Водные объекты урбанизированных территорий (на примере Московского региона). Водные объекты мира. Использование водных объектов. Гидрологическая характеристика поверхностных водных объектов

Скопления природных вод на поверхности земли, а также в верхнем слое называются водные объекты. Они обладают гидрологическим режимом и участвуют в круговороте воды в природе. Гидросфера планеты состоит в основном из них.

Группы

Строение, гидрологические особенности и экологические условия подразделяют водные объекты на три группы: водоёмы, водотоки и водные структуры особого вида. Водотоки - это ручьи, то есть вода, находящаяся в углублениях поверхности Земли, где движение поступательное, под уклон. Водоёмы находятся там, где земная поверхность понижается и движение воды по сравнению с водостоками замедленное. Это болота, пруды, водохранилища, озёра, моря, океаны.

Особые водные объекты - ледники горные и покровные, а также все подземные воды (артезианские бассейны, водоносные грунтовые горизонты). Водоёмы и водостоки могут быть временными (пересыхающими) и постоянными. В большинстве водные объекты имеют водосбор - это та часть толщи почв, горных пород и грунтов, отдающих содержащуюся в них воду океану, морю, озеру или реке. По границе смежных водосборов определяется водораздел, который может быть подземным или поверхностным (орографическим).

Гидрографическая сеть

Водотоки и водоёмы в совокупности, заключённые в пределах какой-то определённой территории, являются гидрографической сетью. Однако, чаще всего ледники, находящиеся здесь же, не учитываются, а это неправильно. Нужно считать гидрографической сетью абсолютно весь список водных объектов, которые находятся на земной поверхности данной территории.

Реки, ручьи, каналы, являясь частью гидрографической сети, то есть водотоками, называются русловой сетью. Если же из водотоков присутствуют только крупные, то есть реки, эта часть гидрографической сети будет так и называться речная сеть.

Гидросфера

Гидросфера формируется всеми природными водами Земли. Ни понятие, ни её границы пока не определены. По традиции понимается чаще всего прерывистая водная оболочка земного шара, которая расположена в пределах земной коры, в том числе и в её толще, представляющая совокупность морей и океанов, подземных вод и объекты водных ресурсов суши: ледники, снежный покров, болота, озёра и реки. Не включены в понятие гидросферы только атмосферная влага и вода, содержащаяся в живых организмах.

Понятие гидросферы трактуется как широко, так и более узко. Последнее - это когда под понятием гидросферы подразумевают только которые находятся между атмосферой и литосферой, а в первом случае включаются все участники глобального круговорота: природные воды планеты, и подземные, верхняя часть земной коры, и атмосферная влага, и вода, находящаяся в живых организмах. Это уже ближе к понятию "геосфера", где возникает довольно мало изученная проблема взаимопроникновения разных геосфер (атмосферы, литосферы, гидросферы) - границы биосферы, по Вернадскому.

Водные ресурсы Земли

Водные объекты мира содержат примерно 1 388 миллионов кубических километров воды, огромный объём, распределённый по водным объектам всех типов. Мировой океан и моря, которые с ним связаны - это основная часть воды, принадлежащей гидросфере, 96,4 процента общего количества. На втором месте, ледники и снежники: здесь 1,86 процентов от всех вод планеты. Остальным водным объектам досталась 1,78%, а это огромное количество рек, озёр, болот.

Самые ценные воды - пресные, но их на планете довольно мало: 36 769 тысяч кубических километров, то есть, только 2,65 процентов всей планетарной воды. И большая часть, ледники и снежники, где содержится более семидесяти процентов всей пресной воды на Земле. Пресные озёра имеют 91 тысячу кубических километров воды, четверть процента, пресные подземные воды: 10 530 тысяч кубических километров (28,6%), на реки и водохранилища приходятся сотые и тысячные доли процента. В болотах воды немного, но их площадь на планете огромна - 2 682 миллиона квадратных километров, то есть больше, чем озёр, и тем более водохранилищ.

Гидрологический цикл

Абсолютно все объекты водных биологических ресурсов друг с другом связаны косвенно или непосредственно, поскольку их объединяет круговорот воды на планете (глобальный гидрологический цикл). Главным компонентом круговорота является речной сток, замыкающий звенья материкового и океанического циклов. Наибольший имеет величайшая река мира - Амазонка, её водный сток составляет 18% от стока всех земных рек, то есть 7 280 кубических километров в год.

При неизменной за последние сорок-пятьдесят лет массе воды в глобальной гидросфере, количество содержимого отдельных водных объектов часто изменяется, поскольку воды перераспределяются. С глобальным потеплением климата усилилось таяние и покровных, и горных ледников, уходит вечная мерзлота, заметно повысился уровень Мирового океана. Ледники Гренландии, Антарктиды, арктических островов постепенно тают. Вода - природный ресурс, который в состоянии возобновляться, потому что она постоянно поступает с атмосферными осадками, которые стекают при помощи водосборных бассейнов в озёра и реки, образуют подземные запасы, являющиеся главными источниками, позволяющими использование водных объектов.

Использование

Одна и та же вода используется, как правило, много раз и разными пользователями. Например, сначала она участвует в каком-либо технологическом процессе, после чего поступает в затем эту же воду использует другой пользователь. Но несмотря на то, что вода является источником восполняемым и применяемым повторно, пользование водными объектами не происходит в достаточном объёме, поскольку необходимого количества пресной воды на планете нет.

Особенный дефицит водных ресурсов наступает, например, во время засухи или других природных явлений. Количество осадков уменьшается, а они являются главным источником возобновления этого природного ресурса. Также сброс сточных вод загрязняет водоёмы, из-за строительства плотин, дамб и других сооружений гидрологический режим изменяется, а человеческие потребности всегда превышают допустимый забор пресной воды. Поэтому охрана водных объектов является делом первостепенным.

Юридический аспект

Мировые воды, безусловно, полезный природный ресурс важнейшего экологического и экономического значения. В отличие от любых полезных ископаемых вода для жизнедеятельности человечества абсолютно необходима. Поэтому особое значение имеет правовое регулирование относительно водной собственности, пользование водными объектами, их частями, а также вопросов распределения и охраны. Поэтому "воды" и "вода" - юридически разные понятия.

Вода не более чем соединение кислорода и водорода, которое существует в жидком, газообразном и твёрдом состоянии. Воды - это абсолютно вся вода, которая находится во всех водных объектах, то есть в её естественном состоянии и на поверхности суши, и в недрах, и в любых формах рельефа земной коры. Режим пользования водными объектами регулируется гражданским законодательством. Существует специальное водное законодательство, которое регламентирует использование вод, находящихся в природной среде и водных объектах - водопользование. Не обособляется и не индивидуализируется только вода, находящаяся в атмосфере и выпадающая в поскольку является частью состава почвы.

Безопасность

Безопасность на водных объектах в зимний период обеспечивает полное соблюдение соответствующих правил. Осенний лёд крайне непрочен до тех пор, пока не наступят устойчивые морозы. Вечером и ночью он может выдержать некоторую нагрузку, а днём быстро нагревается от талой воды, которая просачивается вглубь, делая лёд пористым и слабым, несмотря на толщину. В этот период он бывает причиной травматизма и даже гибели людей.

Водоёмы замерзают весьма неравномерно, сначала у берегов, на мелководье, затем на середине. Озёра, пруды, где вода стоячая, и особенно если в водоём не впадают ручьи, в нём нет русла реки или подводных ключей, замерзают быстрее. Течение всегда сдерживает образование льда. Безопасная толщина для одинокого человека - семь сантиметров, для катка - не менее двенадцати сантиметров, для пешей переправы - от пятнадцати сантиметров, для автомобилей - не менее тридцати. Если человек всё-таки провалился сквозь лёд, то при температуре 24 градуса по Цельсию он может находиться в воде до девяти часов без вреда для здоровья, но лёд при такой температуре - это большая редкость. Обычно она от пяти до пятнадцати градусов. В такой ситуации человек может выжить четыре часа. Если температура до трёх градусов, смерть наступает через пятнадцать минут.

Правила поведения

1. В тёмное время суток на лёд выходить нельзя, а также при плохой видимости: в снегопад, туман, дождь.
2. Ногами лёд бить нельзя, проверяя его на прочность. Если под ногами появилось хоть немного воды, нужно немедленно отходить назад по своему следу скользящими шагами, распределяя нагрузку на большую площадь (ноги на ширине плеч).
3. Идти по проторённым тропам.
4. Группа людей должна переходить водоём, соблюдая дистанцию в 5 метров минимум.
5. Необходимо иметь при себе двадцатиметровый прочный шнур с глухой петлёй и грузом (груз нужен, чтобы забросить провалившемуся шнур, а петля, чтобы он продел её под мышками).
6. Родители не должны позволять детям находится без присмотра на водоёмах: ни на рыбалке, ни на катке.
7. В алкогольном опьянении к водоёмам лучше не приближаться, поскольку люди в этом состоянии реагируют на опасность неадекватно.

Рыболовам на заметку

1. Необходимо хорошо знать водоём, предназначенный для рыбалки: глубокие и мелкие места, чтобы соблюсти безопасность на водных объектах.
2. Различать приметы тонкого льда, знать, какие водные объекты опасны, соблюдать меры предосторожности.
3. Маршрут определять с берега.
4. Соблюдать осторожность при спуске на лёд: часто он не очень плотно соединяется с сушей, там бывают трещины и воздух подо льдом.
5. Нельзя выходить на тёмные участки льда, которые прогрелись на солнце.
6. Соблюдать расстояние между идущими по льду не мене пяти метров.
7. Рюкзак или ящик со снастями и припасами лучше волочь на верёвке в двух-трёх метрах сзади.
8. Для проверки каждого шага у рыболова должна быть пешня, которой нужно прощупывать лёд не прямо перед собой, а сбоку.
9. К другим рыболовам нельзя подходить ближе, чем на три метра.
10. Запрещается подходить к участкам, где есть вмёрзшие в лёд водоросли или коряги.
11. Лунки на переправах делать нельзя (на тропинках), а также воспрещается создавать несколько лунок вокруг себя.
12. Для спасения необходимо иметь шнур с грузом, длинную жердь или широкую доску, что-то острое (багор, нож, крюк), чтобы можно было зацепиться за лёд.

Водные объекты способны как украсить и обогатить жизнь человека, так и отнять её - необходимо помнить об этом.

Водные объекты Москвы в 4 классе общеобразовательной школы разбирают довольно подробно. О чем рассказывают школьникам? Рассматривают не только известную всем Москву-реку, но и многие другие речки, озера и водохранилища, присутствующие на территории столицы и прилегающих в ней местностей. Разберемся подробнее, чем богата златоглавая Москва из числа природных ресурсов.

О статистике

Как могут рассказать географы, водные объекты г. Москвы суммарно - это достаточно внушительный по объемам фонд. Самой главной можно назвать одноименную со столицей реку, богатую многочисленными притоками. Вместе с этим регион отличается обилием мелких речек, озер, прудов. Не стоит забывать и о богатстве подземных вод.

Как известно из географии и краеведения, на территории столичного региона насчитывается 116 рек, масштабных ручьев. Больше половины из них оформлены коллекторами либо на всем протяжении, либо частично, но 42 протекают совершенно свободно. Включают в себя водные объекты Москвы и Подмосковья также городские водоемы, предназначенные для отстаивания жидкостей пруды и мелкие образования, которые нельзя найти на генеральном плане населенного пункта. Такие небольшие водоемы не имеют какого-либо выраженного функционального предназначения.

Все течет, все изменяется

Из истории известно, что ранее водные объекты города Москвы были значительно многочисленнее. Благоустройство населенного пункта, активная застройка местности негативно сказались на обилии водных элементов, и в настоящее время мы видим то, что осталось. Экологи бьют тревогу: процессы застройки продолжаются, а меры по защите окружающей среды так и не принимаются. Это касается необходимости сохранения различных природных ресурсов, включая водные. Конечно, заключение в подземные коллекторы - это относительно разумный вариант в сравнении, скажем, с полной сменой русла или осушением водоема, тем не менее на экологии он сказывается негативно.

Водное сердце города

Самый главный водный объект Москвы - это река, которая с городом именуется одинаково. Гидрографическая сетка населенного пункта богата элементами, но равного Москве-реке просто нет. Свой старт водоем берет вблизи Старково - небольшой деревни на территории Можайского района. Здесь находится болото, из которого и начинается самая важная столичная артерия.

На всем протяжении этого первого из списка водных объектов Москвы происходит встреча с сотней притоков. Наиболее важными и крупными считаются:

• Сетунь.
• Истра.
• Руза.

О масштабах

Как рассказывают на уроках окружающего мира в 4 классе, водные объекты Москвы разнообразны по своим размерам и значимости для населения. Одноименная со столицей река, безусловно, очень важна именно за счет своих габаритов. Протяженность ее русла - почти полтысячи километров, из которых в городской черте - 75. В пределах московского кольца в глубину водоем варьируется от двух метров до восьми, а в ширину кое-где достигает сотни метров. Впрочем, в низовьях река значительно масштабнее - практически вдвое.

Самые глубокие участки Москвы-реки расположены ниже по течению, нежели построен город. В этих местах водоем достигает шести метров. В низовьях расходуемые водные объемы оцениваются в 109 кубических метров ежесуточно. Из всего списка водных объектов Москвы именно одноименная со столицей речка отличается невероятной красотой и роскошью в области Мещеры. Здесь водоем формирует сложную болотистую систему с обилием стариц. Природой создана широкая роскошная пойма.

Есть конкуренция!

Список и названия водных объектов Москвы составить непросто, ведь только на территории столицы насчитывается более трех сотен водоемов. Это не только природные, но и созданные человеком объекты. Суммарно площадь их превышает 880 га. Принято классифицировать все имеющиеся объекты по системе деления на четыре группы:

• пойма;
• карстовые;
• русло;
• верховые.

Важно знать

Водные объекты нашего края - Москвы - уникальны, так как на территории всей страны нет аналогичного по размеру сооружения, систематизированного объединения водоемов для подведения воды ради человеческих нужд и отведения использованной жидкости. Снабжение водой для питья, хозяйствования обеспечено двумя системами водного хозяйства:

• Волжская.
• Москворецко-Вазузская.

Технические аспекты

Используемые для питья в столице воды подаются сразу из трех регионов страны. Это область, прилегающая к столичному региону, а также окружающие Тверь, Смоленск территории. Москворецко-Вазузская система собирает жидкость с 15 000 квадратных километров, а Волжская еще масштабнее. Вне зависимости от того, какие водные объекты есть в Москве, жители города получают воду для питья и прочих нужд через эту систему аж с 40 000 квадратных километров.

Если сложить гарантированную отдачу воды по этим двум системам, получится 51 и 82 м3/с. Для обеспечения рабочего процесса построены каналы общей протяженностью полторы сотни километров, почти два десятка узлов для регулирования работы и насосных станций. Ежесуточно в столицу по системам направляется порядка 7 000 000 кубометров жидкости по сетям подачи воды, общая протяженность которых превышает десять тысяч километров.

Что приходит - то уходит

Список водных объектов нашего края (Москвы) не может быть полным без упоминания канализационной системы. В настоящее время в нее объединены 116 станций с насосами и еще три аэрационные системы, которые принимают и очищают сточные воды, генерируемые столичным населением и производственными мощностями. Аэрационные станции организованы традиционные - они обеспечивают биологическую очистку прохождением полного цикла обработки. Уровень очистки оценивается в 95% относительно всего объема загрязнений, поступающих в жидкости.

Указанное значение исключительно важно поддерживать на заданном уровне, так как это позволяет добиться относительного качества вод реки для пользования ими, включая рыболовное хозяйство. Еще шесть аэрационных станций в разных частях города должны обеспечивать порядка 100 000 кубометров очищенной воды ежесуточно. Ввод в эксплуатацию производится вот уже не первый год. Некоторые станции построены, над другими пока еще работают.

Скрытое от наших глаз

Важный элемент системы водных объектов Москвы и Московской области - подземные источники. Практически полностью подача воды для питья и хозяйствования в пределах столичного региона базируется на поверхностных водоемах, а вот подземные еще не играют значимой роли. Как говорят специалисты, в общем балансе потребления воды ресурсы под землей занимают порядка двух процентов. В то же время важно сохранять имеющееся в настоящее время и предупреждать загрязнение окружающей среды - вероятно, в будущем будут изобретены высокоэффективные способы задействования в том числе и подземных источников, так как нехватка воды в столице уже сегодня ощущается достаточно значительная.

Минеральные источники

Как рассказывают в программе предмета «Окружающий мир» в 4 классе, водные объекты Москвы включают в себя источники минеральных вод. Среди них есть минерализованные в малой степени - то есть до уровня пяти граммов на литр. Эти воды содержат сульфатные соединения кальция, натрия. Кроме них, представлены рассолы, богатые бромом, хлоридом натрия. Уровень минерализации этих вод достигает 260 г/л, а концентрация брома - до 400 мг/л.

Уровень слабой минерализации присущ нижним карбоновым отложениям, залегающим на глубине до 400 метров под уровнем земли. В настоящее время список водных объектов Москвы и Московской области, где можно добывать такие жидкости, социально важен, так как продукт используется в медицинских учреждениях по всему городу, в санаторных, курортных комплексах, оздоровительных профилакториях. Исследования показали, что московские воды по своим параметрам ни в коей степени не хуже известных кавказских источников. Более того, некоторые отдельные параметры даже позволяют говорить о лучшем качестве именно московских минеральных лечебных жидкостей.

О названиях и цифрах

Как видно из карты города и прилежащего к ней региона, список водных объектов Москвы и Московской области в настоящий момент включает порядка трех сотен озер. Последние полстолетия активно сооружаются водохранилища, и число их растет буквально из года в год. Кроме уже упомянутой одноименной со столицей реки очень важные водоемы, протекающие на территории региона и ближайших областей:

• Волга.
• Протва.

В относительной близости от столицы нашей державы - истоки исключительно важных европейских водных артерий, включая Днепр и Дон. Некоторые источники используются для забора питьевой воды, все прочие принадлежат ко второй категории, то есть рекреационные воды, где можно отдыхать, заниматься спортом и купаться.

Водохранилища

Из этой категории водных объектов Москвы необходимо особенно отметить возведенные на базе Клязьмы, Учи, Вязи. Водохранилища созданы не только для накопления и забора питьевой воды, но и для обеспечения качественного судоходства в регионе. Такие объекты преимущественно включены либо в Волжскую систему, либо в Москворецкую. Самое значимое сооружение этой категории - водохранилище, названное Иваньковским. Оно создавалось еще в конце тридцатых годов прошлого столетия. Базируется объект на Волге, а для его создания была построена одноименная плотина. В настоящее время за водоемом прижилось наименование «Московское море». Жидкость отсюда по специально построенному каналу поступает в Икшинское водохранилище, откуда распределяется между Пестовским и возведенным на Уче.

Всего водные объекты Москвы из категории водохранилищ - это более тридцати тысяч гектаров. Самое крупное в области расположено на Истре и растянулось на площадь 3 360 га. Несколько меньше Можайское и Озернинское. На Рузе создано хранилище воды площадью 3 270 га, на Уче - 2 100 га, на Клязьме - 1 584 га.

Много или мало?

Как говорят специалисты, количество водных объектов Москвы может впечатлить только на первый взгляд и лишь неопытного человека, не имеющего возможности оценить реальное положение ситуации. На самом деле ресурсы достаточно скудные, а вот нагрузка, связанная с человеческой активностью, очень большая - намного выше, нежели в любом другом регионе нашей державы. Обусловлено это и обилием населения, нуждающегося в воде для жизнедеятельности и отдыха, и многочисленными промышленными и сельскохозяйственными объектами.

Как видно из статистики, водные объекты Москвы включают в себя порядка пяти тысяч гектаров озер разного размера. Наиболее крупными и ценными считаются Сенеж, Шатура, Бисерово, комплекс Медвежьих озер. И все же эти ресурсы недостаточны для обеспечения нужд населения, поэтому важно относиться к ним бережно.

Актуальность проблемы

В настоящее время обеспечение водой на территории столичного региона меньше приблизительно в полсотни раз в сравнении со средними показателями по державе. Самая сложная ситуация в области Ногинска, Щелково, Сергиева-Посада и на территории Орехово-Зуевского района. Отличаются эти части региона не только повышенным потреблением жидкости, но и очень большим объемом сточных вод, сильно загрязненных отходами, включая промышленные.

Экология: беды наступают

Экологи давно бьют тревогу: в столичном регионе жизнь постепенно становится крайне сложной, а местность настолько отравлена химическими загрязнениями, выбросами и другими продуктами жизнедеятельности нашей цивилизации, что ущерб уже сейчас невозместим. Не будет исключением и ситуация с водными ресурсами. Качество речных вод постоянно становится ниже и ниже, и никакие меры, принимаемые сейчас, не помогают исправить ситуацию. Поверхностный сток отличается высоким уровнем загрязнения, что сильно воздействует на открытые водоемы, а через них - на водные ресурсы под землей, так как вся эта система тесно взаимосвязана.

Открытые водоемы на территории столицы и прилегающей к ней области отличаются очень высоким уровнем загрязнения. Настоящая экологическая катастрофа сложилась в пределах Клязьмы, Пахры - не только самих этих рек, но и всего их бассейна. Безусловно, здесь стоят очистительные установки, но фактически они перегружены, изношены, устарели, поэтому нормального уровня на выходе не показывают. Из года в год в сооружениях, ответственных за очистку водоемов, накапливаются миллионы тонн загрязнений, преимущественно - токсичных, но немногим меньший объем отправляется в «свободное плавание», постепенно отравляя другие водоемы.

Реки и цифры

На территории столицы и Подмосковья есть тринадцать рек, продолжительность которых превышает сто километров. Про параметры Москвы-реки рассказано выше. Стоит также упомянуть Клязьму, чья продолжительность на территории Московского региона - 230 км. Ока длится 206 км, а Волга лишь девятью километрами заходит на территорию области. Вблизи Дубны она, тем не менее, перекрыта плотиной, и отсюда начинается канал, соединяющий водоем со столицей. Он судоходен, в ширину составляет 85 метров, а в глубину - пять с половиной. До 58 % всей жидкости, расходуемой в главном городе державы, поступает именно отсюда. В ширину Ока в некоторых местах достигает двухсот метров, Клязьма вдвое меньше. Наибольшая зафиксированная глубина Оки - 10 метров, Клязьмы - до пяти.

А вот мелких рек в области намного больше, нежели крупных. До 99 % всего бассейна главной водной артерии столицы сформированы именно речками незначительного масштаба. Очень сильное влияние на водную систему оказала вырубка лесов. Экологи подсчитали, что активная вырубка зеленых насаждений за последние почти полтора века стала причиной потери половины родников и одной трети некрупных речек. Каждые десять процентов вырубленного леса бассейна небольшой речки укорачивают ее длину на почти половину километра. Если лес вырубить полостью, водоем пропадет.

Как показали статистические исследования, почти все реки Москвы и прилегающей к ней области - это спокойные водоемы, в которых вода течет со скоростью до полуметра в секунду. Долины рек широки, хорошо разработаны, есть пойма и до трех террас над ней. Преимущественно это экологические артерии, имеющие смешанный характер питания, из которого внушительная доля принадлежит снегам - до 61 %, в то время как от дождей речки получают лишь 20 % жидкости. Прочие объемы водоема сформированы подземными водами местности.

Режим реки строго определен тем, от каких источников питается конкретный водоем. Экологи называют это распределением стока внутри года. Как показали исследования, в период половодья в разных природных артериях воды поднимаются на сильно отличающийся друг от друга уровень. Наибольшие показатели характерны Оке и нижней части одноименной со столицей реки - до 13 м. А вот самый низкий обычно фиксируется в летний период, когда вода прогрета жарким солнцем. Климатическая статистика показывает, что самые теплые температуры характерны июлю - до 25 градусов по шкале Цельсия.

Реки и их специфика

Отличительная особенность столичного региона - разветвленность сети этих водоемов. Во многом это определяется Окой, самым крупным из всех волжских притоков. До Коломны - верхнее течение Оки. Фарватер, пригодный для судоходства, в глубину достигает 10 метров. Это извилистый водоем, отличающийся крутыми поворотами, глубинными медленными плесами и обилием перекатов.

Несколько десятилетий тому назад на территории Москвы и Подмосковья активно рыбачили, причем всегда - с хорошим уловом. Известно, что сюда нередко ради рыбной ловли приезжали любители из других населенных пунктов, даже отдаленных областей. Сейчас ситуация изменилась к худшему, что связано с загрязненностью области и обилием сельскохозяйственных работ, приведших к существенному уменьшению рыбных популяций. Негативное влияние на экологическую обстановку оказали работы по спрямлению русел. Только несколько мест и по сей день отличаются богатством рыбы. Преимущественно это низовья. Можно наловить язя, леща, щуку, плотву.

Ихтиофауна

Экологические исследования показали, что за последние годы состав популяций, обитающих в водоемах, изменился очень сильно. Наиболее ярко выражены процессы в последние сорок лет. Обусловлено это загрязнением вод и вторым важным антропогенным фактором - строительными площадками на реках. Если раньше Москва-река была богата пескарем, ельцом, голавлей, то в настоящее время эти рыбы практически не встречается. Аналогичная ситуация сложилась на Оке со стерлядью, жерехом, подустом.

Озера области

Географы, экологи проводили достаточно масштабные исследования озерной системы столичного региона. Удалось обнаружить, что водоемы сильно отличаются друг от друга как по возрасту, так и по происхождению. В частности, некоторые сформировались вскоре после ледникового периода: лед ушел к северу, оставив здесь валуны, принесенные из других регионов, и именно ими сформирована область между Смоленском и Москвой. Возвышенность богата котловинами, где со временем появились так называемые моренно-подпрудные озера. По прошествии веков некоторые исчезли, полностью заросли илом, стали меньше. В настоящее время из категории моренно-подпрудных сохранились озера:

• Круглое.
• Долгое.
• Нерское.
• Тростенское.

А что еще?

Кроме указанного типа, на территории Московской области есть озера из класса водно-ледниковых, пойменных, карстовых. Последние - это самая редкая категория, сформированная по итогам растворения горных пород весенними водами или дождем. Водоемы формируются в легкорастворимых породах. Воронки, появляющиеся таким образом, нередко довольно крупные. В норме из воронки жидкость уходит по каналу, но он может забиться, что приводит к накоплению жидкости. Полученное озеро будет наполнено чистой водой, оно прозрачно, красиво и идеально круглое.

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:

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.

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.

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.

Издавна городские поселения возникали по берегам рек и озер, которые служили источником водоснабжения, а зачастую удобным транспортным путем. В то же время реки использовались для удаления жидких и твердых отходов жизнедеятельности людей и домашнего скота, что приводило к их загрязнению, ограничивая расположенные ниже по течению населенные пункты возможности пользоваться ими для питьевого водоснабжения. Реки становились (и продолжают оставаться) разносчиками возбудителей инфекционных заболеваний, таких как холера, дизентерия, брюшной тиф и др.
К водным объектам, расположенным в городской черте, относятся поверхностные водные объекты: водотоки, водоемы, моря, и подземные воды. Территория, сток с которой формирует водный объект, называется водосборной площадью. Водотоки подразделяются на реки, каналы, ручьи; водоемы - на озера, водохранилища, пруды.
Реки - это водные потоки, текущие постоянно или большую часть времени года по поверхности суши, питающиеся стоком атмосферных осадков со своего водосбора в разработанных ими долинах.
Ручей - небольшой постоянный или временный водный поток, образованный стеканием снеговых или дождевых вод, или выходами на поверхность подземных вод.
Городские каналы - искусственные водотоки, прокладываемые для судоходства, переброски стока рек или для предотвращения наводнений при сгонно-нагонных явлениях. Русло канала устраивается из железобетона, реже из каменной кладки, в отдельных местах канал забирается в трубу.
Моря подразделяются на окраинные, внутренние и территориальные. Устьевая область реки, впадающей в море безрукавным руслом, называется эстуарием, или лиманом.
Подземные воды подразделяются на водоносные горизонты и комплексы, образуя в подземелье бассейны и месторождения. Подземные воды, изливающиеся на поверхность, называются родниками (источниками).
Водотоки. Реки подразделяются на малые, средние и большие. Примерные классификационные признаки рек приведены в табл. 5.1.
Классификация городских рек по размеру
Таблица 5.1

* В маловодный период года.

Водоемы. Эти водные объекты по размеру подразделяются на 4 категории. Примерные классификационные признаки водоемов приведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Классификация водоемов по морфометрическим параметрам
Величину колебаний уровня воды озер и водохранилищ определяют по разности между наибольшими и наименьшими уровнями за многолетний период. Колебания уровня поверхности водоема до 3 м относятся к малым, от 3 до 20 м - к средним, свыше 20 м - к большим колебаниям уровня. Интенсивной считается кратность водообмена за год, равная 5, умеренной - от 5 до 0,1, замедленной - до 0,1.
По функциональному назначению городские водоемы делятся в основном на природные, природно-рекреационные, рекреационные для купания, декоративные, технические (пруды-регуляторы, отстойники). Принадлежность к тому или другому виду использования водоема определяется его местоположением в городе (природные комплексы, селитебная территория), происхождением (природные, искусственные), степенью проточности, водообменом, качественным составом.
Эстуарии классифицируются по преобладающему гидрогеологическому режиму: стоковые, приливно-отливные, сгоннонагонные, и по колебаниям уровня: до 0,5 м - малые, от 0,5 до 1м - средние, свыше 1м - большие.

В пределах городской черты водные объекты служат градообразующим фактором: вдоль и вокруг них создаются и развиваются жилые кварталы, ориентируются улицы и проезды. Городские водотоки и водоемы обладают эстетической значимостью, они используются для рекреации. При наличии судоходных рек и каналов, в приморских городах в пределах городской черты располагаются порты.
Изменение гидрологического баланса в условиях города. Естественные процессы стокообразования, самоочищения водных объектов города претерпели значительные преобразования под влиянием изменения структуры водосборной площади, процессов регулирования стока, водозабора и водоотведения.
Если в прошлом населенные пункты «прижимались» к рекам, а водораздельные пространства оставались нетронутыми, то современный город почти полностью освоил водоразделы, превратив их в жилую застройку и промзоны.
При этом изменялась водосборная площадь - вырубались леса, засыпались малые ручьи и реки, спрямлялись русла средних и больших рек, что отражалось на естественных режимообразующих процессах формирования как поверхностного, так и подземного стока. Очень часто такое стихийное планирование являлось причиной подтопления городских территорий. Беспорядочная застройка берегов и многочисленные мосты сужали пойму реки, высокая вода часто выходила из берегов. Если за пределами Москвы горизонт воды поднимался над нулем до 7,5 м, то в черте города - до 9 м.
Часть рек, попадающих под застройку, полностью или частично забиралась в подземные коллекторы, другие перегораживались плотинами и превращались в цепочку прудов, которые с течением времени заполнялись наносами. На сегодняшний день на территории Москвы (если ее рассматривать только в границах МКАД), из 800 когда-то существовавших водотоков (реки и ручьи) 465 исчезло с поверхности города (Н. С. Касимов, А. С. Курбатова, В. Н. Башкин, 2004 г.).
С увеличением застройки, площади твердых покрытий (дороги, площади, тротуары), искусственно уплотненных почв на территории города происходит перераспределение поверхностного и подземного стока, где доля поверхностного стока с водонепроницаемых покрытий возрастает, а подземного соответственно уменьшается при общем увеличении полного речного стока. Например, величина поверхностной составляющей речного стока с

территории г. Москвы почти в 2 раза, а в пределах Садового кольца в 3,7 раза больше, чем с окружающей Москву местности. Поверхностный сток поглощает нефтепродукты, тяжелые металлы, увеличиваются концентрации органических веществ, не характерные для природных ландшафтов.
Водозабор и водоотведение. Все поверхностные воды (реки, озера, водохранилища), а также месторождения подземных вод (самоизливающие родники) всегда использовались для водоснабжения городских поселений. При этом забор воды из рек осуществлялся выше города, а сброс использованной сточной воды -- ниже по течению реки. Изъятие воды в значительных количествах создавало острую проблему в маловодные, засушливые годы, когда сток в реках опускался ниже критических значений.
Виды водопользования на территории городских поселений довольно многочисленны.
К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения и для водоснабжения предприятий пищевой промышленности. К коммунально-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха. К рыбохозяйственному водопользованию относится использование водных объектов в качестве среды обитания рыб и других водных организмов. Кроме того, водоемы и водотоки на территории городских поселений могут использоваться для судоходства, в технических целях (забор воды для промышленных предприятий и т. п.) и даже для отведения сточных вод (СВ). Следует подчеркнуть, что разные участки одного водного объекта могут относиться к различным категориям водопользования.
Если воды городских водоемов используются в лечебно-оздоровительных целях и рекреации, их качество должно соответствовать коммунально-бытовым нормам. Соответствующий контроль таких водных объектов проводится службой санэпиднадзора.
На судоходных реках, озерах и водохранилищах условия прохождения и стоянки судов, а также других плавучих средств, включая меры по охране вод от загрязнения и засорения, определены законодательством.
Использование водных объектов для плавания на маломерных плавательных средствах осуществляется в соответствии с правилами, устанавливаемыми местной администрацией в соответствии с законодательством в целях защиты здоровья отдыхающих и охраны вод от загрязнения.
Часто городские водоемы и водотоки используются для рыбной ловли. При этом любительский и спортивный лов рыбы должен осуществляться в определенных размерах добываемой рыбы, причем только неистребительными орудиями лова, и разрешается во всех отведенных для этого водоемах при условии соблюдения правил рыболовства и водопользования. Так, лов рыбы не допускается в водоемах и участках водоемов, признанных государственными заповедниками или специальными биологическими заказниками для разведения и охраны редких и ценных видов рыб и водных животных.
К сожалению, возрастающая антропогенная нагрузка на водные объекты городов часто приводит к резкому ухудшению качества воды и, в результате, они становятся непригодными для обитания, воспроизводства рыб и других водных организмов. Так, например, на сегодняшний день из 70 поверхностных водотоков г. Москвы только 40 признаются объектами рыбохозяйственного назначения; из 300 проточных или замкнутых водоемов лишь 21 отнесен к категории рыбохозяйственных.
Нередко производится отведение (сброс) загрязненных СВ в водные объекты в пределах городской черты, хотя это и запрещено законодательством. Так, например, в той же Москве в ее водные объекты две трети ежегодно отводимого объема всех СВ производится в черте города. Причем из всех сброшенных вод около 69 % составляют хозяйственно-бытовые СВ, 15 % - поверхностный сток с территории города, 17 % - промышленноливневые СВ от единичных водопользователей. В том случае, когда сброс в городские реки происходит через специальные устройства (организованный сброс), состав таких вод должен соответствовать качеству водных объектов коммунально-бытового назначения.