Водные объекты урбанизированных территорий (на примере Московского региона). Водные объекты мира. Использование водных объектов
Москва - знаменитый город, украшенный величественными зданиями, зеленью садов и древними извилистыми улицами - живым воплощением ушедших времен. Но не только архитектурой знаменита российская столица.
Природа щедра к этим местам, и многочисленные водоемы, расположенные в самых красивых завершают ее неповторимый облик. Познакомимся с ними и откроем список водных объектов Москвы - прудов, озер и каналов.
Тропаревский пруд
На территории ландшафтного парка «Теплый стан», на юго-западе столицы, находится искусственный водоем - Тропаревский пруд. Он появился в послевоенное время, заняв овраг, расположенный у истока р. Очаковки. И хотя сухая формулировка «водные объекты Москвы» совершенно не подходит этому очаровательному водоему, начнем описание с него. Тропаревский пруд - единственный на обширной площади проточный пруд, где можно насладиться полноценным отдыхом на природе. Река Очаковка и ручей Кукринский, впадающие в пруд, не дают воде застаиваться. Берег водоема достойно благоустроен: обновлены береговые линии, отреставрирована набережная, на пляже установлены скамейки, лежаки и мостики, имеются уютные кафе, бесплатный Wi-Fi, работающий в зоне пляжа, прокат лодок и катамаранов.
Безопасный спуск к воде и регулярный мониторинг ее состояния позволяют семьям проводить здесь выходные дни вместе с детьми. Желающим в прибрежной зоне обеспечен активный отдых: здесь оборудованы площадки для детей, волейбольное и футбольное поля.
Голицынский пруд
На правобережье Москвы-реки московские водоемы представлены Голицынским прудом. Расположенный в знаменитом парке им. Горького, он является излюбленным место отдыха москвичей. Этот великолепный уголок природы доставит незабываемое удовольствие каждому, ведь здесь есть все то, о чем можно мечтать. Набережная пруда реставрирована и облагорожена, в непосредственной близости у воды стоят удобные лежаки, деревянные скамейки и столики. На пляже можно успешно сочетать отдых с рабочими моментами: в комплекс услуг входит бесплатный Wi-Fi. Этот водоем самый романтичный в Москве. Здесь можно и покататься на лодке, и покормить пернатых обитателей - уток и лебедей, привыкших к человеку и с удовольствием принимающих его угощение.
Голицынский пруд богат разнообразной рыбой, запущенной когда-то в целях очистки. Прижившиеся толстолобик и достигают значительных размеров. Рыбаки здесь - частые гости, поскольку рыбная ловля разрешена. Голицынский пруд - это один из живописнейших уголков столицы, успешно соединивший красоту русской природы с достижениями цивилизации.
Серебряно-Виноградный пруд
Этот водоем - один из старейших и известнейших в перечне « Москвы». Находится он в пойме р. Серебрянки рядом с местом, где в 17-м веке стояла усадьба царя Алексея Михайловича - отца Петра I Великого. Именно основатель династии Романовых соединил плотинами речку с двумя небольшими водоемами, тем самым окружив водой со всех сторон. В этом пруду царевич Петр впервые совершал плавание на небольшом боте, шутливо именовавшемся впоследствии "дедушкой русского флота".
Это историческое место сегодня - памятник садово-паркового искусства. Водоем и прибрежную зону вычистили и реставрировали, плотины заменили мостами, установили детские качели, соорудили баскетбольные и волейбольные площадки, укрепили берега и пляжную зону. Песчаный обустроенный пляж, две лодочные станции, пункт проката спортинвентаря и спортивные сооружения давно оценили отдыхающие. Для приехавших на автомобиле имеются две благоустроенные стоянки. Территория пляжа огорожена декоративной решеткой, обеспечивающей безопасность отдыхающих.
Патриаршие пруды
Список водных объектов Москвы был бы неполным без знаменитых Патриарших прудов. Несмотря на множественное число, сегодня - это один водоем, окруженный небольшим аккуратным парком. Патриаршие пруды - удивительно тихое местечко в самом центре столицы, с богатой историей и литературной славой. К тому же оно словно создано для прогулок, отдыха и размышлений.
В водоем, облагороженный и вычищенный в 2003 году, запустили рыбу. Кроме нее, здесь прижились лебеди и утки. Пруд окружили реконструировали сквер и превратили этот тихий уголок в объект культурного наследия.
Чистые пруды
Москва - разноликий город. В сутолоке огромного мегаполиса немало удивительно спокойных мест, наполненных старомосковской энергетикой. Например, Чистые пруды - раскинувшийся посреди Чистопрудного бульвара водоем, охраняемый вековыми липами, элегантными каштанами и стрижеными газонами.
Окруженный кварталами старой застройки и удачно вписавшимися современными зданиями, пруд и прилегающий к нему парк - историческое место, хранящее память о былых временах.
Воронцовские пруды
Украшением Юго-Запада столицы является парк с 5 водоемами, расположенными на территории усадьбы Воронцово. Это ухоженные, живописные места, занимающие почти 40 гектаров - настоящий земной рай. Сохранившиеся с 18-го века деревья, обрамляющие каскад водоемов, укрепленная береговая линия, превосходный парковый интерьер, несколько уютных кафе и игровые площадки хороши в любое время года. Воронцовские пруды - превосходное место для активного отдыха.
Борисовские пруды
Водные объекты Москвы дополняют Борисовские пруды - водоем, названный так в честь Бориса Годунова и существующий уже несколько столетий, является самым крупным в столице. Его площадь занимает почти 86 гектаров.
Оборудованный на северном берегу пляж превосходно благоустроен, однако в воде пруда присутствуют вредные вещества, не позволяющие купаться, о чем оповещают запрещающие таблички. Тем не менее, лебеди и утки на водоеме живут, а на чистом песке пляжа можно великолепно отдыхать, принимая солнечные ванны.
Каналы Москвы
Перечислив основные искусственные водоемы столицы, вспомним о водных артериях - каналах. Вот они:
Канал им. Москвы.
Водоотводный.
Головинский.
Крылатское (гребной канал).
Водные объекты Москвы, представленные каналами, носят особый характер. Знаменитый канал им. Москвы, соединяющий Волгу с Москвой-рекой, построен в 30-х годах прошлого века. Грандиозное строительство было вызвано острой нехваткой воды в городе, именно поэтому было принято решение о его возведении. Длина канала 128 км. Он обеспечивает 60% потребителей.
Озера
Богата столица и природными водоемами. представлены Белым, Святым, Черным озерами, соединенными между собой рукотворными протоками, образующими Косинское трехозерье. Белое - наиболее крупное в комплексе, дотигающее площади 27 гектаров и глубины 19 м. Чёрное озеро соединяется с Белым искусственной протокой. Илистое дно и родниковая подпитка - хорошие условия для воспроизводства рыбы. славится целебной водой, содержащей множество химических элементов. Озера Москвы - превосходные места для отдыха и рыбалки.
В рамках одной статьи невозможно рассказать обо всех водоемах столицы, мы перечислили лишь самые известные из них.
© Департамент Природопользования и охраныокружающей среды города Москвы, 2011 г.
Общие сведения о поверхностных водных объектах на территории г. Москвы
Основным природным процессом формирования стока является смешение вод, участвующих в питании реки, т.е. атмосферных, почвенных, грунтовых и подземных вод, которые выщелачивают ряд макро- и микроэлементов при взаимодействии с почвами и породами. В результате создается определенный состав речной воды, отражающий весь комплекс климатических, географических, гидрологических и гидрохимических факторов, характерных для площади водосбора реки.К антропогенным источникам поступления стока в речные воды относятся бытовые, промышленные, поверхностные (ливневые и талые) и дренажные сточные воды, дымы и газы, растворяющиеся в атмосферных осадках, сельскохозяйственные стоки, результаты рекреационной деятельности и т.д.
На качество поступающей в город воды реки Москвы и ее основных притоков оказывает влияние комплекс хозяйственной деятельности на территориях Московской, Смоленской и Тверской областей, поэтому уже на входе в город качество воды не соответствует нормативам рыбохозяйственного водопользования по многим показателям.
В черте города происходит дополнительное загрязнение реки за счет сбросов промышленных и ливневых сточных вод, недостаточно-очищенных сточных вод после станций аэрации, неорганизованного поверхностного стока с селитебных территорий.
Состояние водных объектов
Город Москва в современных границах занимает площадь 109,1 тыс.га, из них площадь водных объектов составляет 3,2 тыс.га. На территории города имеется более 140 водотоков и более 430 водоемов.
Водные объекты города, частично деформированные техническими средствами, образуют единую коллекторно-речную сеть. Все элементы комплекса водных объектов города взаимосвязаны и участвуют в формировании водохозяйственного баланса и качества воды основной водной артерии – реки Москвы.
Система водных объектов г. Москвы является частью природной среды города, выполняет градообразующие, инженерные и экологические функции, формирует ландшафтный облик города, осуществляет отвод поверхностного и дренажного стока.
Основная часть открытых русел малых рек (249 км), участки рек, заключенные в коллекторы и около 200 водоемов находятся на обслуживании ГУП «Мосводосток».
Особенности речной сети на территории города Москвы
Основной водной артерией города является река Москва, которая пересекает город с северо-запада на юго-восток. Река Москва является левым притоком р. Оки, общая площадь ее водосборного бассейна составляет 17,6 тыс. км2, общая длина – 496 км, в том числе в черте города около 75 км по естественному природному руслу. Практически вся территория города находится в границах водосборного бассейна реки Москвы.
Бассейн реки Москвы разбит на 8 водохозяйственных участков, город Москва расположен на территории 2-х участков:
М6 – Рублевский г/у (Московская обл., 228 км от устья) – Перервинский г/у (г. Москва, 157 км);
М7 - Перервинский г/у (г.Москва, 157 км) – устье р.Пехорка (Московская обл., 110 км).
К категории самых малых рек протяженностью от 10 до 25 км относятся притоки реки Москвы первого, второго и третьего порядка - реки Городня, Битца, Чертановка, Нищенка, Пономарка (Чурилиха), Раменка, Очаковка, Чермянка, Лихоборка, Хапиловка (Сосенка), Серебрянка, имеющие открытые и закрытые участки русла.
Остальные реки и ручьи на территории города относятся к мельчайшим рекам протяженностью менее 10 км или ручьям, большая часть из них заключена в коллекторы . Всего на территории города расположено 142 водотока с водосборной площадью более 1,5 км2.
Особенностью гидрографической сети на территории г. Москвы является высокая степень ее антропогенной трансформации вследствие заключения рек в коллекторы, изменения гидрологических характеристик и гидрометрических параметров.
Только 45 рек и ручьев имеют полностью открытые русла, 40 водотоков полностью забраны в коллекторы, остальные имеют частично открытые русла и частично заключены в коллекторы. Преобразование рек в речные коллектора нарушает непрерывность и целостность водной системы г. Москвы, приводит к ухудшению естественного самоочищения рек, ликвидации и фрагментации речных долин, подтоплению прилегающих территорий.
Общая протяженность рек и ручьев на территории города составляет около 660 км, из составляет 395 км, т.е. 60% от длины всех рек.
Река Яуза - левый приток р. Москвы, общая протяженность - 48 км, в черте города – 26,4 км. Общая водосборная площадь бассейна р. Яузы – 450 км2. В черте города р. Яуза протекает в открытом русле, наиболее крупными притоками являются реки Чермянка, Лихоборка, Хапиловка (Сосенка), Серебрянка. В нижнем течении р. Яуза заключена в набережные. В нижнем течении реки расположен гидроузел.
Река Сходня – левый приток р. Москвы, общая протяженность - 47 км, в черте города – 31,6 км. Общая водосборная площадь бассейна р. Сходня – 255 км2. В черте города р. Сходня протекает в открытом русле, наиболее крупными притоками являются реки Ржавка и Горетовка. В нижнем течении река принимает волжскую воду из деривационного канала Сходненской ГЭС.
Река Сетунь - правый приток р. Москвы, общая протяженность – 38 км, в черте города – 25,1 км. Общая водосборная площадь бассейна р. Сетунь – 190 км2. В черте города р. Сетунь протекает в открытом русле, наиболее крупными притоками являются реки Раменка, Очаковка, Самородинка и Натошенка.
Река Городня - правый приток р. Москвы, водосборная площадь полностью расположена на территории г. Москвы и составляет 95 км2. Общая длина реки – 15,7 км, из которых 6,0 км заключено в коллектор. Наиболее крупными притоками являются реки Чертановка, Язвенка, Бирюлевский ручей и Шмелевка. На реке Городне расположена одна из наиболее крупных водохозяйственных систем – Царицынские и Борисовские русловые пруды, образованные тремя плотинами.
На р. Москве выше города расположена Рублевская плотина, уровни москворецкой воды в черте города регулируются двумя плотинами – Карамышевской и Перервинской, ниже города расположен гидроузел «Трудкоммуна». Река Москва в пределах города фактически представляет собой каскад русловых водохранилищ, образованных данными плотинами.
Характеристика водоемов
На территории г. Москвы расположено 438 водоемов естественного и искусственного происхождения, входящих в единую гидрографическую систему г. Москвы. Общая площадь водного зеркала озер и прудов составляет более 1,03 га, глубина прудов колеблется, в основном от 2 до 3м.
Из всех водоемов только 3 являются естественными озерами – Косинские озера Белое, Черное и Святое. Это верховые озера ледникового происхождения, не имеющие инженерных сооружений.
Остальные 435 водоемов являются прудами, созданными путем устройства подпорных сооружений и выемок в руслах, на поймах рек и ручьев и на водоразделах. Более 170 прудов являются русловыми, остальные являются верховыми и пойменными.
Гидрологическая характеристика поверхностных водных объектов
Река Москва в границах города является нижним звеном Москворецко-Верхневолжской обводнительной системы, расход и качество воды в реке Москве в черте города формируются на ее водосборной площади не только на территории Москвы и Московской области, но также на территориях Смоленской и Тверской областей. Почти на всем своем протяжении река зарегулирована системой плотин и шлюзов, поэтому расход воды в реке достаточно стабилен и не подвержен резким колебаниям.
По гидрологическому режиму все водотоки, питающие реку Москву, можно разделить на группы:
участки канала Волга–Москва, подающие волжскую воду через Химкинское водохранилище. Эти водотоки не имеют естественного гидрологического режима и подчиняются потребностям переброски верхневолжской воды в бассейн р. Москвы. Расходы и уровни воды в них регулируются гидротехническими сооружениями канала;
участки р. Москвы в черте города – питаются зарегулированным стоком верхнего течения р. Москвы, поступающей по каналу верхневолжской водой и расходом притоков, формирующихся, в основном , в пределах границ города.
Показатели гидрологического режима реки Москвы определяются, в основном, на основании попусков с гидроузлов с учетом приходной части (вода притоков, сточных и дренажных вод и т.д.) и расходной части (забор воды) водохозяйственного баланса р. Москвы. На входе в город расход воды в реке Москве колеблется от 10 до 20 м3/с, среднегодовой расход в створе Карамышевской плотины с учетом волжской воды составил в 2003 г. – 36,3 м3/с, в 2004 г. – 49,2 м3/с, в створе Перервинской плотины в 2003 г. – 53,1 м3/с, в 2005 г. - 65,7 м3/с, соответственно на выходе из города расход колеблется от 85 до 96 м3/с.
Формирование расхода и качества воды в реках на территории г . Москвы является сложным процессом и находится под воздействием многочисленных природных и антропогенных факторов.
Основным природным процессом формирования стока является смешение вод, участвующих в питании реки, как естественного, так и антропогенного происхождения. К естественной составляющей речного стока относятся: атмосферные воды, поступающие в реки по поверхности и путем инфильтрации через слой почво-грунтов и подземные воды.
Грунтовые и подземные воды выщелачивают ряд макро- и микроэлементов при взаимодействии с почвами и породами, в результате создается определенный состав речной воды, отражающий весь комплекс климатических, географических, гидрологических и гидрохимических факторов, характерных для площади водосбора реки.
Антропогенные источники поступления стока в речные воды являются следствием деятельности человека на водосборной территории. Сюда относятся бытовые, промышленные стоки, поверхностные для полива и обводнения, дренажные воды от утечек из водонесущих коммуникаций , сельскохозяйственные стоки, результаты рекреационной деятельности и т.д.
Общий среднегодовой сток с территории города (боковая приточность) составляет 18,2 м3/с, из них на долю естественной составляющей приходится порядка 61%. В составе антропогенной части стока порядка 21% приходится на долю сбросов стоков антропогенного происхождения.
Примерно половина общего стока с территории города отводится в водные объекты по водосточной сети.
Гидрологический режим притоков реки Москвы формируется составляющими их питания преимущественно естественным путем. Измерение расходов воды в притоках р.Москвы в настоящее время не производится и определяется только расчетным путем.
Гидрологический режим на водных объектах г. Москвы в отчетный период характеризовался устойчивой зимней меженью; ледостав в течении всего зимнего периода не нарушался лишь в верховье р. Москвы (п. Ильинское), ниже впадения р. Яузы и далее по течению отмечались лишь отдельные ледовые явления; русло р. Яузы было свободным ото льда практически по всей длине в черте города. Осенний ледоход на р. Москве наблюдается не ежегодно, особенно в пределах ее шлюзованной части . Весенний ледоход обычно проходит в первой декаде апреля. Основной объем стока (в среднем 65%) как на реке Москве, так и на ее притоках проходит весной. В июне-июле на водотоках Московского региона наблюдаются условия летней межени. В целом водность рек за 2005 г. не превышала среднемноголетних значений.
Основным питанием рек является сток от атмосферных осадков (около 75%), т.е. дождевые и талые воды. Из них на долю грунтовых вод приходится около 33%, как результат дренирования инфильтрационных вод и вод подземных водоносных горизонтов.
Среднегодовое количество осадков на территории г. Москвы составляет 677 мм. Максимум осадков приходится на июль (94 мм), минимум – на март (34 мм).
Питание водных объектов, в основном, превышает естественный уровень, как в поверхностном стоке , вследствие высокого коэффициента стока с территории города и сбросов сточных и поливо-моечных вод, так и в грунтовом стоке за счет утечек из водопроводно-канализационных сетей. Однако некоторые водные объекты испытывают дефицит питания, вследствие техногенных вмешательств – сокращение водосборной площади, перехват и отвод части стока посредством обгонных коллекторов и т.д.
В руслах и поймах многих рек и ручьев на территории г. Москвы созданы пруды искусственного происхождения путем устройства плотин или копаней (выемок). В зависимости от месторасположения и питания пруды подразделяются на:
верховые на водотоке – расположенные в истоке реки или ручья и не утратившие с ними связи ;
верхнерусловые – расположенные в верхнем течении реки или ручья, имеющие связь с водотоком на входе и выходе;
русловые – расположенные в русле реки или ручья ближе к его устью;
верховые - расположенные на водоразделах и утратившие непосредственную связь с водотоком;
пойменные пруды – копани в пойменных низинах.
бессточная система питания за счет поверхностного и грунтового стока с собственной водосборной территории для некоторых верховых и пойменных прудов, не связанных постоянным водотоком с рекой;
сточная система питания для верховых прудов на водотоках и некоторых пойменных прудов, которые обычно питаются аналогично бессточным прудам, но являются истоком реки или ручья, или имеют водовыпуск в реку;
проточная система питания верхнерусловых и русловых прудов.
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.
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.
