Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

ИНТЕНСИВНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ БУН НА Р. БЕЛОЙ

Сухоруких Ю.И. 1 Кучинская Е.А. 1 Киздермишова С.Х. 1
1 ФГБОУ ВПО «Майкопский государственный технологический университет»
Изучено формирование береговой зоны под влиянием бун в среднем течении р. Белой. Защитные соору-жения протяженностью 15–45 м на расстоянии 80-100 м положительно влияют на снижение абразии бере-гов, но сами подвержены частичному разрушению. Площадь наносов за 10 лет увеличилась. На них иден-тифицируется 4 зоны. Первая с 6-8-летней растительностью, вторая – с 2-3-летней, третья – с 1-летней рас-тительностью, четвертая – без растительности. Толщина наносов уменьшается от берега к урезу воды от 2,1 до 0,1 м. Биологическое разнообразие растительности уменьшается от основания бун (у берега) к их конечной части. Преобладают тополь, ива, ольха. Предполагается, что для повышения эффективности работы бун целесообразно уменьшить межбунное пространство в 2 раза.
биологическое разнообразие
растительные зоны
растительность
наносы
буны
береговая зона
1. Краткая географическая и социально-экономическая характеристика Республики Ады-гея // Официальный сайт ГУ МЧС России по РА. – URL: http: www.01.mchs.gov.ru/index.php (дата обращения: 18.09.2013).
2. Ландшафтное планирование с элементами инженерной биологии (учебное пособие. Гриф УМО) / Ю.И. Сухоруких и др. - М. : Т-во науч. изданий КМК, 2006. – 248 с.
3. Основы инженерной биологии с элементами ландшафтного планирования (учебное пособие. Гриф УМО) / Ю.И. Сухоруких и др. - Майкоп – М. : Т-во науч. изданий КМК, 2006. – 281 с.
4. Простейшая методика геоботанического описания леса : методическое пособие / А.С. Боголюбов, А.Б. Панков. – М. : Экосистема, 1996. - 17 с.
5. Hacker E. Ingenieurbiologie / E. Hacker, R. Johannsen. – Stuttgart : Eugen Ulmer KG, 2012. – 384 z.
6. Sukhorukih Y. Multilingual Dictionary of Soil Bioengineering in English, Russian, German, French, Italian, Portuguese, Spanish / Yuri Sukhorukih, Elena Bazalina. – Saarbrücken, Deutschland : Lambert Academic Publishing, 2013. – 458 p.

Введение

По данным МЧС РФ [1], на территории Республики Адыгея опасному воздействию паводков подвергаются 7 районов, 83 населенных пункта, в которых проживают 70,5 тыс. человек. В среднем за год в республике проходит 3 паводка различного масштаба. Многолетний средний ущерб от наводнений составляет около 50 млн рублей в год и связан с постоянным размывом берегов, сокращением площадей сельхозугодий, разрушением построек [1].

В борьбе с этими локальными катастрофами и их последствиями обычно используются технические методы. Учитывая особую уязвимость предгорных и горных территорий, их ценность как хранилища этнокультурного и биологического разнообразия, водных, минеральных, рекреационных ресурсов, хозяйственная деятельность и мероприятия по снижению рисков здесь, в основном, должны осуществляться исходя из естественных закономерностей функционирования экосистем. Этим требованиям в полной мере отвечают методы инженерной биологии [2; 3; 5; 6]. Инженерно-биологические сооружения, благоприятно воздействуя на окружающую среду, обеспечивают сохранение природного баланса и функциональность природных комплексов. При этом объекты, созданные с применением живых растений, выполняя наименьшие защитные функции вначале, со временем повышают их и сохраняют дольше, чем технические сооружения [3; 5]. К их числу относятся буны [2; 5; 6].

Объекты и методика

Исследована эффективность инженерно-биологических берегоукрепительных сооружений типа «буны» на территории Республики Адыгея в среднем течении реки Белая.

Река Белая - второй крупный приток Кубани. Величина стока реки составляет в среднем 3,4 млн м3 воды в год, площадь водосборного бассейна - 5990 км2. Источники ее бассейна относятся к рекам паводочного режима крымского типа, с явно выраженными элементами северокавказского; паводок случается в любое время года, за исключением зимы. Причинами весенних разливов является таяние снегов, летних – таяние ледников, осенних – дожди.

Берегоукрепительные сооружения созданы в период с 2004 по 2008 год на левом берегу реки вблизи г. Майкопа и представляют собой 5 насыпных вертикальных сооружений прямоугольной формы из крупных камней известняка, отсыпанных под углом 90° к течению реки. Длина бун на данный период составляет 10-23 м, высота от 4 до 6 м. Расстояние между крайними 380 м, между соседними бунами 80-110 м. Наблюдения велись в летне-осенний период 2013 года, использовались общепринятые методики [4].

Результаты исследования и их обсуждение

Работа реки нередко приводит к негативным последствиям и требует проведения работ для снижения эрозии и загрязнения окружающей среды. Особую роль здесь играет береговая растительность, имеющая многофункциональное значение. Она обеспечивает решение технических, экологических, экономических и эстетических задач [3].

До сооружения бун река протекала по руслу, проходящему вблизи жилых строений. Наблюдалось постоянное подмывание и разрушение берега, условия для формирования аккумулятивной зоны отсутствовали. Сооружение бун привело к снижению негативных процессов.

За период эксплуатации происходило постепенное разрушение сооружений течением реки, их протяженность уменьшилась на 2-3 м. При длине бун 15-45 м межбунное пространство варьирует от 80 до 100 м, тогда как на основных участках рекомендуется располагать их друг от друга на расстоянии не более чем в 1,5-2,5 раза больше своей длины [3].

Несмотря на это, положительная роль сооружений проявилась в стабилизации русла реки и отклонении водного потока от жилых построек. В межбунном пространстве образованы участки со слабым течением и наносы. Динамика их площади по годам представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Изменение площади наносов у бун с 2003 по 2013 г. (в м2).

Для оценки распределения отложений и растительности в качестве модельного был выбран участок между бунами № 2 и № 3. Изменение вертикального профиля и протяжённости наносов на различном расстоянии от бун представлено на рисунке 2.

                     Буна № 2      Стрелка вправо: Направление течения реки         Буна № 3

Рисунок 2 – Изменение вертикальной толщины наносов в зависимости от расстояния от буны (в м).

Наибольшая высота наносов (от 1,3 до 2,1 м) характерна для областей возле бун и в части межбунного пространства, наиболее удаленной от уреза воды. Здесь создаются наилучшие условия для развития растительности. По степени наличия и её развития на участке выделяются четыре чётко различающихся зоны (рисунок 3).

Рисунок 3 – Схема расположения зон на межбунном участке.

Видовой состав древесных и кустарниковых растений, его обилие и развитие приводятся в таблице 1.

Таблица 1 – Видовой состав, развитие и жизненность древесной и кустарниковой растительности

п\п

Вид

Встречаемость, %

Обилие

Численность, на 1 м2

Возраст, лет

Высота, м

Диаметр, см

Жизненность

Зона I

1.

Pópulus álba L.

71

обилен

17,0

6-8

4,90

5,1

очень хорошая

2.

Salix purpurea L.

82

обилен

3,0

6-8

4,55

4,7

очень хорошая

3.

Alnus incana (L.) Moench

53

обычен

2,0

6-8

3,20

6,2

деревца жизнеспособны

4.

Pópulus nigra L.

29

не обилен

0,25

5-8

4,60

4,9

очень хорошая

5.

Ligustrum vulgare L.

18

мало

0,04

5-6

0,80

-

очень хорошая

6.

Swida alba (L.) Opiz.

12

мало

0,03

4-5

0,6

-

очень хорошая

7.

Rubus caesius L.

18

мало

0,04

4-5

0,5

-

очень хорошая

8.

Ailanthus altissima (Mill.) Swingle (1916)

6

единичен

0,01

4

1,75

3,9

очень хорошая

Зона II

1.

Pópulus álba L.

71

очень

обилен

7,5

2-3

2,3

1,6

очень хорошая

2.

Salix purpurea L.

82

обилен

3,0

2-3

1,8

1,4

очень хорошая

Зона III

1.

Salix purpurea L.

82

обилен

5,75

1

0,7

0,75

деревца жизнеспособны

В зоне I полосой тянется участок растений возрастом 4-8 лет. Наибольшее обилие и очень хорошая жизненность здесь отмечена для Pópulus álba и Salix purpurea. Обычна, с жизнеспособными деревцами, Alnus incana. Не обилен, но очень хорошей жизненности Pópulus nigra. Представлены единично Ligustrum vulgare, Swida alba, Rubus caesius очень хорошей жизненности. Среднее проективное покрытие травянистой растительности составляет 10%, образована она в основном злаками: Poa praténsis, Setaria pumila, Cynodon dactylon. Часто встречаются Trifolium repens и Trifolium rubens, Lanthyrus pratensis, Plantágo lanceoláta, Thymus vulgaris, Stachys germanica, Taraxacum officinale, Symphytum grandiflorum, Achilléa millefólium, Hieracium vulgatum, Hieracium umbellatum, Erigeron canadensis, редко – Ambrosia artemisiifolia, Sonchus arvensis, Asyneuma campanuloides; в подтопляемой зоне обильны Phragmites australis и Carex riparia, на откосах – Tussilago farfara, Equisetum arvense.

Участки 2-3-летней очень обильной жизнеспособной поросли Pópulus álba и Salix purpurea расположены фрагментарно в двух местах зоны II (рисунок 3) и примыкают к 6-8-летней растительности зоны I. Здесь среднее проективное покрытие травами составляет 20% (Poa praténsis, Setaria pumila, Cynodon dactylon, Carex riparia).

По мере удаления от буны № 3, расположенной первой против течения реки, выделяется зона III (рисунок 3). На этом участке обильна однолетняя жизнеспособная поросль Salix purpurea. Среднее проективное покрытие травянистой растительности составляет 80% (Poa praténsis, Setaria pumila, Cynodon dactylon, Carex riparia, Phragmites australis).

В левой и средней части межбунного пространства, которое практически не защищено от течения и подвергается периодическому смыву (зона IV), растения отсутствуют.

Выводы

1. При первоначальной длине бун 25 м через 10 лет наиболее продуктивное отложение наносов и лучшее развитие растительности наблюдается на расстоянии от 0 до 30 м от сооружения, расположенного первым поперек течения реки. С увеличением расстояния от него отложения и развитие растительности уменьшаются. Эффективная совместная работа двух бун проявляется на расстоянии до 45 м береговой линии (при межбунном расстоянии 90 м). В результате превышения межбунным расстоянием длины бун в 5,4 раза создаётся ситуация, при которой в нём образуется зона, подвергаемая периодическому смыву и подтоплению. Попадающие сюда семена и образующиеся всходы смываются. Можно предположить, что при уменьшении межбунного расстояния в 2 раза условия для аккумуляции и развития растительности будут более благоприятными, а эффективность берегоукрепительных сооружений повысится.

2. Биологическое разнообразие растительности в межбунных пространствах снижается от основания бун к урезу реки.

Рецензенты:

Акатов В.В., д.б.н., профессор, профессор кафедры экологии и защиты окружающей среды ФГБОУ ВПО «МГТУ», г. Майкоп.

Козменко Г.Г., д.б.н., профессор кафедры ландшафтной архитектуры и лесного дела ФГБОУ ВПО «МГТУ», г. Майкоп.


Библиографическая ссылка

Сухоруких Ю.И., Кучинская Е.А., Киздермишова С.Х. ИНТЕНСИВНОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ БУН НА Р. БЕЛОЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 1. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=11991 (дата обращения: 25.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674