженности, но, учитывая существующие тенденции развития русловых процессов и отсутствие компенсирующих мероприятий, следует отметить, что она возрастает.

Вырубка лесов в значительной степени влияет на внутригодовое распределение стока воды и наносов: значительно увеличился весенний и сократился сток в остальные сезоны года. Учитывая, что территории водных узлов подвержены весной затоплениям, повысился риск наводнений. В меженный период наоборот, реки значительно мелеют, что может крайне неблагоприятно сказаться на состоянии инженерных объектов, особенно водозаборов. На данный момент остро стоит вопрос об уточнении границ водоохранных зон и защитных полос. Ширина водоохранных зон изменяется не только по длине рек, но и по правобережной и левобережной частям долины. Это вызвано особенностями геолого-геоморфологического строения долин и водного режима рассматриваемых рек, а следовательно и русловыми процессами. Защитная роль лесов, произрастающих на меженных берегах рек, проявляется различно на выпуклых и вогнутых берегах в половодье и меженный период. На вогнутых размываемых берегах леса выполняют берегоукрепительную роль. На выпуклых (намываемых) берегах защитная роль леса проявляется в усилении аккумуляции наносов. Размеры этих зон, рассчитанные по методике М.В.Рубцова, превышают рекомендованные существующими нормативными документами. Соблюдение водоохранных зон является важным условием сохранения водных экосистем. Необходимо прекращение хищнической вырубки лесов и проведение лесовосстановительных работ.

Для наблюдения и управления экологическим состоянием и русловыми процессами рек наиболее пригодна система гидроморфологического мониторинга, разрабатываемая в ГГИ, и включающая наблюдения за рекой, ее долиной, поймой

и руслом. Проведение гидроморфологического мониторинга особенно актуально на устьевом участке Сухоны, где уже наблюдаются первичные признаки кризисной экологической ситуации. На нижней Вычегде постоянного надзора требуют объекты КЦБК и инфраструктуры г. Коряжма, Благовещенский собор в г. Сольвычегодске и разработка карьеров по добыче песчано-гравийной смеси. Это же относится и к участкам Северной Двины и Вычегды, на которых расположены подводные переходы магистральных трубопроводов.

В диссертации намечена примерная программа исследования русловых процессов, определяющих экологическое состояние рек. Детализация и реализация этой программы позволит получать данные о состоянии рек на текущий момент, а также разрабатывать пути стабилизации экологической обстановки.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

^h) Денисова И.В., Антроповский В.И., Изотов A.B. Гидролого-морфологическое направление исследований русловых процессов.// Известия РГПУ им. А.И.Герцена №5(13). Естественные и точные науки. — СПб, 2005. - С. - 233 - 241 (0,8/0,2 п.л.).

2. Денисова И.В., Шелухина O.A. Природные и антропогенные факторы экологической напряженности на реках.// География и смежные науки. LVI Герценовские чтения./ под ред. д.г.н., проф. Г.И. Юренкова. — С.-Пб., 2003. -С.-11-13 (0,2/0,1 п.л.).

3. Денисова И.В. Антропогенное влияние на русла рек Европейского Севера.// Малый город: экология, образование, наука, культура: материалы межвузовской научной конференции 15-16 мая 2003 г. - Архангельск: изд-во АГТУ, 2003. - С. 22 - 23 (0,1 п.л.).

Денисова И.В. Влияние антропогенной деятельности на состояние русла реки Вычегды в нижнем течении.// Наука и образование - 2004: Материалы Международной научно-технической конференции (Мурманск, 7 - 15 апреля 2004 г.): часть IV. - Мурманск, 2004. - С. - 236 - 238 (0,2 п.л.).

5. Денисова И.В. Оценка экологического состояния пойменно-русловых комплексов Великоустюгского и Котласского водных узлов.// Междисциплинарный подход в становлении специалиста профессионала в гуманитарном ВУЗе. Материалы Всероссийской научной конференции. -Москва. Изд-во МГИ, 2005. - С. 190- 196 (0,4 п.л.).

Денисова И.В. О водоохранных зонах Великоустюгского и Котласского водных узлов.// «Геология в школе и ВУЗе: Геология и Цивилизация» (Материалы IV Международной конференции). СПб., 2005 - С. 298 - 300 (0,2 п.л.).

7. Денисова И.В. Предложения по мониторингу и стабилизации экологической обстановки Велико-Устюгского и Котласского водных узлов.// «Герценовские чтения. Факультет географии (краткое содержание докладов)» / под ред. д.г.н. проф. чл.-кор. РАН В.А. Румянцева - СПб., «Гесса». - 2005. - С. 20 - 25 (0,3 п.л.).

Подписано в печать 03.03.2006г. Формат 60/84 '/,« Бумага офсетная. Печать ризограф. Усл.иечл. 1,25 Тираж 100 экз. Заказ № 003 Издательство «Эпиграф»

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Денисова, Илона Владимировна

ВВЕДЕНИЕ. ф

ГЛАВА 1. Природные факторы экологической напряженности на реках.

1.1. Геолого - геоморфологические условия развития речных русел.

1.2. Активные руслообразующие факторы: сток воды и наносов.

1.2.1. Периодическое затопление пойм водами половодий и паводков. ф 1.2.2. Обмеление рек в периоды летне-осенней и зимней межени.

1.2.3. Ледовый режим.

ГЛАВА 2. Русловые деформации как фактор экологической напряженности.

2.1. Вертикальные направленные деформации.

2.2. Горизонтальные деформации.

2.3. Движение аллювиальных гряд.

ГЛАВА 3. Уязвимость речных русел при антропогенных изменениях природной среды.

3.1. Влияние хозяйственной деятельности на экологическое состояние русел рек.

3.2. Выправительные и дноуглубительные работы на водных путях.

3.3. Инженерные сооружения на берегах рек, переходы через реки, водозаборы, выпуски сточных вод и другие объекты.

3.4. Карьеры песчано-гравийной смеси на реках.

ГЛАВА 4. Экологическое состояние водных узлов и образующих их рек с учетом антропогенных изменений.

4.1. Нижняя Сухона.

4.2. Юг в нижнем течении.

4.3. Велико - Устюгский водный узел.

4.4. Северная Двина (от начала до слияния с Вычегдой).

4.5. Котласский водный узел.

4.6. Вычегда в нижнем течении.

4.7. Интегральная оценка экологического состояния поименно-русловых комплексов.

ГЛАВА 5. Предложения по созданию водоохранных зон и гидроморфологического мониторинга за русловыми процессами и экологическим состоянием рек.

5.1. Установление размеров и границ водоохранных зон.

5.2.Создание гидроморфологического мониторинга.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов"

Актуальность темы.

С возникновением человечества реки служили источниками питья и пищи, путями сообщения (Гришанин К.В., 1969). Они рассеивали отходы от быта и индустрии, делали возможным отдых и спорт. В настоящее время реки, кроме того, отдают человеку материал своего русла - накопленный за тысячелетия чистый, промытый песок и гравий. Однако, состояние равновесия, в котором находятся статистически устойчивые речные потоки не очень прочно. Непродуманно вмешиваясь в дела речного потока, мы можем нанести непоправимый вред и, в конечном счете, навредить сами себе. Нагрузка, которую река несет, удовлетворяя потребностям людей не должна быть чрезмерной. Чтобы не допустить перегрузки, работающие на реке, должны знать законы, которым подчиняется речной поток, внимательно следить за происходящими в нем процессами и обладать чувством ответственности перед будущими поколениями.

Антропогенное воздействие на природу в целом и ее составляющие в последнее время резко усилилось, что привело к становлению принципиально новой науки — геоэкологии. Геоэкология - наука, изучающая необратимые процессы и явления в природной среде и биосфере, возникающие в результате интенсивного антропогенного воздействия, а также близкие и отдаленные во времени последствия этих воздействий (В.Г.Морачевский,1994). Частным разделом геоэкологии является экология бассейна и самой реки [25, 27]. Все виды антропогенного воздействия в этом случае можно разделить на следующие виды: воздействие на бассейн реки и на речной поток - русло. Такой подход позволил в частности, сформировать новый раздел динамики русловых потоков — экологическое русловедение, основы которого заложены в работах РГТМУ и МГУ.

Во многих развитых странах уже осознали и оценили опасность негативных последствий антропогенного воздействия на природу, и для борьбы с ним ассигнуются значительные материальные средства и проводятся комплексы различных мероприятий. В частности, в Германии принимаются радикальные меры по борьбе не только с загрязнением рек, но и намечается ряд мероприятий по восстановлению природных комплексов, вплоть до восстановления больших рек и доведения их до состояния близкого к бытовому.

В большинстве стран приняты суровые законы, направленные на борьбу с негативными последствиями антропогенного воздействия. В частности, проекты всех сооружений обязательно проходят экологическую экспертизу.

Саморегулирующаяся система бассейн - речной поток - русло функционирует при воздействии на нее как внешних, так и внутренних факторов. Антропогенный фактор, как правило, оказывает негативное влияние, дестабилизирующее процессы саморегулирования природной среды. В ряде случаев при нагрузках, превышающих критические, интенсивные воздействия приводят к полному необратимому нарушению процессов саморегулирования речных систем и в конечном итоге — к их разрушению. Можно привести многочисленные примеры гибели такого типа геосистем, как малых и даже средних рек России и других стран.

Различные виды антропогенного воздействия на исследуемую систему можно подразделить на прямые и косвенные. К последним относятся воздействия на климат и физико-географические условия бассейна реки. К прямым - комплекс гидротехнических сооружений и водохозяйственных мероприятий в руслах и на поймах рек.

Сохранение рек (с их долинами и поймами) является одной из важнейших проблем исследуемой территории. Территория рассматриваемых водных узлов располагается в южной части Северного края и включает в себя бассейны рек Сухоны, Юга, Северной Двины и Вычегды. В административном отношении в пределы рассматриваемой территории входят северо-восток Вологодской области, северо-запад Кировской области, юго-восток Архангельской области и юг Коми Республики. Вследствие суровых природных условий и относительно слабой освоенности территории наибольшая плотность населения наблюдается именно по берегам северных рек. Длительное воздействие человека на речные русла и поймы не прошло бесследно. Особенно сильно реки подвергались антропогенному прессингу в XX столетии.

На данный момент трудно найти природный объект, не затронутый ф человеческой деятельностью. Все возрастающее ее воздействие на русла рек ставит перед наукой задачи оценки последствий этой деятельности и разработки мер, ослабляющих эти явления. В связи с этим требуют изучения те основные свойства руслового процесса, которые проявляются, как при естественном ходе событий, так и в искусственно созданных условиях.

Северные реки представляют собой природно-техногенные системы, которые согласно популярному сегодня синергетическому подходу, коренным образом отличаются от исходного состояния. В них складывается новый тип # экологического равновесия, который необходимо поддерживать. Вследствие сложившейся экономической ситуации многие виды антропогенного воздействия на реки сведены до минимума. Однако к дотехногенному состоянию русла вернуться не могут. Часто происходят неблагоприятные, а иногда и катастрофические их изменения с экологической точки зрения.

Для оценки экологического состояния регионов, речных бассейнов, природных территориальных комплексов, отдельных компонентов природной среды и объектов используются понятия «экологическая напряженность», «кризисная экологическая ситуация» и «экологический риск» [176]. Эти термины являются взаимодополняющими, и их одновременное применение ® усиливает значимость оценок неблагоприятных для человека изменений, происходящих в природе в результате его хозяйственной деятельности, а также вследствие саморазвития природы и ее компонентов. Термин «экологическая напряженность» означает как различные состояния природной среды, определяемые хозяйственной деятельностью, вследствие чего происходят изменения экосистемы в целом, утрата ее свойств, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность и жизнеобеспеченность человека, так и природные условия и явления, неблагоприятные для здоровья, проживания и ф хозяйствования людей.

При таком подходе экологическая напряженность на реках, обусловленная русловыми процессами, представляет собой: во-первых такие изменения рек вследствие антропогенный воздействий на них, которые приводят к нарушению ф речной экосистемы и сложившихся условий жизнедеятельности и жизнеобеспечения людей. Во-вторых, она является следствием опасных проявлений русловых процессов, связанных с размывами (намывами) берегов и дна, приводящих к разрушению жилых, инженерных, хозяйственных объектов и коммуникаций, вызывающих аварии или нарушение их функционирования. Это вызывает необходимость принятия защитных мер, и в конечном итоге отражается на жизни людей. Степень экологической напряженности определяется в этом случае сочетанием параметров, характеризующих ф измененность русел и пойм, скорость проявления и распространения неблагоприятных процессов и явлений. Предельная экологическая напряженность соответствует кризисной экологической ситуации (КЭС). Применительно к рекам под КЭС понимаются их необратимые изменения под влиянием антропогенных воздействий, приводящие к уничтожению или деградации речной экосистемы. С точки зрения природных предпосылок это такие проявления русловых процессов, которые составляют угрозу функционирования инженерных сооружений или приводят к разрушению береговых и русловых объектов хозяйственной деятельности и жизнеобеспечения человека на реке. Рост степени экологической ® напряженности поэтому можно рассматривать сначала как появление первичных признаков КЭС, а затем - предкризисное состояние речного русла. Понятие экологического риска подразумевает, что в экосистеме существует вероятность неблагоприятных для экосистемы или для человека последствий любых антропогенных изменений природных объектов и факторов [107].

Экологическое состояние речных русел приобретает значение при освоении рек и прибрежных территорий не только вследствие непосредственного воздействия антропогенного фактора и развития природных ф предпосылок, связанных с естественным проявлением русловых процессов.

Подобно самим рекам, представляющим собой нижние звенья в системе водных потоков, их русловой режим, определяется природными условиями на всей территории речных бассейнов. Экологическая напряженность на них зависит в % том числе от состояния эрозионно-русловых систем (ЭРС) в целом, то есть является производной изменений и процессов, происходящих в пределах речных бассейнов. Однако характер связей в системе очень сложен и неоднозначен, что объясняется различной реакцией каждого ее звена на антропогенные воздействия, природные процессы и, соответственно, влияет на ту или иную степень экологической напряженности [34, 124, 175]. В целом взаимодействие природных и антропогенных факторов при функционировании современной ЭРС оказывается сложным и неоднозначным в отношении # экологических последствий.

В наибольшей степени на экологическое состояние исследуемых рек пока влияют природные факторы. Это размыв берегов, движение форм руслового рельефа и наводнения. На сегодняшний день население терпит значительный экологический и экономический ущерб именно вследствие воздействия природных факторов. Например - наводнения в г. Великий Устюг, нарушение функционирования инженерных сооружений на нижней Вычегде.

Из антропогенных факторов наибольший вред для рек рассматриваемой территории нанесло сведение лесов и разработка карьеров песчано-гравийной смеси. Также необходимо отметить загрязнение вод ядовитыми веществами. В ® критическом состоянии находятся малые реки, являющиеся притоками Юга,

Сухоны, верхней Северной Двины и Вычегды. Основной причиной их деградации являются неконтролируемые вырубки лесов. Многие из них значительно обмелели, вследствие чего понизился уровень и крупных рек.

Исследования экологического состояния рек, входящих в состав Великоустюгского и Котласского водных узлов за последние десятилетия приобретают все большую актуальность. В районе указанных водных узлов расположены крупные административные и исторические центры. В связи с ф этим экологические проблемы этих районов становятся наиболее значимыми.

Причиной являются не только серьезные экологические нарушения в этих узлах, произошедшие под влиянием хозяйственной деятельности, но также необходимость сохранения их как природного наследия для будущих 9 поколений. В условиях современного уровня хозяйственной деятельности, участки рек, входящие в состав рассматриваемых узлов нуждаются в экологическом наблюдении и охране.

Объект исследования.

Объектом исследования являются участки рек, входящие в состав Великоустюгского и Котласского водных узлов. Районы указанных водных узлов отличаются значительной плотностью населения, наличием промышленных предприятий и довольно интенсивным использованием 9 природных ресурсов. В первом случае это Сухона, Юг в нижнем течении и образующаяся от их слияния Северная Двина; во втором - нижняя Вычегда и участки Северной Двины выше и ниже ее впадения.

Предмет исследования:

Предмет исследования - деформации русел рек под влиянием естественных русловых процессов и антропогенного воздействия и оценка экологического состояния рек.

Цель работы.

Цель исследования - выявление и изучение факторов, закономерностей руслового процесса и оценка в баллах современного экологического состояния ® рек, входящих в состав Великоустюгского и Котласского водных узлов.

Разработка предложений по оптимизации их экологического состояния и созданию мониторинга за русловыми процессами и экологическим состоянием рек.

Основными задачами работы явилось установление (оценка):

- экологической напряженности на реках, вызываемой естественными русловыми деформациями (опасными проявлениями русловых деформаций);

- экологической напряженности на реках, определяемой механическими изменениями русел (в том числе под влиянием разного рода хозяйственных мероприятий);

- экологической напряженности, вызываемой антропогенными изменениями речных пойм;

- экологической напряженности, являющейся следствием аккумулятивных процессов в руслах, их заиления и деградации;

- интегрального показателя экологического состояния пойменно-русловых комплексов;

- количественной оценки экологического состояния Велико-Устюгского и Котласского водных узлов в целом;

- размеров и границ водоохранных зон и прибрежных защитных полос для стабилизации экологической обстановки;

- мероприятий по созданию гидроморфологического мониторинга за русловыми процессами и экологическим состоянием рассматриваемых рек;

Методика исследования и исходные материалы.

Методологической основой работы послужил гидролого-морфологический подход к исследованиям русловых процессов, разработанный в ГГИ. В основе этого подхода лежат представления о дискретности и структурности руслового процесса, типизация русловых процессов. В качестве основных определяющих факторов приняты сток воды, наносов и ограничивающие условия (общее падение речной долины, местные базисы эрозии, выход неразмываемых горных пород, наличие базального слоя и некоторые другие). Появление гидротехнических сооружений вызвало необходимость учета их воздействия на русловые процессы, которые разделяются на активные и пассивные (Б.Ф.Снищенко, 1976).

В данной работе использована методика оценки экологической напряженности на реках, разработанная специалистами географического факультета Московского университета.

Исходными материалами для работы явились: литературные источники, гидрографические описания, лоцманские и топографические карты, планы перекатов, материалы аэрофотосъемки, «Ресурсы поверхностных вод СССР», гидрологические ежегодники, архивы историко-краеведческого музея г. Великий Устюг. Камеральное изучение и сопоставление (совмещение) топографических и лоцманских карт, планов и специальных съемок русел через определенные промежутки времени позволило получить данные о ^ морфологическом строении русел, их динамике, условиях переформирования.

Научная новизна и практическая значимость.

- произведена количественная оценка экологической напряженности для участков нижнего течения Вычегды, Юга, Сухоны и верхнего течения Северной Двины;

- на основе разновременных лоцманских карт, топокарт и планов перекатов выполнен подробный анализ русловых переформирований рек, составляющих Велико-Устюгский и Котласский водные узлы;

- даны предложения по стабилизации экологической обстановки, оптимизации водоохранных зон и системе мониторинга за русловыми процессами.

Полученные результаты необходимы при планировании хозяйственной деятельности и осуществлении природоохранных мероприятий. Они могут быть использованы для прогноза русловых переформирований рек, входящих в состав рассматриваемых водных узлов, с разработкой рекомендаций и схем мероприятий по снижению негативных последствий влияния наиболее мощных видов хозяйственной деятельности (добыча песчано-гравийной смеси, строительство дамб обвалования, водозаборов и выпусков сточных вод, подводных переходов трубопроводов, кабелей линии связи, опор мостовых переходов, ЛЭП, дноуглубительные и выправительные работы).

Достоверность результатов.

При разработке научных положений учитывались основные аксиомы и закономерности ряда наук: геоэкологии, гидрологии, флювиальной геоморфологии, русловедения.

Апробация исследований.

Результаты работы докладывались и обсуждались на межвузовской научной конференции «Малый город: экология, образование, наука, культура» в г. Котлас (2003 г.), на Герценовских чтениях в г. Санкт-Петербург (2003 г.) и IV международной конференции Геология в Школе и ВУЗе: «Геология и цивилизация» в г. Санкт-Петербург (2005 г.), на кафедре физической географии и геологии РГПУ им.А.И.Герцена (2005 г.), а также на годичном собрании секции русловедения и восстановления рек Академии водохозяйственных наук в г. Санкт-Петербург (2005 г.).

По теме диссертации автором опубликовано 7 статей (1 в печати).

На защиту выносятся следующие положения.

- Экологическое состояние рек, входящих в состав Велико-Устюгского и Котласского водных узлов в первую очередь определяется природными факторами - неблагоприятными (опасными) проявлениями гидрологического и руслового режимов.

- Наибольшее влияние на повышение экологической напряженности из антропогенных факторов оказывают: механические изменения русел и пойм (особенно разработка карьеров); уменьшение водности рек вследствие водозабора; усиление эрозии и заиление рек (особенно малых притоков) из-за сведения лесов, несоблюдения водоохранных зон и защитных полос, а местами и увеличения распашки склонов и пойменных массивов.

Результаты установления степени экологической напряженности в водных узлах по методике специалистов географического факультета МГУ, с использованием интегрального показателя экологической напряженности пойменно-русловых комплексов. Результаты определения границ и размеров водоохранных зон с помощью методики М.В.Рубцова, разработанной для таежных рек. Стабилизация экологической обстановки на реках может быть достигнута русловыправительными работами, возобновлением землечерпания на лимитирующих участках, ограничением и упорядочением разработки карьеров, соблюдением водоохранных зон и защитных полос, созданием гидроузла на нижней Сухоне (например, в районе п.Опалипсово).

Для наблюдения и управления экологическим состоянием рек и русловыми процессами наиболее пригодна система гидроморфологического мониторинга, разрабатываемая в ГТИ под руководством Б.Ф. Снищенко. Намечаемая в диссертации программа русловых исследований учитывает опыт сетевых русловых наблюдений и необходима при введении мониторинга.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Денисова, Илона Владимировна

Заключение.

На современном этапе Велико-Устюгский и Котласский водные узлы и входящие в их состав реки представляют собой природно-техногенные системы, в которых природные и антропогенные факторы, влияющие на их экологическое состояние, накладываются друг на друга и взаимодействуют. Изменение одного фактора может повлечь изменение всей экосистемы не всегда в благоприятную сторону. Для природно-техногенных систем характерно определенное состояние экологического равновесия, нарушение которого может привести к необратимым экологическим последствиям. Вследствие экономической ситуации, сложившейся в исследуемом районе, масштабы антропогенного воздействия на речные русла значительно сократились. Однако реки уже не могут вернуться в состояние дотехногенной системы, не вызывая дискомфорта и напряженности в жизни и деятельности людей. Поэтому следует под держивать сложившееся экологическое равновесие.

Преобладающее влияние на создание экологической напряженности в рассматриваемых водных узлах, пока все же, оказывают природные факторы. Наиболее важными из них являются геолого-геоморфологическое строение речных долин и неблагоприятные (опасные) проявления гидрологического режима (в том числе: особенностей стока воды, наносов; ледовых явлений и русловых переформирований) сливающихся рек. Проявления гидрологического и руслового режимов являются активными факторами. В первом случае это прохождение половодий редкой обеспеченности, сопровождающихся заторами льда, а также уменьшение водности с пересыханием малых притоков в период зимней и летней межени. Во втором - плановые деформации русел и движение аллювиальных гряд. Природные факторы, определяющие экологическое состояние рек и формирование типов русловых процессов, практически являются одни и те же. Изменение русел и пойм одновременно означает и изменение экологического состояния рек и водных узлов в целом. Результаты исследований русловых процессов являются основополагающими для выяснения экологического состояния рек и направленности изменения этого состояния в случае нарушения динамического равновесия. Прогнозирование русловых процессов одновременно содержит и элементы прогноза экологического состояния рек.

На основе выполненного при подготовке данной работы анализа русловых переформирований указанных водных объектов можно заключить, что на нижней Сухоне русловой процесс характеризуется как ограниченное меандрирование, на нижнем Юге - как свободное меандрирование. Для верхней Северной Двины и нижнего течения Вычегды характерно преобладание незавершенного меандрирования. Поэтому из отрицательно сказывающихся на экологическом состоянии проявлений форм руслового процесса здесь распространены размывы берегов и движения форм руслового рельефа. Величины плановых (горизонтальных) деформаций рассматриваемых рек обычно составляют (таблица 11): для пойменных берегов русел от нескольких метров до 20 - 30 м/год; для уступов террас - от нескольких десятков см/год до нескольких м/год; правого коренного берега - от десятых долей сантиметра до нескольких см/год. Скорости смещения побочней, осередков, кос часто находятся в пределах от нескольких десятков до 150 - 200 м/год. Колебания отметок дна в створах переходов вследствие развития излучин и смещения форм руслового рельефа могут достигать нескольких метров. Размыв берегов и движение форм руслового рельефа представляют опасность для населенных пунктов, промышленных объектов и культурно-исторических памятников, находящихся на берегах рек. Под угрозой находятся объекты промышленного гиганта - КЦБК, объекты инфраструктуры г. Коряжма, а также памятник архитектуры - Благовещенский собор в г. Сольвычегодске.

По причине снижения объемов дноуглубительных и выправительных работ на всех исследуемых реках происходит обмеление перекатов, что крайне неблагоприятно сказывается в первую очередь на санитарно-эпидемиологической обстановке, также возрастает риск наводнений. Наиболее напряженной в экологическом отношении является ситуация в Велико-Устюгском водном узле. Экологическая обстановка в Котласском водном узле менее освоенном в хозяйственном отношении), за исключением нижней Вычегды, пока серьезных опасений не вызывает.

Наводнения, регулярно происходящие в районе г. Великий Устюг, являются производной от природных факторов. Если ранее они проявлялись с периодичностью и были предсказуемы, то с 90-х годов XX века их частота и величина значительно увеличились. В последние годы они стали приобретать катастрофический характер. Для предотвращения и сведения до минимума неблагоприятных последствий деформаций русел рассматриваемых рек и прохождения половодий, сопровождающихся заторами льда в районе г. Великий Устюг, рекомендуется:

- на всех рассматриваемых реках восстановить в прежних объемах дноуглубительные и выправительные работы, поскольку в сложившейся природно-антропогенной системе - бассейн - речной поток - русло, они оказывают положительное воздействие. Кроме того, под контролем будет состояние инженерных объектов, находящихся в русле реки или пересекающих его. Одновременно необходим контроль за разработкой русловых карьеров;

- в г. Великий Устюг прогнозировать катастрофические подъемы воды во время весеннего половодья, сопровождающиеся заторами льда, увеличить объемы дноуглубительных работ на перекатах нижней Сухоны и верхней Северной Двины. При стабилизации экономической ситуации необходимо рассмотреть вопрос о строительстве водохранилища на р. Сухоне выше г. Великий Устюг.

Оно снизит возможность наводнений Наибольшее влияние на повышение экологической напряженности из ф антропогенных факторов оказывают: механические изменения русел и пойм особенно разработка русловых карьеров, вызывающая значительные изменения в рельефе русел и посадку уровня воды); уменьшение водности рек вследствие водозабора; усиление эрозии и заиление рек (особенно малых притоков) из-за сведения лесов, несоблюдения водоохранных зон и защитных полос, а местами и увеличения распашки склонов и пойменных массивов. Необходимо отметить также загрязнение вод ядовитыми веществами.

Важной проблемой на данный момент является проектирование переходов ф нефте- и газопроводов через русла Вычегды и Северной Двины, а также оценка состояния уже существующих переходов. При их эксплуатации необходимо учитывать и природные и антропогенные предпосылки. В противном случае экономическая выгода может обратиться экологической катастрофой. При прокладке вновь проектируемых переходов нефте- и газопроводов рекомендуется использовать уже применяющийся в настоящее время метод наклонно-направленного бурения.

Оценка степени экологической напряженности в водных узлах производилась по методике специалистов-русловиков Московского университета с определением интегрального показателя экологического ® состояния пойменно-русловых комплексов. В процессе исследования произведено более детальное районирование пойменно-русловых комплексов водных узлов и составляющих их рек по экологической напряженности. Средняя степень экологической напряженности на реках наблюдается преимущественно в районах городов и населенных пунктов, где увеличивается антропогенное воздействие на реки, а именно на устьевом участке Сухоны и нижней Вычегде. На нижней Вычегде средняя степень экологической напряженности определяется взаимодействием природных и антропогенных ф факторов. Из всех исследуемых рек она является наиболее ярким примером природно-техногенной системы, поскольку изменение природных факторов на текущий момент в значительной степени вызывается антропогенными факторами. Для остальных рек исследуемых водных узлов характерна слабая степень экологической напряженности, но, учитывая существующие тенденции развития русловых процессов и отсутствие компенсирующих мероприятий, следует отметить, что она возрастает.

Исследуемая территория находится в районе основных промышленных лесозаготовок. Вырубка лесов производится практически без контроля на водосборах всех рассматриваемых рек и является косвенным фактором воздействия на состояние их русел и пойм. Уменьшение площади лесов в значительной степени влияет на внутригодовое распределение стока воды и наносов: значительно увеличился весенний и сократился сток в остальные сезоны года. Учитывая, что территории водных узлов подвержены весной затоплениям, повысился риск наводнений. В меженный период наоборот, реки значительно мелеют, что может крайне неблагоприятно сказаться на состоянии инженерных объектов, особенно водозаборов. Поэтому на данный момент остро стоит вопрос об уточнении границ водоохранных зон и защитных полос. При помощи методики М.В. Рубцова рассчитаны границы водоохранных зон. Размеры этих зон превышают рекомендованные существующими нормативными документами. Соблюдение водоохранных зон является важным условием сохранения водных экосистем, в противном случае мы рискуем потерять многие водные объекты. Необходимо прекращение хищнической вырубки лесов и проведение лесовосстановительных работ.

Для контроля экологического состояния рек территории необходимо проводить гидроморфологический мониторинг, включающий наблюдения за рекой, ее долиной, поймой и руслом. Для наблюдения и управления экологическим состоянием рек и русловыми процессами наиболее пригодна система гидроморфологического мониторинга, разрабатываемая в 11И под руководством Б.Ф.Снищенко. Проведение гидроморфологического мониторинга особенно актуально на устьевом участке Сухоны, где уже наблюдаются первичные признаки кризисной экологической ситуации. На нижней Вычегде постоянного надзора со стороны русловиков, экологов и гидротехников требуют объекты КЦБК и инфраструктуры г. Коряжма, Благовещенский собор в г. Сольвычегодске и разработка карьеров по добыче песчано-гравийной смеси. Это же относится и к участкам Северной Двины и Вычегды, на которых расположены подводные переходы магистральных трубопроводов.

В диссертации намечена примерная программа исследования русловых процессов, определяющих экологическое состояние рек (в том числе рек, составляющих водные узлы). Детализация и реализация этой программы позволит получать данные о состоянии рек на текущий момент, а также разрабатывать пути стабилизации экологической обстановки.

151

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Денисова, Илона Владимировна, Санкт-Петербург

1. Амалицкий В.П. Дневник наблюдений на Малой Северной Двине. Л.: Изд-во АН СССР, 1931. 57с.

2. Андреев О.В., Ярославцев И.А. Русловые деформации на участках рек с мостовыми переходами.// Русловые процессы. Сборник статей. М.: 1958. -с. 352-372.

3. Антроповский В.И. Гидролого-морфологическая характеристика русел малых рек бассейна реки Юг.// Комплексные проблемы охраны и рационального использования водных ресурсов малых рек бассейна Северной Двины. Архангельск, 1989. с. 25 - 27.

4. Антроповский В.И. Гидролого-морфологические закономерности и оценка русловых процессов зарегулированных рек и каналов в естественных грунтах.// Известия РГО. Т.136. Вып.6., 2004. с. 47 - 52.

5. Антроповский В.И. Методика гидролого-морфологической оценки переформирований русел зарегулированных рек./ Труды Академии водохозяйственных наук. Вып. 4. Водные пути и русловые процессы. М., 1996. с. 44-52.

6. Антроповский В.И. Морфология и деформация русла Малой Северной Двины.// Водные ресурсы, том 24, №5, 1997. с.541-547.

7. Антроповский В.И. О прогнозе общих русловых переформирований в узлах слияния рек при изменении водности и режима стока.// Современные проблемы географии. Пермь, 1985. с. 109 — 110.

8. Антроповский В.И. Оценка русловых переформирований в узле слияния рек Юга и Сухоны при наличии каскада гидроузлов системы переброски стока.// Труды ГГИ, вып.344, 1990. с. 38 - 55.

9. Антроповский В.И. Прогноз деформаций в нижнем бьефе Опалисовского гидроузла на р. Сухоне// Сб. работ по гидрологии. СПб №22. Гидрометеоиздат. 1992.

10. Антроповский В.И. Русловые деформации на участках подводных переходов магистральных нефтепроводов// Водные ресурсы, т.29, №2, 2000.-с. 187-192

11. Антроповский В.И., Аверичкин О.Б., Мосин В.В. Методы исследования динамики речных русел и пойм на реках с измененным стоком воды и наносов. // Изв. РГО. Т. 135. Вып.6, 2003. с.73-78.

12. Антроповский В.И., Изотов A.B., Шелухина O.A. Структура и динамика пойменно-русловых комплексов рек.// Вестник географического факультета. Вып. 3. СПб.: изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. с. 97 -110.

13. Барт М.Е., Костко В.В., Георгиевский В.Ю. Водоохранные зоны. Гидрологические проблемы их установления.// Тезисы докладов VI Всероссийского гидрологического съезда. Секция 3. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. с. 91 - 93.

14. Барышников Н.Б. Антропогенное воздействие на русловые процессы. Л.: изд. ЛГМИ, 1990.-140 с.

15. Барышников Н.Б. Влияние карьера в русле реки на посадки уровней (на примере р. Томи)// Вопросы экологии и гидрологические расчеты. Вып. 116., Л.,1994.-с. 36-48.

16. Барышников Н.Б., Антроповский В.И., Кудряшов А.Ф, Новый раздел геоэкологии экологическое русловедение.// Вестн. Моск. ун-та. Сер.5, География., № 1. 2003. - с. 75-76.

17. Барышников Н.Б., Гареев A.M. Антропогенное воздействие на саморегулирующуюся систему бассейн речной поток — русло// Эрозионные и русловые процессы. Вып.2.М.,1996. - с. 70 - 78.

18. Барышников Н.Б., Попов И.В. Динамика русловых потоков и русловые процессы: учеб. пособие для вузов. JI.: Гидрометеоиздат, 1988.-455 с.

19. Барышников Н.Б., Самусева Е.А. Антропогенное воздействие на саморегулирующуюся систему бассейн речной поток - русло./ СПб.: РГГМУ, 1999.-218 с.

20. Беркович K.M., Самогин Б.А., Фролов Р.Д. Влияние хозяйственной деятельности на судоходные условия рек./ Эрозионные и русловые процессы. Вып.2. М., 1996.-с. 151-164.

21. Беркович K.M., Чалов P.C., Чернов A.B., Экологическое русловедение. -М.:ГЕОС. 2000.-332 с.

22. Бесценная М.А., Шварцман А.Я. Способ расчета максимальных концентраций загрязняющих веществ, сбрасываемых через рассеивающие выпуски.// Труды ГГИ, вып.283,1982. с. 126 - 135.

23. Васильев Л.Ю. Проблемы загрязнения р.Северная Двина и пути их решения.// Тезисы докладов VI Всероссийского гидрологического съезда. Секция 4. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. - с. 130 -131.

24. Вахонин Н.К. Гидрологический мониторинг как информационное обеспечение принятия решений в различных отраслях.// Тезисы докладов VI Всероссийского гидрологического съезда 28.09.04 01.10.04. Секция 1

25. Состояние и перспективы развития систем гидрологических наблюдений и информационное обеспечение потребителей. С.Пб.: Гидрометеоиздат. -2004. -с.11 -13.

26. Верещака Т.В., Курбатова И.Е. Оценка экологического значения водных объектов по топографическим картам.// Известия ВУЗов. Геодезия и аэрофотосъемка, № 6,2002. с. 100 - 117.

27. Вильперт А. Из опыта коренного улучшения судоходных условий и увеличения габаритов пути.// Речной транспорт. М., №3, 1970. с. 35 -37.

28. Восстановление и охрана малых рек. Теория и практика. М.: ВО Агропромиздат. 1989. - 220 с.

29. Вронский В.А. Прикладная экология: учебное пособие. Ростов-на-Дону: Изд-во «Феникс», 1996.-455 с.

30. Вронский В.А. Экология: словарь-справочник. Изд. 2-е, Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. 576с.

31. Вронский В.А., Войткевич Г.В. Основы палеогеографии. Ростов-на-Дону: Изд-во «Феникс», 1997. - 576с.

32. География Архангельской области. Учебное пособие под ред. Н.М. Бызовой. Архангельск. Изд-во ПМПУ, 1995. - 128 с.

33. Гинко С.С. Катастрофы на берегах рек. JL, Гидрометеоиздат, 1977. 128 с.

34. Гладков Г.Л. Исследование влияния карьерных разработок на русловой режим разветвленного участка р. Вычегды.// Проблемы эрозионных, русловых и устьевых процессов. Ижевск: Удм.ГУ. 1992. с.18-19.

35. Гладков Г.Л., Журавлев М.В., Селезнев В.М., Гапеев A.M., Колосов М.А. Водные пути и гидротехнические сооружения: учебное пособие. — СПб, СПБГУВК, 2001.-120 с.

36. ГладковГ.Л. Обеспечение устойчивости русел судоходных рек при дноуглублении и разработке русловых карьеров. Автореферат дисс. на соискание уч. ст. д.т.н.,1996.

37. Годовой отчет по теме: «Исследования ледотермического режима и русловых процессов в устьях Сухоны, Юга, а также по Мал. Северной Двине для обоснования противопаводковой защиты г. Великий Устюг». Архив Севводпути, М., 2001.

38. ГОСТ 22.0.05-97/ГОСТ Р 22.0.05-94 Межгосударственный стандарт. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.

39. Григорьев Ал.А., Кондратьев К.Я. Экодинамика и геополитика. Том 2. Экологические катастрофы. СПб, 2001. - 687с.

40. Даценко Ю.С., Эдельштейн К.К. Основы управления водными экосистемами: Метод, пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2001. - 108с.

41. Дегтярев B.B. Антропогенное изменение гидрологического режима и русловых процессов рек: Учеб. пособие./ Новосибирск: НГАС, 1994. 80 с.

42. Дегтярев В.В., Дегтярева В.В., Мухин М.Ю. Тысячелетие землечерпательных работ на водных путях (обзор зарубежной и отеч. периодики). Новосибирск, НГАВТ, 2001. 27с.

43. Денисова И.В. Антропогенное влияние на русла рек Европейского Севера.// Малый город: экология, образование, наука, культура: Архангельск: изд-во AI ТУ, 2003. с. 22 — 23.

44. Денисова И.В. Влияние антропогенной деятельности на состояние русла реки Вычегды в нижнем течении.// Наука и образование 2004: Мурманск, 2004. - с. 236 - 238.

45. Денисова И.В. О водоохранных зонах Великоустюгского и Котласского водных узлов.// «Геология в школе и ВУЗе: Геология и Цивилизация» (Материалы IV Международной конференции). СПб., 2005 с. 298 - 300.

46. Денисова И.В., Шелухина O.A. Природные и антропогенные факторы экологической напряженности на реках.// География и смежные науки. LVI Герценовские чтения. С.-Пб., 2003. - с. 11 - 13.

47. Доброумов Б.М., Тумановская С.М. Наводнения на реках России: их формирование и районирование.// Метеорология и гидрология, №12, 2002.-с. 70-78.

48. Ермоленко Е.А., Ефремов П.В., Скорняков В.А. Гидроэкологическая характеристика рек Владимирской области.// Вестник Моск. ун-та. Серия 5. География №6. 2001. с.21 -26.

49. Завадский A.C. Сезонный и многолетний режимы перекатов Северной Двины в современных условиях и их влияние на судоходную трассу.//

50. Динамика овражно балочных форм и русловые процессы. - М., Геогр. ф-т МГУ, 2002. - с.39-46.

51. Знаменская Н.С. Донные наносы и русловые процессы. JL, Гидрометеоиздат, 1976.-191с.

52. Знаменская Н.С. О формировании рельефа пойм меандрирующих рек.// Труды ГТИ, вып. 209, 1973. с.91 - 102.

53. Знаменская Н.С. Расчеты деформаций русла по смещению русловых форм.// Труды координац. совещания по гидротехнике, вып.З, 1967. с. 169-178.

54. Иванов В.В. Особенности формирования продольного профиля дна Нижней Вычегды под воздействием антропогенных факторов.// Динамика и термика водохранилищ и прибрежной зоны морей.У конференция. Труды. М.,1999. с. 288-290.

55. Ильина JI.JL, Грахов A.M. Реки Севера. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -120 с.

56. Каинова С.А.,Фролова H.A. Особенности ледового режима рек бассейна Северной Двины.// Труды VI Конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей». Институт водных проблем РАН, М.: 2004.-c.151-153.

57. Карасев И.Ф. Руслоформирующий эффект половодий и паводков.// Гидротехническое строительство. №7,1990. с. 9 - 12.

58. Карасев И.Ф. Эколого-гидрологические характеристики водного режима рек.// Гидротехническое строительство. №5. 1997. - с. 40 - 45.

59. Караушев A.B., Скакольский Б.Г., Шварцман А .Я. Исследования НИ по проблеме качества поверхностных вод суши.// Труды ГГИ, вып.297, 1983. -с. 81 —91.

60. Караушев A.B., Шварцман А .Я. Нормирование сбросов сточных вод в реки с учетом их режима.// Труды 5 Всесоюзного гидрол. съезда. Т.5: Качество вод и научные основы их охраны. Л., 1964. 535с.

61. Карта рек Сухона и Вологда. Министерство речного флота РСФСР. Главводпуть. Северное БУП. №153. Лист 78 81. - 1988.

62. Карта реки Вычегда от г. Сыктывкар до устья. Министерство речного флота РСФСР. Северное БУП. №441. Лист 30 31. - 1982.

63. Карта реки Вычегда от г. Сыктывкар до устья. Российский государственный концерн речного флота (Росречфлот). Главводпуть. Гос.предприятие «Водные пути Северного бассейна». №260. Лист 32 35. -1992.

64. Карта реки Малая Северная Двина от города Великий Устюг до устья Вычегды. Министерство речного флота РСФСР. Главводпуть. Северное БУП. №73. Лист 1 6. - 1977.

65. Карта реки Северная Двина от г. Великий-Устюг до Архангельска. Министерство транспорта РФ. Департамент речного транспорта Главводпуть. Гос. предприятие «Водные пути Северного бассейна». №406. Лист 1- 11.- 1993.

66. Карта реки Северная Двина от г. Великий-Устюг до Архангельска. Министерство речного флота РСФСР. Северное БУП. №491. Лист 1 — 11. 1985.

67. Карта реки Юг от селения Кичменский городок до устья. Министерство речного флота РСФСР. Северное БУП. №57. Лист 38 44. - 1987.

68. Карта «Русловые процессы». M 1:4000000. Минск 1990.

69. Кильмянинов В.В. О роли водности в период заторообразования при формировании максимальных уровней воды на р.Лена у г.Ленск.// Метеорология и гидрология, №9,2002. с. 64 -70.

70. Киселев C.B., Снищенко Б.Ф., Фоков Р.И., Шрамченко А.Д. Экологическая экспертиза БТС (Балтийской трубопроводной системы). // Трубопроводный транспорт нефти, №8, 1999. с. 5 - 8.

71. Кичигин А.Н., Мошонский Е.П., Подольский Н.Г., Поляков М.М. Гидрологические процессы разной повторяемости в бассейне Сухоны.// Стихийные процессы: географические, экономические и социально-экономические аспекты. М.: Изд-во НУЭНАС, 2002. - с. 82 - 87.

72. Ковальчук И.П. Подходы к оценке масштабов антропогенных преобразований долинных и бассейновых систем// Десятое межвуз. корд, совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Вологда. 1995. с. 22 - 28.

73. Кондратьев Н.Е. Русловые процессы рек и деформации берегов водохранилищ. С.-Пб, 2000. 258 с.

74. Кондратьев Н.Е., Попов И.В., Снищенко Б.Ф. Основы гидроморфологической теории руслового процесса. — Лен. Гидрометеоиздат, 1982. 272 с.

75. Кузьмин И.А. Факторы, определяющие ход русловых процессов.// Водные ресурсы №3, 1972. с. 173 - 189.

76. Ламакин В.В. Динамические фазы речных долин и аллювиальных отложений.//Землеведение. Т.2 (XLII). М.: 1948.-е. 154- 187.

77. Левашов A.A., Левашова И.А. Методы полевых и экспериментальных исследований водотоков. Гидрометеоиздат. С. Пб., 2003. - 120 с.

78. Левашова И.А. Грядовое сопротивление в экосистеме речной поток-русло// Вопросы экологии и гидрологические расчеты, РГТМИ, С.Пб., 1994.-е. 48-52.

79. Левашова И.А. Организация локальных мониторингов как основа улучшения экологической обстановки Санкт-Петербурга.// Экология XXI века: наука, образование, СМИ, РГО, СПб, 2000. с. 25 - 28.

80. Левашова И.А., Левашов A.A. Оценка и прогноз русловых деформаций в связи с изменением гидрологического режима// Моделирование и прогнозы гидрологических процессов. СПб, 1992.-е. 50-56.

81. Литосфера и гидросфера Европейского Севера России. Геоэкологические проблемы. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. 408 с.

82. Лоцманская карта рек Сухона и Вологда. Министерство речного флота РСФСР. Северное БУЛ. №927. Лист 89 92. - 1973.

83. Лоцманская карта реки Вычегды от устья до г. Сыктывкар. Фарватер 1953г. №261. лист 1—4. Министерство морского и речного флота Союза ССР. Главводпуть. Управление речных путей Северного бассейна. Великий Устюг. 1954.

84. Маккавеев Н.И., Чалов P.C. Русловые процессы. Учебник. М., изд-во МГУ, 1986.-264 с.

85. Методические рекомендации УГКС по сетевым русловым наблюдениям. Ленинград. Гидрометеоиздат, 1981. - 112 с.

86. Михайлов В.Н. Гидрология устьев рек: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 1998. -176с.

87. Михайлов В.Н., Эделынтейн К.К. Оценка устойчивости и уязвимости водных экосистем с позиции геоэкологии.// Вестник МГУ. Серия 5. География. №3. 1996. - с.27-35.

88. На Сухоне ледоход.// Великий Устюг и наш край. Историко-краеведческое издание. Великий Устюг, 1991. - с.8.

89. Наводнения в Устюге./ ВГОО КИО «Музей дипломатического корпуса», Вологда, 2001.

90. Назаров H.H., Калинин В.Г., Симиренов С.А., Тюняткин Д.Г., Егоркина С.С. Проблемы организации мониторинга русловых процессов.// Географические проблемы Уральского Прикамья: Перм. ун-т. Пермь, 2003.-c.133 - 135.

91. Нежиховский P.A. Гидролого-экологические основы водного хозяйства. -JL, Гидрометеоиздат, 1990. 229 с.

92. Нежиховский P.A. Экологические аспекты гидрологии// Метеорология и гидрология, 1989, №11.- с.96-103.

93. Нежиховский P.A., Ардашева Г.В. Гидрологические исследования узлов слияния крупных рек при обосновании территориального перераспределения речного стока.// Труды ГГИ, вып.344, 1990. с. 18 -37.

94. Никитина H.A. Русловые процессы в узлах слияния рек. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.г.н. М. 1989. — 16 с.

95. Никитина H.A. Чалов P.C. Узлы слияния рек и их морфодинамические типы.// Геоморфология, М., №4,1988. с. 64 - 70,

96. Основы геоэкологии: Учебник/ под ред. В.Г. Морачевского. СПб.: Изд-во С.-Пб. ун-та, 1994. - 352с.

97. Отчет о научно-исследовательской работе по теме методы прогноза и расчета руслового процесса для обеспечения экономики, мониторинга и охраны речных систем. Тема 1.1.5.6. Архив ГГИ. СПб. 2001. - 63с.

98. Отчет о научно-исследовательской работе. Дать оценку влияния перераспределения водных ресурсов на гидрологический режим и баланс водных объектов. Книга VI. Архив ГТИ. JI. 1983. с 470 - 474.

99. Оценки изменений руслового режима р. Вычегды на участке расположения Котласского ЦБК в связи с предполагаемой застройкой части левобережной поймы реки. Отв.: Н.С. Зубков. 1980.

100. Пахомова О.М. Деформации перекатов нижней Вычегды в условиях прекращения дноуглубительных работ. // Двенадцатое межвузовское координац. совещание проблем эрозионных, русловых и устьевых процессов. МГУ, Пермский ун-т. Пермь,1997. с. 180.

101. Петухова Л.Н., Рысин И.И Мониторинг русловых процессов на реках Удмуртии.// Краснод. плен. меж./вуз. корд, совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Краснодар. 2002. с. 156 — 158.

102. Пиньковский С.И. Карта основных типов русел рек СССР и методика ее составления.// Тематическое картирование в СССР. Изд. «Наука». Л., 1967.-с. 112-115.

103. Покумейко Ю.М., Чекан Г.С., Герменчук М.Г. Мониторинг поверхностных вод Республики Беларусь.// Тезисы докладов VI

104. Всероссийского гидрологического съезда. Секция 1. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. - с.37 - 40.

105. Попов И.В. Деформации речных русел и гидротехническое строительство. Гидрометеоиздат. Л., 1969. -302с.

106. Попов И.В. Исследование закономерностей развития руслового процесса по аэрофотоснимкам.// Труды ГТИ, вып. 232,1977. с. 125 - 130.

107. Постановление правительства Российской Федерации об утверждении положения о водоохранных зонах водных объектов и их прибрежных защитных полосах от 13.11.96 №1404.

108. Прокофьев В.В., Богатенков Ю.В., Фомичев С.И., Болотников Г.И., Снищенко Б.Ф., Клавен А.Б. Метод локализации и ликвидации аварийных разливов нефти на подводных переходах нефтепроводов. // Трубопроводный транспорт нефти. М., 1999, №11. с. 22 - 25.

109. Ресурсы поверхностных вод СССР. 3 том ( Северный край.). / под ред. И.М. Жила и Н.М. Алюшинской. Лен., Гидрометеоиздат, 1972. 418 с.

110. Россинский К.И., Кузьмин И.А. Закономерности формирования речных русел.// Русловые процессы. Изд-во Академии Наук СССР. М., 1958. с. 5-14.

111. Рубцов М.В. Защитно-водоохранные леса. М. 1972. - 120 с.

112. Рубцов М.В. Методические рекомендации по размещению естественных защитных насаждений при освоении лесных земель сельскохозяйственным производством в долинах рек таежной зоны европейской части СССР. -М., 1987. 16 с.

113. Рубцов M.B. Морфометрический метод выделения защитно-водоохранных лесов вдоль равнинных рек таежной зоны.// Вестник сельскохозяйственной науки. №7. 1978. - с.129 - 138.

114. Рулева С.Н., Чалов P.C. Русловые деформации в узле слияния рек Вычегды и Сысолы и их влияние на инфраструктуру г. Сыктывкара.// Труды Академии проблем водохоз. наук. Вып. 9 Проблемы русловедения. М.: Геогр. ф-т МГУ, 2003г. - с. 171 -181).

115. Русловой режим рек Северной Евразии. М.: МГУ. 1984. 200 с.

116. Сидорчук А.Ю. Перемещение донных гряд на Нижне-Шешуровском перекате р.Вычегда/ Метеорология и гидрология, №4,2000. с. 94-102.

117. Снищенко Б.Ф. Безопасность подводных переходов трубопроводов -залог устойчивого развития трубопроводных систем России и СНГ.// Нефть и капитал. М., 1997, №11. с. 50 - 51.

118. Снищенко Б.Ф. Гидроморфологический мониторинг рек.// XVI пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных,русловых и устьевых процессов. С-Пб, 2-4 октября 2001г. Доклады и сообщения.// МГУ СПбГУВК. СПб.: 2001. - с. 4 - 8.

119. Снищенко Б.Ф. Гидроморфологический мониторинг рек. Русловые ф процессы рек. Труды ГГИ. Выпуск 361. СПб. Гидрометеоиздат.2002. с.228.242.

120. Снищенко Б.Ф. Наклонное бурение как метод пересечения рек нефтепроводами. // Трубопроводный транспорт нефти, 1995, №11. с. 5 -10.

121. Снищенко Б.Ф., Клавен А.Б., Теплов В.И. Учения «Омск 95» на гидравлической модели р.Иртыш. // Трубопроводный транспорт нефти.• М., 1995, №9.- с. 33 -38.

122. Снищенко Б.Ф., Мерселянс Г.Г. Особенности гидравлики потока в речном карьере.// Труды ГГИ, вып. 337, 1990. с. 26 - 56.

123. Снищенко Б.Ф., Мерселянс Г.Г. Развитие руслового процесса на участках выемок речного аллювия.// Динамика русловых потоков: сб. науч. трудов. ЛПИ, 1988.-с. 96-102.

124. Соколов A.A. Гидрография СССР (воды суши). Гидрометеоиздат. Л., 1964.-535с.

125. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология: Учеб. пособие для вузов 3-е изд. - СПб: Химия, 1997. - 240с.

126. Федорова Е.В., Одинцева Г.Я., Кодраева H.H. К разработке региональных программ защиты населенных пунктов от наводнений.// Тезисы докладов VI Всероссийского гидрологического съезда. Секция 2. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. - с. 109 - 110.

127. Хоперский Г.Г., Прокофьев В.В., Снищенко Б.Ф., Клавен А.Б. Организация учений по ликвидации аварий на переходах магистральных нефтепроводов через водные преграды в ОАО «Сибнефтепровод».// Трубопроводный транспорт нефти. М., 1998, №9. с. 7 ~ 12.

128. Чалов P.C., Алабян A.M., Иванов В.В., Лодина Р.В., Панин A.B. Морфодинамика русел равнинных рек. М.: изд-во МГУ. 1998. - 288 с.

129. Чалов P.C., Завадский A.C., Панин A.B. Речные излучины. Науч. ред. Р.С.Чалов. М.: изд-во МГУ. 2004. - с. 342 - 350.

130. Чеботарев А.И. Общая гидрология (воды суши). Гидрометеоиздат. Л., 1960.-539 с.

131. Чернов A.B., Кораблева О.В. Опыт мониторинга русловых процессов.// Краснод. плен. меж./вуз. корд, совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Краснодар. 2002. с. 173 - 175.

132. Шакиров A.B. Эколого-географическое районирование Башкортостана. -М.: Химия, 2003. 356с.

133. Шахов И.С., Черняк В .Я. Экологические ограничения использования рек.// Мелиорация и водное хозяйство, №2, 2000. с.37-38.

134. Шикломанов И.А. Влияние хозяйственной деятельности на речной сток. JL: Гидрометеоиздат. 1989. - 318 с.

135. Шикломанов И.А., Георгиевский В.Ю. Влияние антропогенных факторов на сток рек бывшего СССР.// Географические направления в гидрологии. М., 1995.-с. 96-107.

136. Эделыитейн К.К. Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения. М.: ГЕОС, 1998. - 277с.

137. Экологическая безопасность реки Лены: Мониторинг, природные и техногенные катаклизмы/ Ин-т прикл.экологии севера РАН. Якутск, 2001.- 136 с.

138. Экология эрозионно-русловых систем России / Под ред. P.C. Чалова. — М.: Геогр. ф-т МГУ, 2002. 163с.

Информация о работе

Денисова, Илона Владимировна
кандидата географических наук
Санкт-Петербург, 2006
ВАК 25.00.36

Диссертация

Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов"

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Денисова, Илона Владимировна

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов"

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Денисова, Илона Владимировна

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Денисова, Илона Владимировна, Санкт-Петербург

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Экологическое состояние Велико-Устюгского и Котласского водных узлов
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология