Оценка влияния трансформации ландшафтов на водный режим малых рек Белорусского Полесья

0
97
Полесье и экология Беларуси

Начиная со второй половины XX века, роль антропоген­ной составляющей при оценке колебаний водных ресурсов в ряде случа­ев становится соизмеримой с природными воздействиями. Одним из наиболее мощных антропогенных факторов воздействия на речной сток являются преобразование ландшафтов в ходе хозяйственной деятельно­сти, в частности в результате крупномасштабные гидротехнические ме­лиораций.

Целью настоящего исследования является оценка изменений водно­го режима рек, вызванных деградацией и сработкой торфяно-болотных почв, находящихся под сельскохозяйственным использованием и под­стилаемых различными по механическому составу минеральными грун­тами, в зависимости от доли, занимаемой ими площади на водосборе.

Используемые материалы и методика исследований

Для оценки трансформации водного режима рек использованы материалы стацио­нарных наблюдений Республиканского гидрометеорологического центра Министерства природных ресурсов и окружающей среды Республики Беларусь, опубликованные в государственных кадастрах.

Воднобалансовые исследования речных водосборов выполнены с использованием метода гидролого-климатических расчетов, разработан­ного В.С. Мезенцевым и основанного на совместном решении уравне­ний водного и теплоэнергетического балансов [1], который реализован нами в виде компьютерной программы «Баланс». Результаты моделиро­вания с использованием программы свидетельствуют о достаточной точности расчета водного баланса как для практического применения, так и для теоретических исследований, что подтверждается данными гидрометрических наблюдений на малых рек Полесья с площадью водо­сбора не более 1000 км2.

Обсуждение результатов

Учитывая направленность и степень из­менений гидрологического режима рек Беларуси вообще и рек Белорус­ского Полесья в частности, модельным объектом выбран бассейн р. Ясельда, в рамках которого проведены гидролого-климатические иссле­дования. Выбор объекта исследования объясняется его репрезентативностью для Белорусского Полесья и степенью антропогенной нагрузки в виде гидротехнических мелиораций и последствий эксплуатации мелио­ративных земель.

Осушение мелкозалежных торфяников с последующим их исполь­зованием под пропашные культуры привело к сработке верхнего торфя­но-болотного слоя, и на поверхность выступили подстилающие мине­ральные породы. Смена ландшафта с последующей сменой испаряющей поверхности водосбора не могла не сказаться на трансформации водного режима рек, в бассейнах которых произошли подобные трансформации. Поэтому естественный водный режим в Ясельды в настоящее время су­щественно трансформировался. До массового осушения в бассейне р. Ясельда болота составляли 34 %, заболоченный лес — 6 %, а общая забо­лоченность — 45 % от площади водосбора в замыкающем створе г. Бере­за [2]. В основе численного эксперимента лежала модель водного балан­са р. Ясельда в створе г. Береза с настройкой параметров по данным гидрометслужбы на 1962 г., т. е. до начала массовых гидротехнических мелиораций. Далее моделировался климатический сток на водосборе р. Ясельда с различных подстилающих поверхностей и сопоставлялся с климатическим стоком с торфяно-болотных почв. Смоделированные гидрографы стока показали, что наибольшие различия в изменении сто­ка наблюдаются при сработке торфяников подстилаемыми песками.

Следующим этапом явилась оценка трансформации речного стока в зависимости от величины площади сработки торфяно-болотных почв. Численный эксперимент проведен для следующих условий: на 10, 20, 30 % площади водосбора произошла сработка торфяно-болотных почв, и на поверхность выступили минеральные грунты. При этом рассматрива­лось 4 вида подстилающих минеральных почвогрунтов: песок, супесь, суглинок и глина. Проведенные исследования показали, что наибольшее изменение стока вследствие выработки торфа на заболоченной террито­рии характерно для максимальной исследуемой площади, занимаемой торфяниками и равной 30 % всей площади водосбора. Причем в наи­большей степени изменению стока подвержены заболоченные террито­рии, на которых торф подстилается песком. Для таких территорий ха­рактерно наибольшее увеличение стока воды в марте, а максимальное по модулю уменьшение стока наблюдается в мае-июне.

Выводы

При оценке изменений водного режима, вызванных сра­боткой торфяно-болотных почв с различных подстилающих поверхно­стей в зависимости от занимаемой ими площади, установлено, что наи­большей трансформации стока подвергнутся бассейны, на которых про­изойдет сработка торфа, подстилаемого песком, на 30 % всей площади водосбора. При этом среднее годовое значение стока воды изменится незначительно, но произойдет существенное внутригодовое перераспреде­ление стока.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют об изме­нении водного режима малых рек Белорусского Полесья в условиях трансформации ландшафтов, что требует разработки компенсационных мероприятий для поддержания речных экосистем в равновесном состоя­нии.

Литература

  1. Мезенцев, В.С. Расчеты водного баланса / В.С. Мезенцев. — Омск: ОмскСХИ, 1976.-76 с.
  2. Ресурсы поверхностных вод СССР. Белоруссия и Верхнее Поднепровье. — Л.: Гидрометеоиздат, 1966. — Т. 5, ч. 2. — 720 с.

Автор: А.А. Волчек
Источник: Современные проблемы ландшафтоведения и геоэкологии: материалы IV Междунар. научн. конф., 14-17 октября 2008 г. / Бел гос. ун-т; редкол. И.И. Пирожник [и др.]; науч. ред. А.Н. Витченко. – Мн.: БГУ, 2008. — 356 с. Ст. 221-223.