8. Экологические особенности каналов

Все более обычными элементами современного ландшафта становятся каналы самого различного назначения. Помимо самотечных все чаще сооружаются каналы, в которых ток воды поддерживается мощными насосными установками: растет их общая протяженность и пропускная способность. Соответственно возрастает их воздействие на окружающую среду и их значение .как специфического жизненного субстрата.

Полная классификация типов каналов была бы очень сложна, поэтому воспользуемся их гидробиологической классификацией (Оксиюк, Кафтанникова и др., 1977). По отношению к условиям формирования планктона, как первичного звена в биогеоценологическом круговороте, выделяются каналы следующих типов:

1. Водоснабжающие и судоходные каналы, берущие начало из рек или водохранилищ, - каналы с зависимым планктоном, берущие начало: а) из горных рек; б) из водохранилищ на горных реках, в горах и предгорьях; в) из водохранилищ на горных реках при выходе их на равнину; г) из равнинных рек; д) из водохранилищ на равнинных реках.

2. Каналы дренажные и родникового питания с самостоятельным формированием планктона.

Разумеется, наиболее обильно планктонное население в каналах, берущих начало из равнинных водохранилищ. Для эксплуатации каналов, однако, наибольшее значение имеют бентические растительные сообщества. Развитие их зависит не столько от источника водообеспечения канала, сколько от свойств дна и стенок, а также от скорости и мутности воды в канале. Для водорослей бентоса в канале, как и в приливно-отливной полосе океана, необходимы неподвижный субстрат, а также достаточно умеренные скорости течения. В каналах развитие бентических водорослей ограничивается лишь при скоростях течения более 1 м/с, высокой мутности воды и низком содержании биогенных веществ. При малых скоростях течения облицованные каналы дают бентическим водорослям определенные преимущества, но облицовка препятствует развитию в канале высшей водной растительности, которая в свою очередь может быть субстратом, точнее, биомеханической основой для низших, прикрепленных к субстрату водорослей...

Вообще живые формы создают массу препятствий для нормальной эксплуатации каналов: много хлопот причиняет в европейской части СССР известный моллюск дрейссена; слабоукореняющиеся растения в определенные моменты парализуют деятельность гидротехнических сооружений; некоторые виды низших водных микроорганизмов не реагируют даже на двойное (по существующим санитарным нормам) хлорирование (нематоды, хирономиды). В то же время высшие растения и особенно моллюски способствуют своего рода биологической очистке воды в канале (каждый из моллюсков, таких, как перловица или беззубка, фильтруют за сутки до 70 л воды).

Как и на водохранилищах, вдоль каналов выделяются полосы их гидрологического и гидрогеологического влияния. Полоса гидрологического влияния связана с разливами воды из канала и подтоплением грунтов. Гидрогеологические условия изменяются в результате фильтрации воды из канала через его дно и стенки. В районе Каракумского канала, например, ширина зоны гидрогеологического влияния достигает 3 - 4 км, а местами даже 30 км, что зависит от механического состава грунтов и уклона местности. Сложные формы взаимодействия возникают при пересечении канала естественными постоянными и временными водотоками.

Крупнейший и наиболее изученный во всех отношениях канал на территории СССР - Каракумский канал им. В. И. Ленина, вступивший в действие в 1959 г. Этот канал транспортирует ежегодно 7,8 км³ воды на расстояние 1069 км. Несмотря на то что природные условия в зоне канала и его воздействия на них изучаются уже более четверти века специализированными проектными и научно-исследовательскими учреждениями, по мнению Л. М. Граве и М. К. Граве (1975), "на существующей стадии изучения Каракумской геотехсистемы возможно говорить пока лишь о качественной стороне связей" (с. 56). Опыт эксплуатации канала чрезвычайно важен. К сожалению, в силу его географического положения выводы, которые сделаны и делаются по его эксплуатации, почти невозможно экстраполировать на системы, проектируемые в более умеренных широтах. Действующей моделью для некоторых систем, проектируемых в Сибири, может служить канал Караганда, расположенный в земляном русле.

Он имеет длину 452 км и ширину в среднем около 15 м, обслуживается 22 насосными станциями общей мощностью 350 тыс. кВт; 11 гидроузлов поднимают воду на высоту 475 м, к каналу примыкают 12 водохранилищ.

Вопросы взаимодействия искусственных водотоков с естественной гидросетью дают дополнительный импульс для развития концепции водосборного бассейна как элементарной хозяйственной и экологической категории. Действительно, в данном случае можно уже говорить о явлениях, связанных с наложением искусственного водосбора на систему смежных естественных водосборов. Начало каким геоморфологическим и соответственно биологическим процессам на обширных территориях дает прокладка новой мощной водной коммуникации, пересекающей исторически сложившиеся водотоки, а также геологические, геоморфологические, геохимические и биохорологические рубежи? Каких тенденций при этом надо остерегаться и какие, напротив, следует усиливать? С какой скоростью и какими путями достигается стабилизация обстановки в зоне нового водного тракта? В каком направлении эволюционирует сам этот тракт? Какое влияние на его состояние и эволюцию оказывает хозяйственная деятельность в его водосборе? Какие гидрохимические превращения происходят с транспортируемой водой?

Предварительное рассмотрение всех этих вопросов должно основываться на ясном представлении о технических характеристиках проектируемого канала (его трассе, ширине, пропускной способности, режиме эксплуатации, характере покрытия и пр.). После этого можно будет уже говорить об изменениях в структуре площадей, прилегающих к каналу. Пренебрежение экологическими аспектами гидростроительства привело к тому, что мы сейчас не знаем, например, какова была роль каналов в расселении по территории СССР таких гидробионтов, как элодея канадская, водный гиацинт, дрейссена... А ведь вопросы качества воды, транспортируемой и трансформируемой каналом, имеют и определенные, чисто медико-биологические аспекты. В заключении раздела следует подчеркнуть, что экологические проблемы каналов при достаточном к ним внимании могут оказаться даже сложнее, чем проблемы водохранилищ.

Недорогие грейдеры можно купить на www.technodom.com.