Водные объекты урбанизированных территорий (на примере Московского региона)

Е.В. Лебедева, Д.В. Михалев (ООО «Фирма «Мон-Компани» (Проектное бюро «Капитель»))

Сегодня в Москве (в пределах МКАД) в той или иной степени сохранились более 800 водоемов. Из них от 115 до 140 - это реки, среди которых, более или менее нормально функционируют чуть больше половины, около 70. Остальные заключены в подземные коллекторы или полностью засыпаны, то есть исчезли

Самые многочисленные и в то же время проблематичные водоемы - малые реки и ручьи, а также пруды, которые создавались в их долинах. Протяженность большинства московских малых рек не превышает 20 - 30 км, а ширина русел колеблется в пределах от 0,5 до 5 - 15 м. Большинство русел сохранившихся в условиях мегаполиса рек в той или иной степени зарегулированы, сток частично перехвачен, его динамика изменена, долины многих притоков засыпаны.

 Среди прудов, создаваемых в долинах малых рек, можно выделить два типа: копаные и подпрудные. Копаные пруды, как правило, небольшие, их площадь колеблется от 0,2 до 0,5 га. Их создавали на небольших речках и ручьях, но при этом расширяли днище долины. В настоящее время значительная часть таких прудов в Москве утрачена, многие из них оказались завалены техногенным грунтом и строительным мусором при интенсивной застройке микрорайонов города и прокладке линий метро. Сохранившиеся пруды в большинстве своем фактически утратили некогда существовавшую связь с речной сетью и лишены естественного водообмена. Подпрудные водоемы, как правило, создавались при перегораживании более крупных долин и площадь их акватории значительно больше. Они и сейчас в основном сохранили связь с речной сетью и естественный водообмен.

Реки, ручьи, пруды в городской среде - это сохранившиеся фрагменты естественной дренажной сети, продолжающие выполнять свою основную функцию. Они концентрируют, собирают и отводят как поверхностный, так и подземный сток. Можно также говорить и о гидротехнической функции рек, используемых в городе для стока вод ливневой канализации.

Кроме того, участки открытых русел рек в условиях города являются важной составной частью Природного комплекса - естественной среды обитания человека, а также довольно часто представляют собой участки территорий с сохранившимся природно-историческим ландшафтом. Нельзя не отметить, что водные объекты - это точки притяжения, наиболее интересные фрагменты городского ландшафта, нередко его визитная карточка. Они являются ключевыми элементами формирования среды обитания, в частности, рекреационных и спортивных зон города, реабилитационных территорий, окружающих больницы и санатории, и т.д. Водные объекты и прилегающие к ним земли, несомненно, имеют большое значение для отдыха, реабилитации и релаксации городского населения, но нельзя забывать, что они чрезвычайно важны и для поддержания биоразнообразия, так как являются местами обитания диких животных, сохранившихся в условиях мегаполиса.

Правительством Москвы сформирована новая экологическая политика, направленная на поддержание и реабилитацию природных объектов, сохранившихся в неблагоприятных условиях городской среды. В настоящее время разработана и реализуется Целевая долгосрочная программа по восстановлению малых рек и водоемов г. Москвы на период до 2010 года, которая была утверждена постановлением Правительства Москвы № 666-ПП от 28 сентября 2004 года. За последние годы в Москве десятки водоемов уже реабилитированы или находятся на стадии реализации проектов восстановления.

 

Типы городских водоемов

Приступая к реабилитации водоемов мегаполиса, необходимо знать, что представляют из себя долины малых рек как природные объекты, какие идут в них процессы. Надо четко понимать, какие проблемы возникают в условиях городской среды и почему и, наконец, какие варианты их решения могут быть найдены.

Водосборные бассейны являются морфолитосистемами, характеризующимися определенным обменом вещества и энергии. Устойчивость системы формируется и поддерживается внутренними связями между ее элементами. При изменении внешних факторов, воздействующих на эти системы, последние реагируют изменением характера протекания действующих в них процессов, то есть фактически происходит саморегуляция систем.

Устойчивость к естественным и антропогенным изменениям природной среды и непосредственному техногенному воздействию на склоны и русла у малых, средних и больших рек разная. Малые реки, как правило, находятся в стадии активного развития и в силу достаточно динамичного протекания в их пределах современных геоморфологических процессов являются наиболее чувствительными звеньями эрозионно-русловых систем. Среди наиболее активных и опасных процессов в пределах долин малых рек можно назвать эрозионные - подмыв берегов и бортов долины, разрушение поверхности склонов, рост сети оврагов и промоин в верховьях и т.д.

В процессе строительства и развития Москвы гидросеть города претерпела очень сильные изменения: были засыпаны родники и болота в истоках рек, небольшие ручьи и овраги в верховьях, старицы на поймах и др. Многие речки перегораживались плотинами и постепенно превращались в цепочки прудов, которые со временем заполнялись наносами и тоже исчезали. Особенно «неудобные» водотоки (а в их Москве около 40, в том числе Неглинная, Пресня, Ходынка, Очаковка, Котловка, Городня, Лихоборка и многие другие) заключались на всем своем протяжении или частично в подземные коллекторы.

У малых рек изменены параметры как водосборных бассейнов в целом, так и долин и русел. Русла в той или иной мере зарегулированы - спрямлены, канализированы, на отдельных участках забраны в коллекторы. Нередко уничтожены - засыпаны или срезаны пойма, террасы, подрезаны склоны, изменены площади и границы водосборного бассейна. Сток частично перехвачен, его динамическая структура изменена. В большинстве своем уничтожены естественные источники питания малых рек - родники, болота. Изменены состав и объем твердого стока за счет асфальтирования значительных частей бассейна, укрепления, в том числе бетонирования, берегов. Происходит постоянное химическое и бактериологическое загрязнение вод, уничтожение растительности и многое другое. Очевидно, что вследствие этого в условиях урбанизированных территорий происходят значительные изменения и режимов функционирования водосборных бассейнов малых рек.

В столице практически не осталось водных объектов в их естественном состоянии. Влияние деятельности человека на них столь велико, что сейчас они фактически превратились в весьма специфические природно-антропогенные системы - так называемые техногеоморфосистемы, геоморфологические и гидрологические процессы в которых подвержены активному техногенному и антропогенному влиянию.

По мере увеличения техногенной нагрузки связь измененных ландшафтов с природными уменьшается, и можно выделить последовательный ряд превращения природных морфолитосистем в техногенные. По степени интенсивности техногенных изменений Э.А. Лихачева с коллегами (ИГ РАН) подразделяют водосборные бассейны на территории Москвы на три группы:

  1. С наименьшими изменениями и с сохранившимися собственным русловым стоком и структурой бассейна (уничтожено не более 5% гидросети, застроенность территории менее 50%, коэффициент поверхностного стока (КПС) практически не отличается от естественного - 0,3 - 0,37). В эту группу ими отнесены реки Сетунь, Чертановка, Чермянка и верховья Яузы.
  2. Претерпевшие значительные преобразования: густота расчленения уменьшилась на 10 - 48%, КПС увеличился до 0,4 - 0,5, плотность застройки - от 30 до 50%. Примеры: среднее и нижнее течение Яузы, реки Грайворонка, Лихоборка, Раменка, Котловка.
  3. Полностью техногенные образования. Самих рек уже нет, они заключены в коллекторы, рельеф водосборного бассейна сильно изменен, трансформированы линии водоразделов, КПС равен 0,75. Это Неглинная, Пресня, Ходынка, Кровянка, Филька, Серебрянка.

На урбанизированных территориях большие площади в пределах водосборных бассейнов превращаются в водонепроницаемые участки: они заняты зданиями, покрыты асфальтом и бетоном. В результате уменьшается питание подземных вод осадками. Это приводит к изменению структуры стока: в Москве величина поверхностной составляющей речного стока почти в 2 раза, а в пределах Садового кольца в 3,7 раза больше, чем в Подмосковье.

 

Водные объекты и экология

Свое влияние на изменение как структуры, так и объема стока оказывают и потери воды из городских коммуникаций. За счет утечек объем питания увеличивается в 2 - 3 раза. В центральной части города практически повсеместно наблюдается подтопление, которое связывается также с увеличением в конце ХХ века количества осадков на территории мегаполиса (от 600 до 700 мм/год), уменьшением испаряемости с застроенных территорий и уплотнением техногенных грунтов. Исследователи прогнозируют дальнейшее развитие и площадное расширение данного процесса в городе с захватом до 45% территории к 2010 году.

Сброс ливневой канализации в долины идет в большинстве случаев без очистки, хотя нуждается в ней. Таким образом в водотоки поступает большое количество нефтепродуктов с автомагистралей, а также детергентов и иных вредных веществ. В зимний период в долины нередко сваливают снег, загрязненный противогололедными смесями. Сюда же поступает и большое количество хозяйственно-бытового мусора. Причем это происходит даже в хорошо освоенных районах города. Так, свалки строительного и промышленного мусора отмечены на правобережье реки Раменки, в бассейнах Очаковки, Сетуни, Лихоборки.

Система канализации и водоотведения Москвы построена таким образом, что дождевые и талые снеговые воды с застроенных территорий через водостоки в большинстве своем попадают в ближайшие реки, сюда же без очистки спускаются дренажные воды. В случае засорения решеток ливнестоков или их отсутствия на определенном участке возникают условия для перелива талых и дождевых вод через бордюрные камни с последующим неорганизованным сбросом поверхностных вод в овражно-балочную сеть, что приводит к активному развитию эрозионных процессов на склонах малых рек и оврагов. Весьма негативное влияние оказывает и достаточно широко распространенное строительство гаражей по берегам долин малых рек: нередко в результате развития спровоцированной этим эрозии и оползней возникает непосредственная угроза разрушения не только самих гаражей, но и расположенных поблизости жилых строений.

Под влиянием антропогенных факторов (уничтожения растительности на склонах, изменения водности и др.) многие природные процессы в долинах ручьев и малых рек активизируются, а иногда приобретают даже катастрофический характер. Так, в результате уничтожения дернового покрова при строительных работах на склонах реки Раменки в середине 70-х годов наблюдался столь быстрый рост небольших оврагов, что наиболее активные из них перехватывали соседние. Подобное явление в природе встречается очень редко и свидетельствует о чрезвычайно высокой динамике процессов. Максимальная зафиксированная Б.П. Любимовым скорость оврагообразования на других участках бассейна этой реки достигала 4 м/год, в то время как для Подмосковья в целом характерны скорости, не превышающие 0,5 - 1,5 м/год. В 1985 году из-за отсыпки грунта на склоне реки Раменки произошел оползень, разрушивший мост через реку.

 Таким образом, в большинстве своем малые реки и пруды мегаполиса находятся в плачевном состоянии: прилегающая территория и их донные отложения загрязнены, на берегах и склонах активно идут неблагоприятные геоморфологические процессы (эрозионные, склоновые), на отдельных участках наблюдается полная антропогенная трансформация русла и поймы. У прудов часто нарушена система водообмена, а построенные в 70 - 80 годы железобетонные береговые укрепления находятся преимущественно в разрушенном состоянии.

В то же время фрагменты природного ландшафта, каковыми являются долины малых рек на урбанизированных территориях, обладают высоким рекреационным потенциалом. Существует множество примеров их рационального и эффективного использования с созданием террасированных склонов, цепочек прудов, иногда с искусственными водопадами, продуманной системой отвода и регулирования грунтовых вод, устройством специальных ступеней в русле и др.

Однако часто на долины городских рек приходится столь значительная рекреационная нагрузка, которую природные комплексы в естественных условиях не испытывают, да и просто не могут выдержать. В связи с этим для нормального, устойчивого функционирования долин малых рек необходимо проведение специальных мероприятий, позволяющих адаптировать природные объекты к условиям урбанизированных территорий: научно обоснованное распределение рекреационной нагрузки, ее ограничение на наиболее уязвимых участках и реализация целого комплекса специальных мероприятий по обустройству данных территорий и повышению их устойчивости. Важным этапом является закрепление берегов рек, прудов и бортов долин на эрозионно-опасных участках с применением природоприближенных материалов или технологий.

 

Экореабилитация. Как и зачем

Малые реки и ручьи являются весьма интересными и ценными, но в то же время неспокойными и проблемными элементами городского ландшафта. В центральной, наиболее старой части города практически все долины малых рек исчезли с поверхности земли. Однако уничтожение долин в результате засыпки - не всегда самый разумный вариант. Засыпанные овраги и ручьи по-прежнему являются водосборами и продолжают собирать осадки, выполняя дренирующую роль. Вместе с тем просочившиеся с поверхности и накопившиеся в подземных потоках воды тоже производят разрушительную работу - формируют подземные пустоты за счет выноса частиц, с одной стороны, и заиливают коллекторы, с другой.

...

...

Полная версия материалов доступна только подписчикам.

Авторизуйтесь или ознакомьтесь, пожалуйста, с условиями подписки »