Міністерство освіти України
Волинський державний університет
імені Лесі Українки
Географічний факультет
кафедра фізичної географії
Вплив осушувальної меліорації на заплавно-русловий комплекс річки Стохід
(дипломна робота)
Виконала:
Студентка 51 групи
заочного відділення
Опіка Руслана
Науковий керівник:
доц., к.г.н Чемерис М. П.
Луцьк-2001
Зміст
Стор.
Вступ..................................................................................................3
Розділ І. Теоретичні аспекти проблеми антропогенного впливу на заплавно-русловий комплекс.........................................6
Розділ ІІ. Загальна характеристика осушувальної меліорації....10
Розділ ІІІ. Фізико-географічні фактори та умови формування басейну річки Стохід......................................................................15
3.1 Геологічна будова та рельєф....................................................15
3.2 Гідрогеологічні особливості....................................................19
3.3 Гідрологічний режим................................................................20
3.4 Хімічний склад річки Стохід і ґрунтових вод........................26
Розділ IV. Вплив осушувальної меліорації на заплавно-русловий комплекс річки Стохід...................................................29
4.1 Зміна гідрогеологічних умов..................................................29
4.2 Формування меліоративної обстановки.................................43
4.3 Вплив осушення на стік і якість поверхневих вод...............49
4.4 Зміна ґрунтового покриву заплав під впливом осушення...56
Висновки.........................................................................................64
Література......................................................................................67
Вступ
АКТУАЛЬНІСТЬ РОБОТИ: Раціональне використання природних ресурсів річкових долин – одна із складних і актуальних проблем сучасності. Інтерес до долин рік обумовлений можливістю їх широкого використання: селітебного, промислового, транспортного, енергетичного, сільськогосподарського, лісогосподарського, рибопромислового. Використання природних ресурсів річкових долин завжди супроводжується антропогенізацією природної структури долино-річкових геокомплексів.
Малі ріки утворюють цілісні функціональні системи з оточуючою їх територією. Відповідно, проблему охорони малих рік і відновлення їх природного режиму необхідно розглядати як проблему оптимізації функціонування системи “басейн малої ріки”. Великий вплив на цю систему мають осушувальні заходи.
Осушувальна меліорація, яка є одним із активних антропогенних факторів викликає певні зміни в річковому басейні взагалі: в басейні річки Стохід. Характер цих змін являє собою складний і багатоплановий процес. При певних умовах ці зміни приводять до розвитку негативних процесів для попередження яких розроблені та здійснюються природоохоронні міроприємства. Ефективність останніх в значній мірі визначається вивченням процесів, що відбуваються в басейні під впливом осушення і системою контролю за цими процесами. В цьому плані важливе місце посідає дослідження основних напрямків і засобів регулювання басейну річки Стохід в умовах осушувальної меліорації, а також інших видів діяльності людини.
МЕТА РОБОТИ: Оцінка сучасного стану басейну річки Стохід і по можливості виявлення причин його зміни в умовах існуючої меліорації.
ЗАВДАННЯ:
Аналіз та узагальнення матеріалів досліджень впливу осушувальної меліорації на заплавно-русловий комплекс.
Виявити зміни режиму, балансу та хімічного складу під впливом осушення.
Оцінка меліоративної обстановки для виробництва сільськогосподарської продукції в басейні річки Стохід.
Аналіз середньорічного стоку річки Стохід в процесі сільськогосподарського використання.
Виявлення змін ґрунтового покриву під впливом осушення.
ПРЕДМЕТОМ ДОСЛІДЖЕННЯ: заплава та тераса річки Стохід та їх зміни під впливом осушення.
ОБ'ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ: заплава та тераса річки Стохід.
НАУКОВА НОВИЗНА: Узагальнені дані ефективності осушувальних меліорацій в басейні р. Стохід.
ПРАКТИЧНА ЗНАЧИМІСТЬ: Матеріали роботи безпосередньо можна використати в навчальному процесі в школі, також узагальнені мною дані ефективності меліорації можна використати при складанні проектів ефективності сівозмін в басейні річки Стохід, а також, як було вже сказано вище. Зробити моніторинг на цих землях.
БАЗА РОБОТИ: Здійснений аналіз фондових матеріалів Волинського облводгоспу, а також матеріалів “Укрземпроекту”. Крім цього використані топографічні карти масштабу 1:50000 для оцінки сучасної структури річкових басейнів Стоходу.
СТРУКТУРА ТА ОБ’ЄМ РОБОТИ: Дипломна робота складається із вступу, чотирьох розділів, висновків і списку літератури. Загальний об’єм роботи 71 сторінок комп’ютерного тексту.
Розділ І
Теоретичні аспекти проблеми антропогенного впливу на заплавно-русловий комплекс (ЗРК)
Вивчення природних умов та природних ресурсів Волині почалося ще в другій половині XIX століття. Тут проводили свої дослідження П. А. Тутковський, І.І. Жилинський, Е. Рюлле, С. Кульчинський, М.М. Тетяєв та багато інших науковців та вчених. Але і на даний час перед природодослідниками Волині стоїть ще багато невирішених питань, зв'язаних з охороною природи та раціонального використання природних ресурсів.
Розглядаючи проблему антропогенного впливу на ЗРК, не можна не відмітити таку важливу обставину, на яку в свій час вказував Є.В. Шанцер. Він писав: “... заплаву та русло не можна розглядати як два абсолютно незалежні один від одного елементи. Навпаки, будь-яка частина заплави колись була зайнята руслом, а потім змістилася в сторону.” (1991).
Питанням антропогенного навантаження на річний стік, а також на заплави та русла, присвячений цілий ряд фундаментальних робіт (Купріянов, 1977; Шикломанов, 1975; 1977, 1978, 1992; Антроповський, 1985, 1988, 1989; Лукащук та ін., 1986; Беркович, 1988, 1992; Матвєєв, 1988; Ковальчук, 1991, 1992 та ін.). Однак, ця проблема найдетальніше розглянута для великих та середніх рік.
Останнім часом більше уваги приділяється проблемі замулення малих рік. Це пов’язано з прогресуючою їх деградацією, а також з недостатнім вивченням цього процесу. Дослідження малих рік має велике значення: по-перше, їх стан безпосередньо впливає на розвиток великих рік того ж басейну, а антропогенне порушення балансу стоку наносів та інших компонентів верхніх складових системи річкового басейну відображаються на стані нижніх складових системи; по-друге, значними є ресурси самих малих рік як джерел водозабезпечення чи місць рекреації (Чернов, 1988). Проблема малих рік відображена в роботах В.С. Лапшенкова (1983, 1987), котрий наводить обширні дані про замулення та деградацію малих рік на півдні центрально-чорноземного району; В.С. Перехреста, В.Н. Лужнікова (1986) – на прикладі рік Білорусі; В.Л. Рохмістрова (1989) – на прикладі малих рік Ярославського Поволжя; В.І. Нікори (1992) – на прикладі рік Молдови та багатьох інших. Аналіз становища малих рік Білоруського Полісся, їх масштабні зміни в першу чергу під впливом проведених меліоративних робіт і регулювання стоку в роботі В.М. Широко ва (1992).
Більш об’ємне вивчення сучасних процесів, що розвиваються на меліоративних землях, простежується в роботі Н. Е. Борщевського (1987). Це процеси, що зв’язані з біогенними, суфіозно-просадочними, флювальними, делювільно-пролювіальними, гравітаційними і золовими природно-екзодинамічними системами та комплексами. На прикладі Київського Придніпров’я автор аналізує характер змін в кожній екзодинамічній системі.
Також слід відмітити роботи А.В. Чернова (1988, 1990, 1991) і Р.С. Чалова (1988), в яких розглядається не лише природа самих малих рік, їх функціювання в умовах посиленого антропогенного навантаження, але ставляться задачі по їх дослідженню. Необхідно, підкреслює А.В. Чернов, по-перше, відповісти на запитання: чи є регіональними визначені послідовності (ієрархії) факторів, що впливають на ріки, чи ж випадковими.
У Волинському Поліссі найвідчутнішим впливом на ЗРК володіють осушувальні меліорації.
Геоморфологічні аспекти під пояснення осушувальних меліорацій розглянуті в роботах Т.В. Климовича (1973), Б.П. Палиенко (1984), І.Н.Коротуна (1984,1987,1990).
Детальніше досліджено вплив осушувальних меліорацій на стік. Осушувальні меліорації в басейні Прип’яті не призвели до зменшення середнього багаторічного стоку ріки, а навпаки, відмічена його тенденція до його збільшення; внутрішньо річний розподіл стоку стає більш рівномірним (Максімов, Ревера, 1987). Середнє багаторічне значення річного стоку рік Українського Полісся після проведення осушувальної меліорації збільшилось на 16-27% при умові осушення водозбору більше 6% (Фоменко, 1991).
На ріках Українського Полісся вплив осушення чітко починає проявлятися, якщо площа осушених земель перевищує 20% площі водозбору (Ободовський, 1991). Осушувальні меліорації викликають збільшення забезпеченості русло формуючих витрат води, що проходять в межах заплавних бровок. Одночасно проходить підвищення абсолютних величин руслоформучих витрат води, відповідно до затопленої заплави.
В результаті аналізу багаторічних коливань водності р. Прип’ять біля с. Річиця Я.О. Мольчак та С.С. Кутовий встановили, що осушувальна меліорація суттєво не вплинула на характеристики стоку верхів’я Прип’яті; коливання стоку та його факторів мають природне походження.
Після проведення в басейнах рік Українського Полісся меліоративних робіт внаслідок ліквідації потічків і випрямлення русел рік протяжність гідрографічної сітки скоротилась. В той же час значно збільшилась штучна сітка. (Яцик, Бишовець та ін., 1991).
В дослідженні використані різноманітні методи, прийоми, способи вивчення флювіальних геоморфосистем і процесів, що розвиваються в них, - від польового збору емпіричних даних, історико-географічного і картометричного аналізу, до теоретичних узагальнень. Найважливішим з них був аналіз:
“тимчасових” зрізів стану флювіальних геоморфосистем;
структура різнорангових флювіальних систем, тенденцій їх розвитку та масштабів трансформації;
факторів та умов, що впливають на виникнення та розвиток екологічно важливих процесів, явищ та стану ЗРК.
Розділ ІІ
Загальна характеристика осушувальної меліорації
Волинська область є однією із північно-західних областей України, площею 20,2 тис. км. кв., що становить 3,3% всієї території. Межує область на півночі з Білорусією, на заході з Польщею, на півдні з Львівською і сході з Рівненською областями. Область має рівнинну поверхню, висота якої 195 м. над рівнем моря. Найвища точка поверхні досягає 292 м над рівнем моря і розташована на півдні області, недалеко с. Бужани Горохівського району; найнижча її точка - в долині р. Прип’ять, біля устя р. Стохід і становить 132 м над рівнем моря. На перший погляд похил поверхні області може здатися досить значним (близько 0,8 м. на 1 км). Насправді похили поверхні різноманітні і значно менші від даної величини. Особливо незначні похили поверхні спостерігаються в її поліській частині. Тільки в південній, лісостеповій частині області відносно значні, що створює порівняно більші похили поверхні, особливо між заплавами рік та їх місцевими вододілами. Тому і південна, лісостепова частина області має сприятливі природні, передумови для поширення ерозії. Незважаючи на рівнинність поверхні області, через її територію проходить частина Головного Європейського вододілу, що ділить басейни рік Чорного і Балтійського морів, а саме Західного Бугу і Прип'яті. Цей вододілі входить в межі області з Львівської області і простягається дуже звивистою лінією на північний захід до групи Шацьких озер, а далі на північний схід (с. Глухи Ратнівського району). Вододіл дуже плоский, невиразний, у багатьох місцях проходить через болота, що вказує на його формування, яке почалося тільки після відступу дніпровського зледеніння. Ландшафти області належать до двох типів: поліського з перевагою боліт, луків, дубово-соснових і дрібнолистих лісів та лісостепового, з поширенням в доісторичному минулому лучних степів та дубово-грабових лісів, а в наш час переважно орних земель. На території області є багато джерел з напірними висхідними водами. Крім того, область багата на озера. На її території налічується понад 200 озер площею від 2 до 2450 га. За походженням вони різноманітні. Переважна більшість з них карстового походження. Живляться вони атмосферними опадами, поверхневим стоком і підземними водами. Нашій області притаманні деякі риси природи, якими вона відрізняється від інших областей України. Вона має найбільші в державі площі боліт і заболочених земель, що становлять 14 % території.
Найбільші площі заболочених земель та боліт припадають на басейни річок Прип'ять, Турія, Стохід, Стир. І тому для розвитку сільського господарства починаючи з середини XX ст. почалося на цих територіях осушення і меліорація. Тому вибір басейну річки Стохід був обумовлений саме його типовістю для українського Полісся.
Донедавна ефективність осушувальних меліорацій оцінювалася двояко: з одного боку - по строках окупності капітальних вкладень і по врожайності сільськогосподарських культур, з другого — по створенню і підтриманню протягом всього сільськогосподарського року оптимального водного режиму на осушуваних землях (оптимальна меліоративна обстановка).В ідеалі оцінка ефективності осушувальних меліорацій і повинна була б бути такою, проте на практиці це досягається дуже рідко по таких причинах. Відомо, що навіть при оптимальній меліоративній обстановці врожайність сільськогосподарських культур через різні організаційні і господарські причини часто значно нижче проектної, що тягне за собою і збільшення строків окупності капітальних вкладень. З іншого боку навіть при несприятливій меліоративній обстановці, але за високого рівня агротехніки, врожайність дуже близька до проектної. При цьому і в першому і в другому випадках практично не оцінюються екологічні наслідки осушувальних меліорацій, які, на наш погляд, є основним оціночним показником. В кінці кінців врожайність можна буде досягти, а меліоративну обстановку оптимізувати, а ось екологічні наслідки, особливо якщо вони набули негативного і незворотного характеру, перетворити дуже важко, або навіть неможливо. Виходячи з цього, в даній роботі робиться спроба оцінити ефективність осушувальних меліорацій через екологічні наслідки, тобто шляхом розкриття суті змін, які відбулися в природних комплексах під впливом осушення. Осушувальні системи в басейні річки Стохід різні як по площі, так і за конструктивними особливостями осушувальної мережі і способах осушення (відкрита мережа, відкрита мережа і закритий дренаж, тільки закритий дренаж). Використовуються осушувані землі переважно під ріллю і пасовища. Будівництво і введення системи в експлуатацію здійснюється протягом майже 30-річного періоду, з різною інтенсивністю. З 1985 року будівництво нових водогосподарських об'єктів в басейні практично припинено і основні зусилля меліораторів були спрямовані на покращення рівня експлуатації осушувальної мережі і підтримання її в робочому стані (рис.2.1, табл.2.1).
| № п/п | Назва осушувальної системи | Загальна площа осушувальних земель, тис. Га | В тому числі | Термін введення в експлуатацію | ||
| з гончарним дренажем | з механічним водопідйомом | З двохстороннім регулюванням | ||||
| 1 | “Верхів’я ріки Стохід” | 20,3 | 11,4 | 3,5 | 5,4 | 1961-1973 |
| 2 | Хмельницька | 16,5 | 8,6 | 1,0 | 3,9 | 1967-1972 |
| 3 | Городоцька | 1,9 | 0,3 | 0,5 | 1,1 | 1972-1974 |
| 4 | Сорочинська | 2,4 | 2,4 | - | - | 1974-1977 |
| 5 | Троянівська | 1,3 | 0,2 | 0,1 | 1,0 | 1975-1977 |
| 6 | Грузятинська | 1,6 | 1,5 | 0,1 | - | 1982-1989 |
| 7 | Лишнівська | 1,5 | 0,3 | 0,8 | 0,4 | 1986-1988 |
| 8 | Щорсівська | 2,4 | 2,0 | 1,2 | 1,7 | 1964-1966 |
| 9 | Партизанська | 1,6 | 0,2 | 1,2 | 1,2 | 1972-1976 |
| 10 | Угриницька | 0,7 | - | - | 0,7 | 1973-1979 |
| 11 | Стобихівська | 2,4 | 0,4 | - | 0,3 | 173-1976 |
| 12 | Піщанська | 1,1 | 0,3 | - | 0,2 | 1975-1976 |
| 13 | Стохідська | 0,3 | - | - | 0,2 | 1976-1977 |
| 14 | “Троянівська” | 0,8 | - | - | 0,5 | 1977-1979 |
| 51,8 | ||||||
Табл. 2.1
Осушувальні системи в басейні ріки Стохід
Рис. 2.1
Осушувальні системи в басейні ріки Сто хід
Розділ ІII
Фізико-географічна фактори та умови формування басейну річки Стохід.
3.1. Геологічна будова і рельєф.
В геологічній будові долини річки Стохід приймають участь відклади мезозою та кайнозою. В межах басейну річки мезозойські відклади представлені в основному утвореннями верхньої крейди. Літологічне вони представлені білою писальною крейдою. Під впливом факторів вивітрення писальна крейда легко руйнується і верхня її частина представляє собою пластичну м'яку масу, яка являє собою локальний водоопор. Потужність цієї зони мінлива і коливається в межах 2,8 м. Залягають крейдяні відклади на глибинах 8-20 м (рис. 3.1).
В рельєфі каналізованого русла Стоходу чітко виділяються дві плесові улоговини, між якими розміщена стрічкова гряда з малими осередками, з крутим верховим відкосом. В нижню плесову улоговину врізається коса. Висота гряди 15 см, довжина 70-90 м (рис 3.2.)
Четвертинний покрив має винятково неоднорідну будову і мінливої потужності. Середньочетвертинні флювіогляціальні відклади часу відсуву дніпровського льодовика розповсюджені на значних площах. Потужність їх коливається в межах 2-6 м. Відклади цього горизонту літологічне представлені дрібнозернистими пісками. Піски сірі, слабо підзолені з незначним включенням дрібної гальки. Флювіогляціальні відклади залягають безпосередньо на крейдяних породах.
До сучасних четвертинних відкладів відносяться утворення післяльодовикового часу, які включають в себе осад боліт і алювіальні відклади річок.
Алювіальні відклади заплав розповсюджені на незначних площах і представлені дрібнозернистими пісками, місцями мулистими, і супісками. Потужність їх коливається в межах 0,5-0,7 м.
Болотні відклади займають найбільші понижені ділянки рельєфу, більша частина яких приурочена до заплави річки Стохід.
Потужність їх досягає 5 м. Літологічно вони представлені осоковими, дерев'яно-осоковими торф’яниками різного ступеня розкладу. Елювіальні відклади розповсюджені на території повсюди. Вони представлені перешаруванням різнозернистих пісків і супісків потужністю до 1,5 м.
В рельєфі ділянки виділяється велике плоске пониження в південному і система долиноподібних понижень південно-східного напрямку в західній частині, розділена плоским водороздільним підвищенням з пологими схилами і нечітко вираженою лінією підошви.
Північна частина дослідженої території відносно припіднята, ускладнена багаточисленими замкнутими безстічними пониженнями різних розмірів (від 0,2 до 1 га), форми і орієнтації і улоговинами стоку, в більшості південної, південно-східної протяжності. Ширина їх складає 0,1-0,3 км. Глибина 1-3 м.
Такий характер сучасної поверхні свідчить про спадковість її до верхньокрейдяної. Великий болотний масив південної частини належить до давньої частини стоку. Глибина врізу її в крейдову поверхню складає 10-20 м. Абсолютні відмітки поверхні болотяних масивів 178-179 м., водороздільні простори 179-188 м., відносне перевищення складає 0,3-3,5 м
Рис. 3.1
Схематичний геологогеморфологічний профіль долини ріки Стохід біля села Богушівка (за Мариничем О.М.)
Рис. 3.2
Рельєф русла ріки Стохід біля села Рудка Червіньська, яке знаходиться в початковій стадії замулення
3.2. Гідрогеологічні особливості.
В гідрогеологічному відношенні на території басейну річки Стохід, відповідно геологічній будові, виділяється два основних водоносних горизонти.
1. Водоносний горизонт четвертинних відкладів.
2. Водоносний горизонт крейдяних відкладів.
Четвертинний водоносний горизонт зустрічається повсюди і бере участь у формуванні заболочених земель. Водовміщуючими породами є пісок і торф. Рівні ґрунтових вод залягають на різних глибинах — найменша глибина залягання рівня спостерігається на заплаві, найбільша на першій надзаплавній терасі. Влітку рівні ґрунтових вод коливаються в межах 1,0-2,0 м. від поверхні землі, а у водопіллі — 0,5-1 м, а на заплаві — вище 0,5 м. Потужність водоносного горизонту змінюється від декількох метрів до 15-20 м (в заплавній частині).
Другий водоносний горизонт крейдяних відкладів пристосований до туронського ярусу крейдяної товщі. Водоносність цих відкладів пов'язана з зоною тріщинуватості.
Води цього горизонту напірні і на ділянках де відсутній водоопір вони підживлюють грунтові води.
Природний режим водоносних горизонтів характеризується двома екстремальними положеннями — весняним максимумом і літнім мінімумом. Глибина залягання ґрунтових вод коливається при весняному максимумі в широких межах, залежно від умов того чи іншого року. Спад рівня відбувається швидко. Літній мінімум відмічається в третій декаді серпня — першій декаді вересня; тільки в окремих випадках відмічається його настання на місяць раніше (ІІІ декада липня — І декада серпня). Між весняним максимумом та літнім мінімумом різниця в глибині залягання водоносного горизонту складає до 2 м. В цілому по території аналіз рівневого режиму дозволив зробити висновки про його безпосередній зв'язок з кліматичними факторами, при цьому весняні максимуми рівня, в основному, залежать від кількості зимових атмосферних опадів.
3.3. Особливості гідрологічного режиму річки Стохід.
Річка Стохід є правою притокою Прип'яті. Довжина її становить 188 км, площа басейну - 3 155 кв. км. Ріка бере початок поблизу с. Семеринське Локачинського району і протікає в межах області. Ріка з повільного течією, заболоченою заплавою і вираженими берегами. До с. Свидники русло річки випрямлене, в зв’язку з меліоративними роботами, які проводились в 1970-80 роках, а далі русло ріки розгалужується на багато рукавів, стариць, проток ("стоходів"). Густота річкової сітки - 0,27 км/км. У басейні р. Стохід налічується біля 144 річок, довжиною від 1-2 км і більше 10 км. Ширина річки на перекатах досягає 5-10 м, а на плесах - до 50 м. Глибина річки на перекаті становить 0.5-1.0 м, на плесах досягає 8-10 м. Живлення річки проводиться за рахунок атмосферних опадів, поверхневих стоків і ґрунтових вод.
В рівневому режимі ріки є яскраво виражена весняна повінь, з літніми і осінньо-зимовими наводками. Щороку спостерігається весняний розлив ріки та 11 приток.
Ширина розливу деколи доходить до 5 км, а глибина затоплення в нижній її частині досягає до 1,0 м. Весняна повінь починається в першій половині березня (часом у деякі роки в кінці лютого) і закінчується в другій половині, а то й третій — квітня місяця. Не виключенням була повінь 1999 року. Високі рівні, як правило, пов'язані весняною повінню і спостерігаються в березні місяці, середньорічна амплітуда коливання рівнів води, в залежності атмосферних опадів, коливається від 30 до 110 см. Аналізи даних режиму рівнів води у річці, за останні п'ять років (1995-1999 рр.). показують що амплітуда їх становила: у 1995р.- 40 см, 1996р. - 54 см, 1997р. - 43 см, у 1998 р. - 103 см, 1999 –99 см (табл. 3.1, рис. 3.3.).
Найбільші витрати води на протязі року р. Стохід спостерігаються в березні - квітні місяцях і лише в окремі роки, коли в зимові відлиги відбуваються повені, у грудні-січні місяцях. Весняна повінь протримується один-два місяці. Влітку часто трапляються дощові паводки. Середня висота їх на р. Стохід змінюється над умовним рівнем в межах 0,5 -1,8 м (табл. 3.2, рис. 3.3).
| Роки | Нмах | Тзат | КТзаг | К-1 | К | КНмах | К-1 | К | Шар води на заплаві Нмах - Нвих |
| 1960 | 237 | 48 | 0,75 | -0,25 | 0,75 | 0,93 | -0,07 | 0,93 | 42 |
| 1961 | 238 | 37 | 0,57 | -0,43 | 1,32 | 0,93 | -0,07 | 1,86 | 43 |
| 1963 | 251 | 41 | 0,64 | -0,26 | 1,96 | 0,99 | -0,01 | 2,85 | 56 |
| 1965 | 248 | 22 | 0,34 | -0,66 | 2,30 | 0,97 | -0,03 | 3,82 | 53 |
| 1966 | 261 | 48 | 0,74 | -0,26 | 3,04 | 1,02 | 0,02 | 4,84 | 66 |
| 1967 | 258 | 38 | 0,59 | -0,41 | 3,63 | 1,01 | 0,01 | 6,87 | 63 |
| 1968 | 247 | 26 | 0,40 | -0,60 | 4,03 | 0,97 | -0,03 | 7,84 | 52 |
| 1971 | 270 | 104 | 1,61 | 0,61 | 5,64 | 1,06 | 0,06 | 8,90 | 75 |
| 1973 | 247 | 45 | 0,70 | -0,30 | 6,34 | 0,97 | -0,03 | 9,87 | 52 |
| 1974 | 263 | 36 | 1,33 | 0,33 | 7,67 | 1,03 | 0,03 | 10,90 | 6 |
| 1975 | 259 | 94 | 1,46 | 0,46 | 9,13 | 1,02 | 0,02 | 11,92 | 64 |
| 1976 | 260 | 60 | 0,93 | -0,07 | 10,06 | 1,02 | 0,02 | 12,94 | 65 |
| 1977 | 235 | 15 | 0,23 | -0,77 | 10,29 | 0,92 | -0,08 | 13,86 | 40 |
| 1978 | 251 | 40 | 0,62 | -0,38 | 10,91 | 0,99 | -0,01 | 14,85 | 56 |
| 1979 | 276 | 90 | 0,78 | -0,22 | 11,69 | 1,08 | 0,08 | 15,93 | 81 |
| 1980 | 272 | 100 | 0,25 | -0,75 | 11,94 | 1,07 | 0,07 | 17,00 | 77 |
| 1981 | 272 | 126 | 1,96 | 0,96 | 13,90 | 1,07 | 0,07 | 18,02 | 77 |
| 1982 | 262 | 22 | 1,27 | 0,27 | 19,86 | 1,03 | 0,03 | 19,10 | 67 |
| 1983 | 225 | 22 | 0,34 | -0,66 | 16,20 | 0,88 | -0,12 | 19,98 | 30 |
| 1984 | 200 | 0 | 0,01 | -0,99 | 16,21 | 0,78 | -0,22 | 20,76 | 5 |
| 1985 | 238 | 50 | 0,78 | -0,22 | 16,99 | 0,93 | -0,07 | 21,69 | 43 |
| 1986 | 239 | 40 | 0,62 | -0,38 | 17,61 | 0,94 | -0,06 | 22,63 | 44 |
| 1987 | 239 | 17 | 0,26 | -0,74 | 18,87 | 0,94 | -0,06 | 23,57 | 44 |
| 1988 | 271 | 155 | 2,41 | 1,41 | 20,28 | 1,06 | 0,06 | 24,63 | 76 |
| 1989 | 250 | 83 | 1,29 | 0,29 | 21,57 | 0,98 | -0,02 | 25,61 | 55 |
| 1990 | 298 | 29 | 0,45 | -0,55 | 22,02 | 1,17 | 0,17 | 26,78 | 103 |
| 1991 | 298 | 61 | 0,95 | -0,05 | 22,97 | 1,17 | 0,17 | 27,95 | 103 |
| 1992 | 225 | 2 | 0,03 | -0,97 | 23,00 | 0,88 | -0,12 | 28,83 | 30 |
| 1993 | 248 | 100 | 1,55 | 0,55 | 24,55 | 0,97 | -0,03 | 29,80 | 53 |
| 1994 | 256 | 89 | 0,38 | 0,38 | 25,93 | 1,00 | 0,00 | 30,80 | 61 |
| 1995 | 235 | 57 | 0,88 | -0,12 | 26,81 | 0,92 | -0,08 | 31,72 | 40 |
| 1996 | 249 | 24 | 0,37 | -0,03 | 27,18 | 0,98 | -0,02 | 32,70 | 54 |
| 1997 | 238 | 26 | 0,40 | -0,60 | 27,98 | 0,93 | -0,07 | 33,63 | 43 |
| 1998 | 298 | 304 | 1,72 | 3,72 | 33,45 | 1,17 | 0,17 | 35,95 | 103 |
| 1999 | 294 | 74 | 1,15 | 0,15 | 28,73 | 1,15 | 0,15 | 34,78 | 99 |
Табл. 3.1
Середньорічні рівні води ріки Стохід біля міста Любешів
| Роки | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | |
| Місяці | ||||||
| І | 4,11 | 1,47 | 0,47 | 0,16 | 6,98 | |
| ІІ | 2,32 | 3,85 | 0,35 | 0,51 | 4,79 | |
| ІІІ | 6,72 | 4,83 | 0,54 | 0,94 | 3,84 | |
| ІV | 3,51 | 6,08 | 9,91 | 1,28 | 8,35 | |
| V | 2,07 | 2,10 | 1,42 | 0,99 | 2,57 | |
| VІ | 1,45 | 2,09 | 0,67 | 0,71 | 1,81 | |
| VІІ | 0,15 | 0,86 | 0,44 | 0,80 | 4,34 | |
| VІІІ | 0,08 | 0,32 | 0,64 | 1,24 | 1,38 | |
| ІХ | 0,14 | 0,45 | 0,27 | 0,59 | 1,29 | |
| Х | 0,45 | 0,35 | 0,38 | 1,43 | 3,52 | |
| ХІ | 0,87 | 0,37 | 0,44 | 2,47 | 3,41 | |
| ХІІ | 3,96 | 0,47 | 0,86 | 6,61 | 5,13 | |
Табл. 3.2
Середньомісячні витрати води ріки Стохід, м3/сек
Рис. 3.3
3.4. Хімічний склад води річки Стохід і ґрунтових вод.
За хімічним складом води гідрокарбонатно-кальцієві, з мінералізацією 0,3 - 0,7 г/куб. дм. Аналіз даних хімічних аналізів показує, що, переважно мінералізація під час повені знижується. Максимальна мінералізація спостерігається при невеликих витратах. Мінералізація поверхневих вод у водопілля завжди нижча, ніж при середнє малих витратах, але сумарний стік хімічних компонентів в водопілля перевищує в 10 разів стік при малих і у 5 разів при середніх витратах. Максимальні значення окремих іонів, як правило, спостерігаються при малих витратах, і лише існують окремі випадки, і то не для всіх іонів, коли максимальні значення спостерігались під час водопілля.
Найменші чутливі до водного режиму домінуючі іони у яких величини середньорічних концентрацій відрізняються від середніх багаторічних на 26 % (кальцій) і 20% (гідрокарбонати). Інші компоненти більш чутливі. На протязі періоду досліджень спостерігається підвищений вміст заліза. В деяких випадках вміст його перевищує десятки разів гранично допустимі концентрації (0,3 мг/куб. дм) Як відомо, хімічний склад води зумовлює її фізичні властивості і характер процесів, що в ній проходять. Хімічний склад води необхідно враховувати при використає водних об'єктів для всіх видів водокористування, при будівництві водогосподарських споруд, зрошення, риборозведення і т.п.
В даний час одним із головних питань є формування хімічного складу, як ґрунтових та і поверхневих вод, вплив на нього антропогенних факторів. Крім даного фактору на формування хімічного складу вод значний вплив мають метеорологічний, фізико-географічний, геологічний 1 біологічний фактори. По ступеню впливу вони далеко нерівнозначні. Найбільш впливають на формування хімічного складу атмосферні опади. При інфільтрації їх, відбувається виніс солей із грунтів зони аерації, збільшення мінералізації ґрунтових вод і відповідно підвищення вмісту тих чи інших хімічних елементів.
Гідрогеологічні фактори найбільш впливають на формування хімічного складу ґрунтових і поверхневих вод в прибережних районах під час весняно-осінніх паводків, коли поверхневі води інтенсивно живлять грунтові.
Води четвертинного водоносного горизонту (грунтові) за хімічним складом є гідрокарбонатно - кальцієві. Мінералізація ґрунтових вод коливається, в середньому, межах 150 - 500 мг/л. За період спостереження вони не перевищувала 1000 мг/л (ГДК).
Максимальні значення були зафіксовані в свердловинах №11 /4.02.98р./. № 127 /13.04.95р./ і становили відповідно 909 мг/л і 950 мг/л. В даний час було зафіксовано підвищення вмісту азотовмісних сполук, які значно перевищили гранично допустимі концентрації, і дещо підвищений вміст інших хімічних елементів. За концентрацією іонів водню води можна вважати нейтральними, в деяких випадках із слабо лужною реакцією.
Концентрація основних хімічних елементів в ґрунтових водах знаходилась в межах норми. Так максимальні значення сульфатів зафіксовані в свердловині № 1: /13.04.95р7 і становили 339,36 мг/л, що значно нижче норми (500 мг/л). В цілому, вміст сульфатів коливається в межах 50 - 150 мг/л. Вміст хлоридів також не перевищував гранично допустимі концентрації /350 мг/л/ і їх максимальний вміст було зафіксовано у свердловині №127 / 4.02.98 р./ - 207,3 мг/л.
Азотовмісні сполуки (нітрити, нітрати, аміак) знаходилась в межах гранично допустимих концентрацій, але в окремих одиничних випадках також було зафіксовано їх понаднормативний вміст в ґрунтових водах. Так, вміст нітратів у водах свердловині № 11 (4.02.98 р.) становив 61,7 мг/л при ГДК - 45 мг/л.
Максимальний вміст аміаку в ґрунтових водах зафіксовано в свердловинах №13 (7.02. і 13.04.95) - 18,4 і 21,0 мг/л; в свердловині №127 (18.10.96 р. і 24.04.98) – 5,1 мг/л і 14,02 мг/л; в свердловині № 65 (18.01.94р. і 24.04.98р.) - 16,3 мг/л і 14,6 мг/л, що значно вище гранично допустимих концентрацій. (2,0 мг/л). Значний вміст аміаку було зафіксовано в водах річки Фоси в 1994 році (18.01). Вміст його становив 144 мг/л. У водах річки Стохід концентрація його не перевищувала норму.
Підвищений вміст іонів вказує на погіршення санітарного стану вод і обмежує її застосування для господарських потреб.
Підвищений вміст окремих хімічних сполук пов'язаний зі стоком із сільськогосподарських угідь, на яких використовуються добрива, зі складуванням добрив біля відкритих водойм, а також їх забрудненням господарсько-побутовими стоками.
Розділ IV
Вплив осушувальної меліорації на заплавно-русловий комплекс річки Стохід.
4.1. Зміна гідрогеологічних умов.
Початок науковим дослідженням по вивченню режиму, балансу і хімічного складу ґрунтових і підземних вод в басейні річки Стохід було покладено в 1967 році, коли відділом меліоративної гідрогеології (тепер відділ природоохоронних заходів) УкрНДІГіМ (тепер Інститут гідротехніки і меліорації УААН) були в басейні річки закладені спостережні створи в верхів'ях річки Стохід і в її середній течії. На початку восьмидесятих років ця спостережна мережа була передана Львівській гідрогеоломеліоративній експедиції (ГГМЕ). В роботах по обґрунтуванню і організації спостережної мережі в басейні річки Стохід від УкрНДІГіМ в різні роки брали участь В.Є. Алексієвський, О. В. Цвєтова, І. Ю. Насєдкін. Ю. І. Солов'яненко, Ж. С. Ільчишина, І. М. Пода, Л. В. Подзіна та інші співробітники відділу. В вивченні хімічного складу підземних вод і його змін під впливом осушення в басейні річки Стохід брали участь Д. В. Закревський, Г. П. Рябцева, Н. І. Іванушкіна, у виявленні особливостей формування режиму І. Т. Грудинська, Г. І. Пастухов, І. Ю. Насєдкін, І. Б. Корсунська. В верхів'ях річки Стохід, вперше на лівобережжі Українського Полісся, була побудовані лізиметрична водно-балансова станція (у с. Малинівка), ініціатором створення якої виступав начальник Львівської ГГМЕ К. П. Терещенко, а в її організації безпосередню участь брали Б. Д. Різник, Г. І. Самсонюк, Б. І. Козловський, Й. М. Білоус. Н. Є. Кутко та інші спеціалісти експедиції.
На цьому об'єкті були одержані унікальні дані про зміни режиму, балансу і хімічного складу підземних вод під впливом осушення, про вплив осушення на прилеглі землі, на поверхневий стік і т. і. Результати спостережень і досліджень були відображені в численних публікаціях і добре відомі за межами України.
На жаль, далеко не всі результати досліджень, одержані в даному басейні, були впроваджені в практику проектування, будівництва і експлуатації водогосподарських об'єктів, а сама спостережна мережа з середини дев'яностих років стала занепадати, так само, як і самі спостереження і дослідження. Пояснюється це різними причинами (об'єктивними і суб'єктивними), але в першу чергу недостатністю фінансування. Не покращилася справа і в наш час, а існуюча спостережна мережа свердловин і водно-балансова станція функціонують переважно на ентузіазмі працівників Волинського Облводгоспу і гідрогеолого-меліоративної служби.
Методичне вивчення впливу на режим, банане і хімічний склад ґрунтових вод здійснювалося шляхом порівняння природних їх характеристик з такими в процесі будівництва осушувальних систем, експлуатації і інтенсивного сільгоспвикористання.
Дані 25-річних спостережень за природним режимом ґрунтових вод у створі у с. Гулівка в четвертинних відкладах і в відкладах верхньої крейди свідчать про те, що рівневий режим синхронний і ідентичний коливанням рівня води в р. Стохід. У розрізі року тут виділяються весняний підйом, літньо-осінній спад, осінньо-зимовий підйом і зимові спад. Весняний підйом рівня відмічається в різні строки (лютий - квітень), що пояснюється різними строками появи позитивних температур і сніготаненням. Весняний підйом рівнів, правило, є річним максимумом (виняток складають декілька років 1972,1974,1980,1988,1991. коли переважали осінньо-зимові підйоми). Найбільше значення РГВ весняного підйому (0,13 м вище поверхні землі) відмічалося в 1971 р.
Зимовий спад з мінімумом в січні-березні фіксувався за період спостережень від 1,32 до 0,10 м. Амплітуда зимового спаду змінювалася від 0,20 до 1,40м.
Річна амплітуда коливань РГВ за період спостережень змінювалася в широкому діапазоні від 0,32 м (1990 р.) до 1,52 м (1975). Амплітуда коливань рівнів ґрунтові вод за увесь період спостережень складала 1,72 м.
Будівництво Верхньо-Стохідської осушувальної, системи здійснювалося в 1961 - 73 рр. Вона замикається створом гідрологічного поста р. Стохід - с. Малинівка площа водозбору якого складає 612 кв. км і розташована у 5 районах центральної частини Волинської області: Рожищенському (33,5% території басейну), Турійському (29,9%), Ковельському (18,9%), Локачинському (10,4%) і Луцькому (7,8%). Переважаючою формою рельєфу є слабкохвиляста рівнина з невеликим нахилом поверхні в бік річки Стохід. В верхоріччі басейн розчленований невеликими балками і ярами з пологими схилами. Абсолютні висоти 180 м в низов'ї басейну і до 200 м в верхоріччі. В долині р. Стохід виділяється заплава і перша надзаплавна тераса. Ширина заплави коливається від 0,5 м до 1,0 - 1,5 км. Поверхня заплави нерівна, з невеликим підвищеннями (висотою до 2,0 м) і ізольованими, розташованими уздовж першої надзаплавної тераси численними блюдцеподібними пониженнями. Складена заплава товщею алювіальних відкладів, представлених торфовищами, супісями і пісками.
В геологічній будові беруть участь відклади верхньої крейди і четвертинні відклади. Відклади верхньої крейди, маючи повсюдне поширення, виражені білою писальною крейдою, щільними, тріщинуватими з лінзами і гніздами мергелями. Четвертинні відклади поширені переважно в нижній частині басейну. Потужність коливається від 2.0 до 4,0 м. Подані дрібнозернистими пісками. Піски сірі, слабко озалізнені, з рідкими включеннями дрібної гальки.
Відповідно до геологічної будови на території Стохідської осушувальної системи виділяються два основних водоносних горизонти: водоносний горизонт четвертинні відкладів і водоносний горизонт крейдяних відкладів. Перший розвинутий повсюдно і бере безпосередню участь в формуванні заболочених площ. Глибина залягань рівня ґрунтових вод різна - найменші глибини відмічаються в заплавній частині, найбільші - на першій надзаплавній терасі. Улітку вони коливаються в межах 1,0 -2,0 м від поверхні землі, а у водопілля - 0,5 - 1,0 м, в заплаві - вище 0,5 м. Потужність водоносного горизонту змінюється в межах від 0,5 м на терасі до 15 - 20 м і більше заплавній частині. Цей горизонт відокремлений від крейдяного водоносного горизонту вивітреною зоною пластичної крейди, яка є водотривом. Водоносний горизонт крейдяних відкладів пристосований до туронського ярусу крейдяної товщі, який залягає на невеликій (від 1 -2 до 5- 10 м) глибині під четвертинними відкладами. Водоносність цих відкладів пов'язана з зоною підвищеної тріщинуватості і їх частковою закарстованістю. На більшій частині території водотрив між водоносним горизонтами крейдяних і четвертинних відкладів відсутній і вони є єдиним водоносним комплексом. Тільки на окремих ділянках в північній і східній частинах, дякуючи наявності місцевих водотривів, крейдяний горизонт набуває напірних властивостей і підживлює грунтові води.
Основні типи грунтів в цьому басейні: дерново-середньопідзолисті супіщані (40%), дерново-слабкопідзолисті піщані і глинисто-піщані (30%), чорноземи опідзолені чорноземи типові мапогумусні (15%), в заплавах річок і балок - торфово-болотні і торфовища (15%).
Для осушення заболоченого масиву і регулювання водного режиму проектом передбачалося будівництво відкритої осушувальної мережі, яка забезпечила б скидань поверхневих вод і зниження рівня ґрунтових вод на глибину 0,5 - 0,6 м від поверхні землі на передпосівний період і на 0,7 - 1,1 м в період вегетації. При проектуванні системи передбачалися і умови по раціональному використанню осушуваних земель і використання сучасної техніки і технологій. Регулювання водного режиму передбачалося попереднім шлюзуванням за рахунок використання власного стоку річок, для чого були запроектовані шлюзи-регулятори на магістральному каналі трубчасті регулятори на бокових каналах. Водоприймачем є річка Стохід, зарегульована від витоків до перетинання їх автошляхом Ковель - Луцьк протягом 46 км.
Осушувальна мережа включає 16 магістральних каналів загальною довжиною 143 км і 314 каналів другого і третього порядків довжиною 333,4 км. В комбінаціях відкритою мережею передбачався кротовий дренаж на площі 1973 га. В цілому система охоплює землі 17 колгоспів в межах Рожищенського, Володимир-Волинського, Ковельського районів Волинської області Система природоохоронних заходів проектом не передбачалася.
Спостережна мережа на системі дозволяла здійснювати спостереження за рівневим режимом як ґрунтових вод в четвертинних відкладах, так і вод крейдяної водоносного горизонту. Окремі створи були організовані за декілька років до початку осушувальних заходів, що дозволило розкрити особливості формування природної режиму в межах різних геоморфологічних елементів.
Природний режим ґрунтових вод в межах заболоченої заплави Стоходу характеризується двома екстремальними положеннями — весняним максимумом і літнім мінімумом. Весняний максимальний рівень фіксується, як правило, у другій декаді березня.
Глибина залягання ґрунтових вод у період весняного максимуму коливається в широких межах, залежно від умов того чи іншого року — від 25 до 100 см і більші. Спрацювання рівня відбувається достатньо швидко: тривалість періоду зниження рівня значною мірою залежить від глибини залягання дзеркала ґрунтових вод в період максимуму.
Літній мінімум рівнів відмічається, як правило, в третій декаді серпня - першій декаді вересня, тільки в окремих випадках відмічається його настання на місяць раніше (3 декада липня - 1 декада серпня) Глибина залягання водоносного горизонту змінюється в цей час в межах 150-180 см (за розглядаємий ряд років). Період літнього мінімуму достатньо тривалий - 90 -120 діб при незначній амплітуді (до 15-20 см) коливання рівня ґрунтових вод.
Різниця в глибині залягання водоносного горизонту між весняним максимумом з пітнім мінімумом складає від 50 до 150 см.
В межах вододільних просторів графік річного ходу рівня ґрунтових вод, повторюючи в загальних рисах хід їх рівнів на заплаві, має свої специфічні особливості. Передусім треба відзначити тут наявність двох додаткових екстремальних положень - осінньо-зимового максимуму і зимового мінімуму, які хоча і виражені значно слабше основних - весняного максимуму і зимового мінімуму - все таки простежуються достатньо чітко. Осінньо-зимовий максимум фіксується, як правило, в останніх числах листопада - першій декаді грудня. Тривалість його в часі, а також перевищення над рівнем літнього мінімуму, дуже різні і повністю залежать від кліматичних умов року.
Зимовий мінімум настає звичайно між третьою декадою січня і другою декадою лютого.
Всі екстремальні положення рівня ґрунтових вод в межах вододільного простору виражені значно чіткіше, ніж на осушуваній заплаві
В цілому по території аналіз рівневого режиму дозволяє зробити висновки про його безпосередній зв'язок з кліматичними факторами, при цьому весняні максимуми рівня повністю залежать від кількості зимових опадів.
Проведені І. Ю. Насєдкіним в 1968-71 рр. водно-балансові дослідження на заболочених землях в долині р. Стохід (на землях, які не осушувалися) показали, що основними факторами, які визначають нагромадження (збільшення) або спрацювання (зменшення) запасів підземних вод є кількість атмосферних опадів (інфільтрація), температура повітря (випаровування), а також вельми незначна величина відтоку (припливу), яка складає 3-15% від випаровування і 2-3% від інфільтрації.
Основне нагромадження ґрунтових вод як в заплаві, так і на прилеглих (вододільних) землях, відбувається навесні, при цьому значну роль відіграють талі води, які визначають високе положення РГВ.
Для розкриття процесу впливу осушення на рівне вий режим ґрунтових вод заболоченого масиву були зіставленні глибини залягання рівнів ґрунтових вод в створі 1-1 за увесь період досліджень. Дані режимних спостережень дозволили не тільки оцінити вплив осушувальних меліорацій на водоносні горизонти в четвертинна відкладах і в відкладах крейдяної товщі, але і в межах різних геоморфологічним елементів. Виконаний І. Б. Корсунською кореляційний метод обробки даних показав, що кореляційний зв'язок між РГВ і режимостворюючими факторами фіксується в межах всієї осушуваної площі, а пристосованість до того чи іншого геоморфологічного елементу позначається на характері і щільності (істотно неоднакових дня заплави, схилів і вододільних просторів).
Статистична обробка даних режимних спостережень свідчить про те. що в заплаві, де грунтові води в умовах осушення в вегетаційний період знаходяться на певних глибинах, кореляційний зв'язок між рівнями ґрунтових вод і метеофакторами значно слабший, ніж в осінньо-зимовий період, іноді тісність зв'язку найбільш тісна (основну роль в цей час грають температурний режим і вологість даного місяця). На площі вододілу, де коливання рівня водоносного горизонту запізнюються відносно зміни температури і випадіння опадів, кореляційна залежність простежується дуже слабко в усі місяці року.
Як зазначалося раніше. Львівською ГГМР в районі с. Малинівка в долині р. Стохід була організована лізиметрична водно балансова станція (загальна площа водно-балансової ділянки 1200 га. експериментальної водно-балансової площадки 0,073 га). Організація цієї станції мала на меті можливість вирішення таких задач:
- вивчення режиму ґрунтових вод, як фактора, який регулює зволоженість грунтів;
- вивчення взаємозв'язку різних водоносних горизонтів і їх ролі у створенні боліт;
- вивчення водно-фізичних властивостей болотних відкладів:
- експериментальне визначення окремих елементів водного балансу і т. і.
Проведення спостережень і досліджень на Малинівській водно-балансовій станції дозволило розкрити особливості формування балансу ґрунтових вод в умовах осушення. Виконаний Б. О. Веремчуком і Ю. А Овсянніковим аналіз багаторічних даних показав, що під час випадіння опадів випаровування з грунтів відсутнє, величина інфільтраційне живлення залежить від запасів вологи зони аерації. Із збільшенням потужності зони аерації і зменшенням її вологості, між початком випадіння опадів і початком живлення ґрунтових вод прямо протилежна браку насичення грунтів та обернено пропорційна коефіцієнту фільтрації. Інфільтраційне живлення фунтових вод здійснюється протягом усього року, проте з різною інтенсивністю, яка залежить від зміни метеофакторів.
Найбільші величини інфільтраційного живлення спостерігалися у 1990 році, а також у 1992 і 1993 роках. Нагромадження запасів ґрунтових вод в ці роки відбувалося, головним чином, за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і вод поверхневого стоку. Протягом 1990 року, в березні, червні, вересні і жовтні спостерігалося формування від'ємного балансу. Випаровування, посилене транспірацією, перевищувало інфільтрацію. В решті місяців інфільтраційне живлення перевищувало випаровування, що і обумовило формування позитивного балансу і підйому рівнів ґрунтових вод В лютому 1991 р. і квітні того ж року при від'ємних температурах повітря відбувалося випаровування і відтік ґрунтових вод Рівні ґрунтових в значно знизилися. Найбільш інтенсивна інфільтрація атмосферних опадів відмічається в березні місяці (85,24 мм) В липні і серпні відмічається від'ємне формування балансу (-0,30 мм і –7,48 мм), копи випаровування перевищило інфільтрацію. Також від'ємне формування балансу спостерігалося в грудні 1992 р. (-7,85 мм). В 1992 році найбільші величини формування позитивного балансу спостерігаються в березні (+61,07 мм), вересні-листопаді (+60 -70 мм) місяцях, копи інфільтраційне живлення перевищило випаровування і відтік грунтових вод. Формування від'ємного водного балансу спостерігалося у квітні (-11,02 мм), липні-серпні (-6,63 і -46,72 мм) і грудні (-2,93 мм) місяцях, коли атмосферних опадів випадало менше норми і випаровування і відтік фунтових вод перевішували інфільтраційне живлення. В 1993 році формування позитивного водного балансу спостерігалося у бере; (+66,35 мм), червні-липні (+60,87 і +51,42 мм) та грудні (+56,70 мм) місяцях, коли атмосферних опадів випало значно більше норми. Інтенсивне інфільтраційне живлені спостерігалося на початку 1944 року (січень, березень) Невелика кількість опадів, перевищення випаровування і відтоку над інфільтрацією призвели до формування від'ємне балансу з квітня по серпень місяць, що призвело до зниження рівнів фунтових вод. В наступні періоди року велика кількість випавших атмосферних опадів обумовила поповнені запасів фунтових вод за рахунок інфільтрації.
Поповнення запасів ґрунтових вод відбувається переважно в січні-березні місяці і вересні-листопаді. Формування від'ємного водного балансу відбувається в квітні і листопаді-серпні. Нагромадження запасів ґрунтових вод відбувалося, головним чином, за рахунок інфільтрації атмосферних опадів і вод місцевого поверхневого стоку. Інфільтраційне живлення фунтових вод і випаровування з їх дзеркала змінюються в часі залежно від зміни метеорологічних умов і викликають зміни рівнів ґрунтових вод в сезонному і річному розрізах.
Не менш цікаві дані Малинівської водно-балансової станції про зміни запасів вологи в зоні аерації осушуваних земель в долині річки Сто хід. Максимальні значення запасів вологи відмічаються улітку, рідше восени, коли рівні фунтових вод залягають на великих глибинах. О. В. Цвєтова робить також висновки про те, й незважаючи на ефект регулювання водного режиму на осушуваних землях, основним фактором формування запасів вологи запишаються метеорологічні умови і їх розподіл у часі. Спостереження за хімічним складом підземних вод на Верхньо-Стохідській осушувальній системі проводиться регулярно починаючи з 1969 року. При цьому визначається хімічний склад не тільки фунтових вод, але і вод першого від поверхні напірного водоносного горизонту (крейдяного). За цей період було відібрано посезонне, проаналізовано і оброблено понад 700 аналізів із свердловин, розташованих на різних елементах рельєфу, на грунтові і напірні води: до 100 аналізів поверхневих вод р. Стохід і скидних каналів.
Тривалість спостережень і кількість відібраних проб дають підставу робити перш висновки про формування хімічного складу природних вод в цьому басейні.
Однозначно можна стверджувати, що хімічний склад підземних вод в верхньокрейдяних відкладах не зазнав якоїсь характерної зміни протягом періоду спостережень, які можна було б віднести за рахунок існуючих меліоративних заходів. Зміни у вмісті компонентів, які відбивають антропогенне навантаження на водоносний горизонт (вміст іонів хлору, сульфату, калію); свідчать про те, що зафіксовані коливання їх вмісту відповідають багаторічним природним і залежать від гідрогеологічних і кліматичні особливостей території. Але розраховані генетичні гідрохімічні коефіцієнти свідчать про збільшення інтенсивності водообміну, який може бути обумовлений особливостями водовідбору з водоносного горизонту.
Зміни хімічного складу ґрунтових вод. як компонентного, так і мінералізації, свідчать про залежність від геоморфологічних умов території, її кліматичних особливостей і осушувальних меліорацій в комплексі з сільськогосподарським освоєнням земель. В межах заплави, з початком осушення починається швидке зростання мінералізації води і така ж швидка її стабілізація, без зміни співвідношення компонентів. В межах надзаплавних терас з початком осушення відмічається повільне зростання мінералізації, але із зміною співвідношення компонентів - на загальному тлі гідрокарбонатних кальцієвих вод часто з'являються хлоридні кальцієві і магнієві, сульфатні.
На прилеглих землях зміни більше відбивають кліматичну залежність, але на осушуваних площах в прісних родах відмічена періодична поява двовуглекислої, іноді нормальної соди. В річному розрізі відмічене сезонне збільшення мінералізації, переважно в теплу пору року. яке визначається ймовірніше за все інтенсифікацією фізико-хімічних процесів в іоні знову сформованої зони аерації під впливом підвищених температур. При відносно низькій мінералізації відмічено стабільну зміну хімічного типу води за генетичним коефіцієнтом.
Аналізуючи увесь ряд спостережень на всій плоті системи, виявляємо певні етапи формування мінералізації і хімічного складу ґрунтових вод, які залежать в будівництва осушувальних систем і освоєння цих земель. Перший період будівництва і початку експлуатації системи (1969 — 72 рр.) характеризуються збільшення мінералізації ґрунтових вод переважно за рахунок підвищення вмісту хлору, в меншій мірі сульфату натрію. У цей же час у знову сформованій зоні аерації інтенсифікуються процеси розкладення органіки, при цьому звільнюються сульфати, частково хлор. В результаті розчинення карбонатів із водовмісних порід при зміні умов рівноваги карбонатної системи в новій зоні аерації, яка раніше знаходилася нижче рівня ґрунтових вод, водночас утворюються гідрокарбонати кальцію і частково магнію. Всі ці солі надходять у грунтові води.
В наступне після виявленого першого етапу п'яти-шестиріччя, в процесі освоєння осушуваних земель мінералізація і склад звичайно стабілізуються, відповідно до попередньої стадії. Через 10-12 років експлуатації системи досить чітко виявляється третій етап з характерним зниженням мінералізації води переважно за рахунок гідрокарбонатів кальцію і рідше сульфатів. Хлору і натрію трохи більше, ніж до осушення, проте по жодному з компонентів вода не наближається до гранично допустимих концентрацій (ГДК), навіть за рибогосподарськими вимогами.
Дві останні стадії переформування складу відбивають вплив сільськогосподарського освоєння земель, коли вносять мінеральні добрива часто з баластом супутніх речовин. При цьому всі вони звичайно легко розчинні, можуть швидко надходити на РГВ з інфільтраційними водами. Наприклад, калій в ґрунтових водах відіграє неістотну роль, максимальні його значення 4-6 мг/куб. дм, з'являється він в максимальних кількостях в чітко фіксований час — в період внесення добрив навесні і при підживленні улітку. Ці - періоди не перевищують 10 діб. Крім того, водночас певну роль відіграють і інші режимоутворюючі фактори, як то водозабезпеченість території, конструкції меліоративних систем, строк їх експлуатації, ступінь окультуреності грунтів.
В цілому, після стабілізації хімічного складу ґрунтових вод на осушуваних землях виявляється сезонна динаміка, яка відбиває в першу чергу вплив кліматичні факторів на тлі знову сформованого хімічного складу. На них накладається в фіксовані відрізки часу збільшення вмісту елементів, які складають мінеральні добрива.
Відомо, що грунтові води є одним із джерел живлення річок, які е водоприймачем для дренованих з системи вод, тому хімічний склад вод річок не може не залежати від їх складу. В басейні р. Стохід грунтові води більш мінералізовані, ніж поверхневі (коефіцієнт відношення їх мінералізації до ґрунтових в усяку пору року менше 1), отже хімічний склад ґрунтових вод буде істотно впливати на хімічний склад вод річки. Аналіз фактичних даних свідчить про те, що і в водоприймачі фіксуються ті самі зміни, іноді і в ґрунтових водах осушувальної системи. Виділяються аналогічні три періоди формування хімічного складу вод річки в багаторічному розрізі, проте вміст нормовані компонентів не наближається до ГДК за рибогосподарськими вимогами.
Таким чином, гідрохімічні процеси в осушуваному басейні у початковий період інтенсифікуються, призводячи до деякого переформування хімічного складу природні вод, який буде оборотним і буде контролюватися природними факторами, якщо площі осушення не перевищуватимуть екологічної ємкості басейну, коли виникнуть незворотні процеси переформування хімічного складу природних вод їх прогнозувати буде практично неможливо, особливо при низькій мінералізації.
На тлі знову сформованого хімічного типу вод можуть змінюватися і інші складові природного середовища в басейні (рослинність мікроорганізми, грунти і т. і.). Все це потребує контролю і оцінки по кожному басейну допустимого антропогенного навантаження на природне середовище і в тому числі на природні води.
З метою характеристики ступеню впливу осушувальної системи на прилеглі землі в межах межиріччя Стоходу - Фоси були проконтрольовані коливання рівнів ґрунтових вод в двох парах свердловин - 16 - на осушуваній заплаві і 17 - на прилеглих землях, з відстанню між ними 500 м, і свердловин 25 — на осушуваній заплаві і 23 на прилеглих землях, з відстанню близько 1000 м. В першому випадку встановлений зв'язок між коливаннями рівнів на осушуваних і прилеглих землях; в другому – такий зв'язок не зафіксований. Тому виконана оцінка дозволяє вважати, що ширина зони впливу осушення на прилеглі території сягає не більше, як на 500 — 700 м. За межами цієї зони коливання рівнів ґрунтових вод визначаються виключно природними факторами, з чим і пов'язана синхронність коливань в межах всього масиву.
4.2. Формування меліоративної обстановки
Як зазначалося вище, меліоративна обстановка на осушуваних землях є одним із основних - критеріїв оцінки ефективності осушувальних меліорацій. Контроль за нею на території басейну здійснює Волинська ГГМП шляхом замірів РГВ по спостережних свердловинах, вивчення вологості грунтів зони аерації, оцінки технічного стану осушувальної мереж; і т. д. Контроль за меліоративною обстановкою здійснюється на всіх осушувальних системах басейну, але вірогідність даних меліоративного кадастру (кінцевий результат оцінки меліоративної обстановки) різна. Це пояснюється як тривалістю і систематичністю існуючих спостережень, так і кондиційністю точок спостережень. В цьому плані дані про меліоративну обстановку на Верхньо-Стохідській системі найбільш вірогідні, що дозволяє взяти їх за основу при розгляді питань про формування меліоративної обстановки в басейні. Дані ж про меліоративну обстановку на інших системах басейну також достатньо вірогідні, через те, що режимні спостереження на них перевіряються шляхом докладного їх обстеження на передпосівний і вегетаційний періоди. Наведені в попередньому розділі дані про зміни в природних комплексах при будівництві і в першому етапі експлуатації Верхньо-Стохідської осушувальної системи свідчили про відсутність негативних явищ, а також про те, що в 1975 - 78 рр. на переважній більшості осушуваних площ системи складалася сприятлива меліоративна обстановка (за винятком ділянок з потужними торфовищами і слабкопроникними грунтами).
Перезволожені землі були відмічені переважно в східній і північній частинах системи. Це переважно ділянки з близьким від поверхні заляганням слабкопроникних відкладів (кори вивітрювання верхньокрейдяної товщі), з розвитком потужних торфовищ. Це свідчило про те, що в первісному проекті осушення (осушення відкритою мережею каналів) до площ з незадовільним меліоративним станом були віднесені і площі з тимчасовим поверхневим перезволоженням покривних супіщано-суглинистих грунтів. Не була на той період досягнута і проектна врожайність основних сільськогосподарських культур. Стосовно останнього, співробітниками УкрНДІГіМ Ф. Н. Дудинцем, Д. І. Іллясевич-Новіковою і І. Б. Корсунською в 1978 році було проведене докладне обстеження осушувальної системи і ретельний аналіз матеріалів по сільгоспвикористанню осушуваних земель цієї системи за період з 1971 по 1977 рр. Результати цих досліджень вельми показові і типові для осушуваних земель усього басейну. Вони, зокрема, свідчать про наступне. У відповідності з проектом осушення основну частину осушуваних земель пропонувалося перевести в ріллю (близько 80% всієї осушуваної площі). Проте, докладний аналіз меліоративної обстановки і водогосподарських умов показав, що величина ця була значно завищена, що і обумовило невиправдано малий строк окупності в проекті (3—4 роки). Виходячи з особливого ґрунтового покриву, сприятливими для переведення в ріллю можна вважати тільки грунти, які підстеляються супісками, а також глибокі і середні торфовища, площа яких на той період на системі складала 47,4% усієї площі меліорованих сільгоспугідь. Фактично ж на всій площі системи на той період частка ріллі складала лише 20,9%, а сінокоси і пасовища - 77,7%, що природно значно знижувало продуктивність осушеного гектару. В результаті проведених осушувальних меліорацій в верхоріччі Стоходу за період з 1971 по 1977 роки змінилася і структура посівних площ.
Частка зернових культур у сівозмінах господарств зменшилася на 10,3%, що на 5,3% менше, ніж передбачалося проектом освоєння. Незважаючи на те, що зазначене положення в певній мірі було обумовлено спеціалізацією господарств, зниження площі, яка зайнята під зернові культури значною мірою відбилося на окупності капітальних вкладень.
За період освоєння меліорованих земель (1971 - 77 рр.) зменшилася також площа і знизилася питома вага (на 6,4%) посівів технічних культур (головним чином за рахунок цукрового буряку) і картоплі (на 3,3% менше проектного завдання). Пояснюється це, передусім, низьким рівнем агротехніки, зокрема, недостатньою кількістю вносимих мінеральних добрив, при якій виробництво зазначених культур робиться збитковим.
У складі кормової групи культур більшу частину — 56,7% всієї меліорованої площі сільгоспугідь займали однорічні трави і тільки 18% і 11,4% відповідно багаторічні трави і кукурудза. В той же час в одному з передових господарств на цей період 56% меліорованих земель, відведених під посіви кормових культур, були зайняті багаторічними травами, врожайність зеленої маси яких майже втричі вища, ніжу однорічних трав при значно менших витратах живої праці і технічних засобів (певна річ, вирощування багаторічних трав рентабельне тільки за умов налагодженого виробництва насіння у господарстві).
В середньому по системі врожайність зеленої маси багаторічних трав за даний період (1971 - 77 рр.) склала 189 ц/га, що на 65 ц/га більше, ніж однорічних трав. За 1975 - 77 рр. господарствами було одержано по 230 ц/га багаторічних трав, а в передовому господарстві Рожищенського району - по 258 ц/га. В цілому, врожайність сільськогосподарських культур (за винятком льону-довгунця, зернових і картоплі) за цей період тільки в окремі роки досягала в середньому по системі проектного рівня. При цьому аналіз показав, що проектні величини врожайності кукурудзи на силос (500 ц/га), багаторічних трав на сіно (55 ц/га) і збору сіна з поліпшених сіножать були також завищені. Так, наприклад, максимальний врожай кукурудзи на силос, який спромоглися одержати в найбільш сприятливі за метеорологічними умовами роки два, на той період, в передових господарствах Ковельського району складав відповідно 330 і 310 ц/га, середня ж врожайність значно нижча (189 ц/га). Відомо, що однією з головних умов одержання проектної врожайності (крім вологозабезпеченості рослин) є застосування мінеральних добрив, на торфових грунтах в першу чергу калійно-фосфорних. Якщо на мінеральних грунтах є великі резерви підвищення врожайності шляхом збільшення кількості внесених органічних добрив, то на торфових без мінеральних добрив не можна досягти бажаних результатів. В той же час необхідно зазначити, що, хоча за перші шість років експлуатації системи забезпеченість добривами зросла, проте і в 1977 році на 1 га меліорованих угідь все ще вносилися мінеральні добрива в 2,3 рази менші, ніж рекомендувалося для одержання гарантованих врожаїв сільгоспкультур в зоні осушення. Наведені дані наочно свідчать, що низька ефективність осушувальних меліорацій на цій системі була обумовлена не незадовільною меліоративною обстановкою на дуже незначній частині осушуваних земель, а рівнем їх сільськогосподарського освоєння. А проте, в 1979 році була здійснена реконструкція осушувальної системи, хоча на думку наукових співробітників УкрНДІГіМ в цьому не було особливої необхідності. Проведена реконструкція полягала в будівництві на перезволожених площах систематичного гончарного дренажу, комплексі агротехнічних заходів (плануванні, щілюванні і т. і.), відведенні застійних поверхневих вод і т. і. В проекті реконструкції передбачалися і природоохоронні заходи, які поділялися на грунтоохоронні, протиерозійні і протипожежні.
Була запроектована і система раціонального використання земель, яка включала агротехнічні, агрохімічні і культуртехнічні заходи, спрямовані на одержання проектних врожаїв. Це не було виконано, що позначилося на результатах реконструкції.
Після проведення реконструкції - меліоративна обстановка на системі змінилася не на краще. Найменш ефективним був вплив реконструкції на замкнені пониження (за рахунок їх акумулятивних особливостей) у східній частині осушувальної системи (біля с. Малинівка). На підвищених ділянках рельєфу реконструкція призвела до додаткового зниження середньо багаторічного рівня ґрунтових вод на 0,4-0,5 м. При цьому багаторічний максимум рівня ґрунтових вод після реконструкції зафіксований на глибині 1,9 м, мінімум - на глибині 2,7 м (амплітуда 0,8 м). До реконструкції максимум зафіксований на глибині 1,0 м, мінімум - 2,6 м (амплітуда 1,6 м). Все це свідчить не тільки про переосушення певної частини території системи (яка до реконструкції була в межах глибин від 0,75 до 2 м), але і про локальні прояви процесів осуходолення. В цій ситуації ефективне регулювання водно-повітряного режиму осушених земель може бути досягнуте тільки при наявності достатньої кількості джерел зволоження і відповідних технічних можливостей. Цей висновок підтверджується в повній мірі і результатами порівняльної оцінки меліоративного стану осушуваних земель на період до і після реконструкції, які свідчать про збільшення площ з глибиною залягання ґрунтових вод 0,75 -1,5 м; 1,5 - 2,0 м і більше.
Якщо в передпосівний період близько 18% всіх осушуваних земель були віднесені до категорії земель з несприятливою меліоративною обстановкою, то в вегетаційний період по цієї категорії належить тільки 2%. Інакше кажучи, це свідчить про те, що навесні, коли основним фактором формування меліоративної обстановки і регулююча дія внутрішньогосподарської мережі, вона не відповідала за своїм технічним станом вимоговим кондиціям, В той же час низька водозабезпеченість — в вегетаційний період 1994 року зумовила появу площ з так званим "пересушенням". В цілому, рівневий режим ґрунтових вод на осушуваних землях в басейні близький до оптимального на більшості площ, що свідчить про достатньо високу ефективність осушувальних (гідротехнічних) меліорацій.
4.3. Вплив осушення на стік і якість поверхневих вод.
До нашого часу немає єдиного погляду на вплив осушення на режим річок-водоприймачів. І. І. Назаровим була виконана спроба вирішити це питання на прикладі басейну р. Стохід, виходячи з того, що:
- на р. Стохід при порівняно невеликій її довжині існує три гідрологічних пости (у верхоріччі - в с. Малинівка, в середній течії - в с. Гулівка. в гирлі - біля смт. Любешів);
- в басейні до 1960 року відмічалася практично повна відсутність осушених земель, а виконані осушувальні меліорації за період з 1961 по 1977 рр. охоплюють від 24 до 31% територій водозборів гідрологічних постів;
- для басейну існують вірогідні дані по атмосферних опадах з п'яти метеостанцій: Луцьк, Ковель, Володимир-Волинський, Маневичі і Любешів. Перші чотири розташовані по периметру безпосередньо (3О км) поблизу границь басейну р. Стохід. Розрахункові атмосферні опади для водозбору г/п р. Стохід - с. Малинівка вирахувані як середньоарифметичне по трьох метеостанціях (Ковель, Луцьк і Володимир-Волинський), для водозбору г/п р. Стохід - с. Гулівка - по чотирьох і для водозбору г/п р. Стохід - смт. Любешів - по всіх п'яти метеостанціях.
Меліоративне освоєння басейну р. Стохід почалося тільки у 1960 р. і триває до нашого часу, проте з 1977 р темпи осушення в басейні річки значно знизилися.
Осушувані масиви, площа і динаміка осушення земель визначені з річних звітів (1990 і 1993 рр.) Волинського обласного управління меліорації і водного господарства. У звітах наводяться усі осушувальні системи і роки їх будівництва
Усього в басейні р. Стохід на 1.01.1994 р. осушено більше 75,0 тис. га боліт, заболочених і перезволожених земель, з яких 2.2 тис га не розглядаються, через те, що вони розташовані нижче за течією від створу г/п р. Стохід - смт. Любешів.
При вивченні впливу осушувальних меліорацій на середньорічний стік р. Стохід для кожного гідрологічного поста період досліджень поділений на три етапи: І – від початку меліоративного освоєння земель, закінчення якого для всіх трьох гідрологічних постів припадає на 1960 р., а початок — рік, з якого існують дані по стоку на гідрологічному посту, проте не менше 10 років, у противному разі відбувається подовження ряду по аналогу II - період будівництва або інтенсивного меліоративного освоєння земель в басейні, закінчення якого добре простежується на графіку динаміки зростання меліоративних площ точкою перегину, яка для г/п р. Стохід - с. Малинівка є 1971 р, для г/п р, Стохід - с. Гулівка -1972 р , для г/п р Стохід - смт. Любешів - 1977 р., і III етап - після закінчення будівництва (інтенсивного меліоративного освоєння земель в басейні).
Для подальших розрахунків складена зведена таблиця річних значень опадів, шарів стоку і коефіцієнту стоку по басейнах гідрологічних постів (таблиця 3.1.) Як відомо, по коефіцієнту стоку (співвідношення величини стоку за певний період до кількості опадів, які обумовлюють стік за цей період), а тим паче по шару стоку окремо взятого року, робити будь-які висновки не рекомендується (через те, що річний стік окремо взятого року залежить не лише від опадів даного року, але і від запасу вологи в басейні, за попередні роки). Тому величина коефіцієнту стоку використовувалася як характеристика багаторічних значень, для чого були вирахувані середньорічні показники по трьох етапах для усіх гідрологічних постів. Крім того, III етап розглядається по двох підетапах - а) - перші 6 років після закінчення інтенсивного меліоративного освоєння і б) - наступний період.
Проведений аналіз даних в басейні р. Стохід по етапах: І - 10 років до початку осушення, II -10-17 років - період будівництва осушувальних систем і III - 11-17 років - після закінчення інтенсивних осушувальних меліорацій, дозволяє зробити висновок про те, що з початку проведення осушувальних меліорацій і особливо в перші роки після їх закінчення середньорічний стік (шар стоку, коефіцієнт стоку) р. Стохід по всіх трьох гідрологічних постах мав тенденцію до збільшення. Так, по г/п р. Стохід - с. Малинівка на 5,4 % і 38,7% (шар стоку), і 17,7% і 23,4% (коефіцієнт стоку); по г/п р. Стохід - с. Гулівка на 55% і113% (шар стоку), і 47% і 81% (коефіцієнт стоку); і по г/п р. Стохід - смт. Любешів на 74% і 59% (шар стоку), і 37% і 48% (коефіцієнт стоку).
Треба зазначити, що в той же період спостерігалося і збільшення кількості атмосферних опадів в таких величинах: по г/п р. Стохід - с Малинівка 3,5% і 18%, по г/п р. Стохід - с. Гулівка 4,7% і 20.6%; і по г/п р. Стохід - смт. Любешів 10% і 14,7%
Збільшення стоку в період будівництва і особливо в перші роки після його закінчення треба пояснити скиданням ґрунтових вод і зменшенням випаровування з осушених територій. Надалі, з початком сільськогосподарського використання меліорованих земель режим стоку вирівнюється, збільшується випаровування і особливо транспірація і річний стік (шар стоку і коефіцієнт стоку) наближається до норми.
Стаціонарні спостереження за якістю поверхневих вод р. Стохід про водилися тільки на одному гідрохімічному (г/х) пункті р. Стохід - с. Малинівка з 1964 по 1986 рр. коли г/х пункт був закритий Цей г/х пункт належав до IV категорії і був призначений для одержання інформації про якість води в пункті для фонових спостережень організований скид стічних вод в басейні відсутній.
Пункт розташований в 2-х км на схід від сеча і 2.5 км від залізничної станції Стохід. Існує один створ спостережень, який співпадає з гідрологічним створом гідрологічного поста. Розташований у залізничного мосту на лінії Ковель - Ківерці, являє собою бетонований потік, обладнаний мостком. Через те, що гідрологічний, створ співпадає з гідрохімічним, то гідрологічне забезпечення пункту ідеальне. Середньорічні багаторічні витрати води по 25-ти річному ряду спостережень складають 1,37 куб. м/с, коефіцієнт варіації 0,61, коефіцієнт асиметрії 1,37.
Спостереження на пункті проводилися не регулярно, за 1975 - 77 рр. дані відсутні. За період 1969-74, 1976-86 рр. І. І. Начаровим було проаналізовано 80 проб (витрати на водопілля - 22, середні - 23 і малі витрати -35 вимірів). Якщо в перші роки спостережень річна кількість проб складала 4, то на кінець періоду спостережень 6-7. Проведений аналіз показав, що тісного зв'язку гідрохімічного і водного режиму, який звичайно виявляється у синхронній (але зворотноспрямованій) зміні мінералізації і витрат води, тут не спостерігається. Не спостерігається зв'язку між середньорічними значеннями мінералізації і витратами води і середньорічною забезпеченістю витрат води.
Побудований графік середньорічних витрат води і вирахуваних середньорічних мінералізацій за увесь період досліджень 1969-86 рр. підкреслює недостатній зв'язок між гідрохімічним і водним режимами. На графіку спостерігається в окремі роки чергування як прямих (1971-73, 1975, 1978-84 рр.), так і зворотних залежностей (1969-70, 1974, 1985-86 рр.). Було виконано визначення залежностей змін концентрацій окремих іонів від загальної мінералізації роди , з чого випливає, що для всіх іонів для виявлення зв'язку змін хімічного складу води із збільшенням меліорованих площ, розрахунки виконувалися по трьох раніше прийнятих етапах: І - до початку інтенсивних меліорацій на водозборі 1951-60 рр. : II - період інтенсивних меліорацій 1961-71 рр.; III - після закінчення будівельник робіт на водозборі 1972 - 86 рр.
Аналіз даних про динаміку мінералізації поверхневих вод засвідчив, що середньорічна її величина за увесь період спостережень склала 439,8 мг/куб. дм причому, відзначається її постійне збільшення по прийнятих етапах досліджень: 382,0; 446,7 і 471,8 мг/куб. дм. Проте, в перші 6 років після припинення інтенсивного меліоративного освоєння земель в частині мало місце її незначне зниження — 426.8 мг/куб. дм.
Виконаний також аналіз сумарних витрат хімічних компонентів в поверхневих водах при різних режимах води в річці - водопіллі, середніх і малих витратах. Був виконаний аналіз і по етапах меліоративного освоєння земель в басейні г/х поста. Все це дозволило виявити, що, переважно, мінералізація під час витрат на водопіллі знижується і мінімальна мінералізація по прийнятих етапах досліджень відзначається в періоди водопілля Максимальна мінералізація спостерігається при невеликим витратах. Проте, за період 1972 - 77 рр. максимальна мінералізація 708,1 мг/куб. дм відмічена у 1973 році при витратах на водопілля.
Мінералізація поверхневих вод у водопілля завжди нижча, ніж при середніх і малих витратах, але сумарний стік хімічних компонентів в водопілля перевищує в 10 разів стік при малих і у 5 разів при середніх витратах.
Максимальні значення концентрацій окремих іонів, як правило, спостерігалися при малих витратах, іноді середніх, і лише існують окремі випадки, і то не для всіх іонів, коли максимальні значення відзначалися під час водопілля. Так, наприклад, максимальна концентрація сульфідів відзначалася за III етап в 1972 р. (43.2 мг/куб. дм і концентрація хлоридів в 1973 р. (145 мг/куб. дм) під час водопілля.
Середньорічна мінералізація при водопіллі відрізняється від середньорічної багаторічної на 8,6%, при середніх витратах на 2,4% і малих витратах на 3,8%.
Найменш чутливі до водного режиму домінуючі іони, у яких величини середньорічних концентрацій відрізняються від середніх багаторічних на 26% (кальцій) і 20% (гідрокарбонати). Інші компоненти більш чутливі, у них спостерігається відхилення більше 100%.
В динаміці витрат іонного стоку по етапах простежується його постійне підвищення від І до III етапу, але потім після 6-річного періоду після закінчення інтенсивного меліоративного освоєння спостерігається спад.
ГДК як по загальній мінералізації, так і по окремих компонентах не досягалися і коливаються в межах від 0,23 - 0,80 ГДК. Виняток складають іони магнію, максимальні концентрації якого в одиничних пробах перевищували ГДК, проте не більше як у 2 рази.
Середньорічна величина мінералізації за увесь період спостережень склала 439,5 мг/куб. дм, відмічається підвищення мінералізації по прийнятих етапах досліджень 383,0: 446,7 і 471,8 мг/куб. дм, причому пік мінералізації 501,2 мг/куб. дм. припадає на останній період досліджень (1978-86 рр. ), коли було практично припинене меліоративне будівництво.
Картина динаміки росту загальної мінералізації показує, що не стільки меліоративне освоєння земель, скільки інші зростаючі техногенні навантаження в басейн приводять до стабільного зниження якості поверхневих вод, збільшення мінералізації і сумарних витрат основних хімічних компонентів. Це підтверджується зростанням, сумарної мінералізації на III етапі досліджень, коли практично повністю припинений приріст меліорованих площ. Останнє підкреслює, що меліоративне освоєння земель не може бути визначальним в погіршенні якості поверхневих вод.
До нашого часу всі основні хімічні компоненти і їх сумарне значення знаходяться в межах норми (нижче ГДК) Спостерігалися тільки окремі випадки перевищенню концентрацій магнію, проте не більше 2 разів. Набагато гірше справи у азотних сполук (аміачна форма, нітрити), де в одиничних пробах, а іноді і середньорічні значенні мають перевищення ГДК.
Якщо при виконанні осушувальних меліорацій середньорічний стік річок-водоприймачів зазнає деяких змін, які в кінці-кінців приходять до норми, то погіршення якості поверхневих вод (підвищення мінералізації), яке ніяк не можна пояснити одним лише меліоративним освоєнням земель (тому що збільшення мінералізації поверхневим вод відмітяться і при повному припиненні меліоративного будівництва), постійно зростає і ніякої стабілізації тут не спостерігається.
4.4. Зміна ґрунтового покриву заплав під впливом осушення
Ґрунтовий покрив в басейні річки Стохід переважно поданий дерново-підзолистими, дерновими і болотними різновидами, які поділяються на грунтово-меліоративн групи.
Дерново-, скрито-, слабо-, і середньо-підзолисті піщані і супіщані, глинисто-піщані грунти.
Ці грунти утворені на водно-льодовикових давньоалювіальних відкладах, морені, елювії твердих карбонатних порід. Вони займають рівнини, невисокі підвищення рідше пагорби. Ґрунтоутворюючими породами є піщані водно-льодовикові відклади, іноді морена і елювій твердих карбонатних порід. Дані грунти мають невелику товщину гумусового горизонту - 15 - 20 см. В їхньому профілі немає твердих прошарків, які могли б затримувати воду. Профіль їх рихлий, що забезпечує низьку водозатримуючу властивість.
Коефіцієнт фільтрації у горизонті:
0-18 см - від 0,0050 до 0,0073 см/сек. ;
18 - 65 см - від 0,0060 до 0,0080 см/сек.;
65 -120 см - від 0,0076 до 0,095 см/сек.;
Об'ємна вага верхнього орною шару -1,40 -1,50, аерація — 33%, ППВ —35,8%, ГПВ — 99%.
Механічний склад піщаний, супіщаний і глинисто-піщаний. Гумусу - від 0,60 до 1,28%; азоту - 1,1 - 6,5 мг; фосфору - 0,4 - 5,5 мг; калію - 0,3 — 4,5 мг на 100 г грунту. Реакція ґрунтового розчину кисла (4,7-5,9), гідролітична кислотність - 0,73 - 2,5 мг/екв.
Грунтові води на глибині 2,0 - 2,5 м.
Меліоративні заходи для цих грунтів переважно зводяться по агротехніки з метою покращення водно-повітряного режиму грунту.
Дерново-, скрито-, слабко-, і середньо-підзолисті глеєві піщані, супіщані і глинисто-піщані грунти в комплексі з болотними, дерновими і торфово-глеєвими грунтами
В дану групу грунтів входять дерново-слабопідзолисті глеєві піщані, супіщані і глинисто-піщані комплекси цих грунтів з торфовими, торфово-болотними, болотними дерновими, піщаними, супіщаними, суглинковими і оглеєними їх різновидами, луговими і лугово-болотними. До цієї групи також входять комплекси підзолисто-дернових оглеєних грунтів з глинисто-піщаними і дерновими карбонатними грунтами. Грунтоутворюючими породами тут є водно-льодовикові давньоалювіальні відклади, рідше елювій твердих карбонатних порід.
Дерново-, скрито-, і слабкопідзолисті глеєві грунти займають понижені ділянки. Морфологічні властивості їх подібні до властивостей глеєватих грунтів.
Різниця тільки в тому, що в глеєвих варіантах горизонт оглеєння починається з півметрової глибини від поверхні, а в глеєватих оглеєна тільки одна порода.
Тому рослини забезпечені вологою протягом усього вегетаційного періоду. Навесні і восени ці грунти нормально зволожені, і тільки в нижніх горизонтах розвинене оглеєння. Підстиляючими породами тут є ущільнені піски, суглинки і супіски, які грають роль водотриву.
Дані грунти характеризуються підвищеним вмістом гумусу (порівняно з неоглеєними) 0,5 - 1,3%; кислотність цих грунтів - рН - 4,4 - 5,0; гідролітична кислотність 1,5 - 4,5 мг/екв на 100 г грунту.
Таким чином, грунти даної групи не родючі. Розширення с/г угідь за рахунок освоєння цих земель недоцільно. Ріллю тут рекомендується використовувати в кормових і лугово-пасовищних сівозмінах. Не придатні ці грунти і під озимі і ярові зернові культури. Щоб підвищити врожайність необхідно вносити гній (20 - 3О т/га), мінеральні добрива і вапно. На збитково-зволожених грунтах необхідно проводити агромеліоративні заходи.
В комплексі з дерново-підзолистими грунтами знаходяться болотні грунти, які займають понижені елементи рельєфу і збитково-зволожені.
Сірі опідзолені грунти
В дану групу входять світло-сірі, світло-сірі оглеєні і сірі грунти супіщаного і піщано-легко-суглинкового механічного складу. Ці грунти сформувалися на лесових карбонатних породах легкосуглинкового механічного складу, рідше на елювії щільних карбонатних порід і розміщені на підвищених ділянках плато і слабко пологих схилах.
Гумусовий горизонт їх дорівнює товщині орного шару (20 - 34 см). Нижче йде щільний ілювіальний горизонт потужністю 16 - 38 см коричнево-бурого кольору, горіхуватої структури, середньо-суглинкового механічного складу. Карбонати зустрічаються на глибині 120-170 см.
За механічним складом світло-сірі і сірі грунти переважно піщані, супіщані і суглинкові. Гумусовий горизонт в сірих опідзолених грунтах піщано-легко-суглинкового механічного складу, сірого кольору. Реакція ґрунтового розчину рН слабо- і середньо-кисла (4,6 - 5,3). Вміст гумусу в світло-сірих грунтах становить 1.3 - 1,5%, в сірих - 2,3%. Гідролітична кислотність - від 1.9 до 3,0 мг/екв на 100 г грунту. Сума поглинаючих основ від 6,0 в супіщаних до 17,3 мг/екв в середньо-суглинкових грунтах. Ступінь насичення в середньо-суглинкових — 75 - 97%, в супіщаних — 39 - 90%. Кількість поживних речовин в даному грунті невисока. Рухомого фосфору - 6,0 — 11,8 мг, калію - 8,07 - 8.34 мг на 100 г грунту.
Світло-сірі і сірі глеєваті грунти мають ознаки оглеєння в материнській породі у вигляді сизих прошарків і іржаво-охристих плям. Грунтові води залягають на глибині 2,5 - 8.0 м.
Внаслідок наявності щільного ілювіального горизонту, світло-сірі і сірі грунти характеризуються недостатньою водопроникністю. Для покращення фізичних властивостей необхідно поступово поглиблювати орний шар з внесенням в нього органічних і мінеральних добрив. Дані грунти знаходяться в умовах недостатнього зволоження, тому вся агротехніка повинна бути спрямована на збереження вологи. Придатні грунти даної групи під посів багаторічних трав і зернових культур. Для підвищення врожайності необхідно застосовувати підвищені норми органічних і мінеральних добрив, вапна.
Дернові, глеєві короткопрофільні зв'язно-піщані і супіщані грунти.
В дану групу входять комплекси дернових оглеєних супіщаних, зв'язно-піщаних і легкосуглинкових грунтів. Потужність гумусових горизонтів їх дорівнює 40 - 60 см.
Характерним для даних грунтів є підвищений вміст гумусу в їх верхніх гумусових горизонтах, величина якого залежить від механічного складу (3,5 - 6%), рН їх слабко кисла до нейтральної. Вміст рухомих форм поживних речовин в них такий: азоту - 2,5 -11,0 мг, фосфору - 0,6 - 5,0 мг, калію - 1,2 - 6,0 мг на 100 г грунту, що показує, що забезпеченість даної групи поживними речовинами недостатня.
Всі дернові грунти розміщені в заплавах річок і знаходяться в умовах надмірного зволоження. Грунтові води залягають на глибині 60-70 см. Близьким заляганням ґрунтових вод викликано оглеєння їх ґрунтового профілю, відмічене на глибині 20 - 25 см. Для ефективного використання необхідно осушення з подальшим регулюванням рівня ґрунтових вод, внесення органічних і мінеральних добрив, поглиблення орного шару без вивертання на поверхню оглеєного горизонту. Грунтові води в період вегетації необхідно утримувати на глибині 70-100 см, а навесні під час сівби - на глибині 50-60 см.
Після регулювання водного режиму, ці грунти, можна використовувати під всі районовані культури за винятком плодово-ягідних насаджень і хмільників.
В комплексі з цими грунтами залягають дерново-, слабко-, середньо- і сильно-підзолисті грунти, які не потребують осушення, а тому опускати рівень ґрунтових вод треба обережно, щоб не припуститися переосушення.
Болотні мінеральні супіщані, піщані і зв'язно-піщані, торфовисто- і торфово-глеєві грунти.
До даної групи входять комплекси болотних грунтів з дерновими карбонатними на елювії щільних карбонатних порід, з дерново- слабко- і середньо-підзолистими грунтами на воднольодовикових відкладах. Лугово-болотні і болотні грунти розміщені в зоні Полісся. Сформувалися вони в пониженнях зандрових рівнин, на заплавах річок і днищах Валок і постійно знаходяться в стані перезволоження. Болотні грунти характеризуються оглеєністю всього профілю. Торфовисто- і торфово-глеєві грунти мають заторфований верхній горизонт, або шар торфу товщиною до 40 см. Грунти даної групи добре гумусовані, потужність гумусових горизонтів 20 - 40 см. Під гумусовим горизонтом, або торфом, залягає перехідний горизонт сизо-сірого кольору, з охристими і іржавими плямами. Середня глибина його становить 40-50 см, нижче в болотних грунтах з'являється вода. Дані грунти мають 2,5 - 4,5% гумусу, або 11,6 - 12,8 „грубого” гумусу, рН = 6.0 - 6,8, фосфору - 4,0 - 5.0 мг на 100 г грунту, калію ще менше, азоту - 5,5 - 16,5 мг на 100 г грунту.
Першочерговим завданням на даних грунтах є двобічне регулювання водного режиму. На даних грунтах можна вирощувати с/г культури тільки після осушення.
Торфовища неглибокі, середньо-глибокі і глибокі.
Торфові грунти займають самі понижені елементи рельєфу басейну і розміщені як самостійними масивами, так і в комплексі з іншими грунтами. Торфовища низинні середньо- і високозольні. Зольність їх змінюється в межах 6,3 - 35,0% Також змінюється зольність торфу під впливом меліорації, залежно від характеру використання. За ботанічним складом торф осоковий, осоково-різнотравний, гіпново-осоковий, очеретяно-осоковий.
Виробнича діяльність людини на торфовищах різко змінює ступінь розкладу, зольність, об'ємну і питому вагу, вологоємкість, коефіцієнт фільтрації і теплоємкість.
Зміна польової вологоємкості під впливом меліорації, залежно від характеру використання. Зміна питомої і об'ємної ваги, залежно від років використання.
На даний час торфовища басейну річки Стохід частково заболочені. Грунтові води знаходяться близько від поверхні. Частина торфовищ вже осушено і освоєно. На осушених торфовищах відбувається мінералізація і усадка торфу.
На відміну від мінеральних грунтів, торфовищам властиві особливі властивості. Вони мають високу вологоємкість, слабко підіймають капілярну воду, мають високу водопроникність, дуже легко розпилюються.
Меліорація і сільськогосподарське використання торфовищ сприяє зменшенню загальної пористості, а також зменшенню вологоємкості. Найбільш помітні зміни відбуваються в верхньому шарі грунту. При осушенні басейну р. Стохід відбулися зміни фізичних і хімічних властивостей всіх типів грунтів.
Існуючі численні дані вивчення змін ґрунтового покриву під впливом осушувальних меліорацій свідчить, що через 10-15 років після введення осушувальних систем в експлуатацію відбувається трансформація його: потужні торфовища перетворюються на малопотужні, а малопотужні перетворюються на болотні грунти, болотні грунти - на глеєві.
Темпи спрацювання залежать не тільки від генезису торфів і підґрунтя, але і від характеру використання, водорегулювання і експлуатації осушених земель. Отже першочерговим завданням науки на даний час повинно бути збереження родючості грунту за допомогою всебічного контролю за зміною компонентів гігроморфних ландшафтів при сільськогосподарському напрямку використання.
На прикладі грунтів басейну р. Стохід ми бачимо, що 2838 га торфовищ спрацювалися, мінералізувалися і трансформувалися у торфово- і торфовисто-болотні.
Також більше 4 тис. га з болотних трансформувалися у мінеральні глеєві, болотні мінеральні. Глеєвих і глеєватих грунтів, як правило, збільшилося.
Висновки
Докладно проаналізувавши результати багаторічних спостережень та досліджень в басейні річки Стохід нами встановлено:
Під впливом осушення відбувається переформування рівневого та гідрохімічного режимів та його стабілізація в перші 3-5 років після введення осушувальної системи в експлуатацію. При цьому ресурси підземних вод залишаються незмінними.
Вплив осушувальних меліорацій в перші роки експлуатації систем відбився головним чином на збільшені амплітуди коливань рівня ґрунтових вод до 1,5 м. в межах заплави і до 2 метрів і більше на решті перезволожених земель.
Взаємозв'язок між рівнями ґрунтових вод на осушуваних територіях фіксується на відстані 500-700 м, що і визначає ширину зони впливу, при максимальному пониженні рівня ґрунтових вод на межі осушення 1 м і на межі зони впливу 0,2 м.
Гідрохімічні процеси в початковий період осушування інтенсифікуються, призводячи до деякого переформування хімічного складу, який після 5-6 років експлуатації стабілізується і наближається до природних значень.
Для поверхневого стоку річки-водоприймача (Стохід) відбувається збільшення середньорічного стоку в період будівництва і вирівнювання в процесі сільгоспвикористання.
Відбулася трансформація і перехід одного типу грунтів в інший протягом 10-15 років після введення системи в експлуатацію із зміною водно-фізичних властивостей без видимої втрати родючості.
Пропозиції
Система спостережень, яка існує в наш час в басейні, могла б стати доброю основою для створення тут моніторингу, для чого було б необхідно першочергово:
— провести докладне обстеження всіх осушувальних систем в басейні р. Стохід і вибрати найбільш показні (еталонні) для вивчення закономірностей техногенного режиму ґрунтових вод (обґрунтування і організація опорних точок спостережень);
— виявити в процесі обстеження всі можливі джерела забруднення вод поверхневого стоку, а також уточнити (на найбільш показних системах) кількість і склад внесених добрив;
— провести докладне обстеження і здійснити оцінку технічного стану усієї внутрішньогосподарської осушувальної мережі і гідротехнічних споруд в басейні;
— виконати обстеження всіх існуючих озер в басейні річки (з замірами глибин і відбором проб води на хіманаліз);
— оцінити технічний стан осушувальної мережі лісової меліорації і обґрунтувати точки спостережень за змінами рослинного покриву (лісового) під впливом осушення (в зоні впливу осушення);
— розробити фонові і критичні показники стану природного середовища і осушуваних земель.
Література
Будз М. Д. Особенности формирования стока на осушеных землях западной части Украинского Полесья / Проблемы мелиоративной географии Припятского Полесья. – Л., 1987. с. 22-26.
Вендров С.А., Коронкевич Н.И., Субботин А.И. Проблемы малых рек / Вопросы географии. «Малые реки». – М.: Мысль, 1981. с. 11-18.
Вишневский В.И., Кулачинский Л.И. Твердый сток малых рек Украины / Мелиорация и водное хозяйство. – Киев: Урожай, 1992. Вып. 76. с. 78-87.
Волошин И.И. Формування рівного соку під впливом карсту на Правобережній Прип’яті / Географические аспектты природопользования Волыни. – Луцк, 1990. с. 127-128.
Климович П.В. Некоторые особенности районирования Волынского Полесья // Научные заиски Львовского университета. Геогр. сб., 1963, Вып. 7. с. 67-74.
Климович П.В. Досвід географічного вивчення заплавних земель у зв’язку з їх меліорацією // Вісник Львівського університету, сер. геогр., 1973. Вип. 8. с. 30-37.
Ковальчук И.П. Штойко П.И. Степень антропогенной трансформации речных систем как показатель динамики рельефа /Географические проблемы освоения Восточных районов СССР. – Иркутск: Г АН СССР, 1984. с. 56-59.
Ковальчук И.П. Вопросы методик исследования антропогенных изменений структуры речных систем, стока воды и наносов /закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях . Тез. Докл. IV Всесоюз. Науч. Конф. – М.: Изд-во МГУ, 1987.
Ковальчук І.П. Регіональний екологогеоморфологічний аналіз. Львів, 1997, 438 с.
Коротун И.Н. Проблемы геоморфологических изысканий для целей осушительных мелираций / Географические проблемы мелиор. земель УССР. – Киев, 1987. с. 89-96.
Коротун И.Н., Останчук С.Н. Техногенные влияния на развитие геоморфологических процессов осушенных территорий / Роль мелиораций в природоиспользовании. – Владивосток, 1990. с. 99-101.
Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. –
М., 1955. 346 с.
Мариныч А.М. Геоморфология Южного Полесья. – Киев, 1963. – 252 с.
Мельничук И.В., Залесский И.И. Влияние даннтропогенного рельефа и антропогенных отложений Волынского Полесья на условия мелиорации земель / Географические проблемы мелиорации земель Украинской УССР. – Киев: Наукова думка, 1987. с. 108-114.
Ободовский А.Г., Цайтц Е.С. Руслоформирующие расходы равнинных рек Украины / Исследование русловых процессов для практики н/х. – М.: Изд-во МГУ, 1983. с. 117-118.
Палиенко В.П. Геоморфологический анализ территории Волынского Полесья для целей осушительных мелиораций / Физическая география и геоморфология. Вып. 31. – Киев, 1984. с. 47-53.
Природа УССР. Ландшафты и ФРГ. – Киев: Наукова думка, 1985. - 221 с.
Природа УССР. Моря и внутренние воды, 1987. – 221с.
Ревера О.З., Ильинский Н.М., Швачий Т.Д. Внутригодовая зарегулированность стока рек Припьятского Полесья УССР и ее изменение под влиянием осушения болот и заболоченных земель. / Мелиорация и водное хозяйство. – Киев: Урожай, 1987. Вып. 66. – с. 42-46.
Річні звіти Волинського облвлдгоспу.
Физико-географическое районирование УССР. – Киев: Наукова думка, 1968.
Фоменко Я.Л., Кулачинская Л.Н. и др. Методика и оценка влияния осушительных мелиораций на годовой сток рек Украинского Полесья / Труды Укр. регион. НИИ гидрометеорологического института, 1991, №240. с. 141-157.
Чалов Р.С. Географическое исследование русловых процессов. – М.: Изд-во. МГУ, 1979. – 234 с.
Чалов Р.С. Антропогенные изменения русловых процессов и возможности управления ими / Эрозионные и русловые процессы. – Луцк, 1991. с. 7-19.