Підтоплення території - як природно-техногенна небезпека для Херсонської області

Корнієнко О.О., Пуляєв Б.П. - 5 курс ГМФ
Керівник - доцент Морозов О.В., асистент Полухов А.Я.

Підтоплення є одним з найбільш активно розвинутих сучасних екзогенних геологічних процесів як для України, так і для Херсонської області. Підтоплення земель - небезпечний процес, який спричинює зміни екосистем ґрунту, заболочування чи засолення земель, різко погіршує умови проживання.

Проблеми підтоплення, деградації зрошуваних земель, втрати ними родючості у світі не нові. За даними ООН, загальна площа земель, що втратили родючість у результаті діяльності людини, в тому числі й від підтоплення, досягла у світі 2 млрд. га, що в 1,5 рази перевищує площу орних земель в Європі. Щороку у світі 200 - 300 тис. га зрошуваних земель внаслідок заболочення і засолення вилучається із сільськогосподарського обороту [1].

Під терміном «підтоплення» розуміється підняття рівня ґрунтових вод (РГВ) до меж, при яких знижується продуктивність сільськогосподарських угідь, виникають зсуви, просадки ґрунту, намокають фундаменти і стіни будинків та різних споруд, підтоплюються колодязі, скотомогильники, цвинтарі, втрачають несучу здатність леси та лесоподібні ґрунти тощо [1]. Залежно від механічного складу ґрунту, мінералізації та гідрохімічного складу ґрунтових вод шкідливий вплив підняття рівня ґрунтових вод проявляється при різній відстані між РГВ і поверхнею землі [2, 3]. Найчастіше цей вплив стає помітним при глибіні залягання РГВ менш як 2,5 - 3,0 м.

Причина підняття рівня ґрунтових вод завжди одна - перевищення надходження води до водоносного горизонту над її відтоком (і, звичайно, втратами на випаровування). Рівні ґрунтових вод завжди змінюються, оскільки постійно змінюються складові водного балансу місцевості, водоносного горизонту. Однак господарська діяльність людей внесла в цей природний процес різкі зміни. Значний вплив на РГВ мають: спорудження штучних водойм (ставки, водосховища), каналів, втрати води з каналізаційних і водопровідних мереж, будівництво доріг тощо. Особливе місце у підтопленні займає зрошуване землеробство. При спорудженні ставків, водосховищ створюється підпір рівні води у річках, який поширюється (іноді на значні відстані) і на ґрунтові води, внаслідок чого їхні рівні підвищуються й підтоплюють навколишні землі. Такий же вплив має фільтрація води з каналів, протічки з каналізаційної та водопровідної мереж. Замулення русел річок підвищує рівень води в них і відповідно рівень ґрунтових вод [1].

Причини підтоплення території Херсонської області. Природні умови регіону сприяють формуванню ґрунтових вод з неглибоким заляганням їхнього рівня. Особливості геологічної будівлі – потужна товща  пухких осадових неоген-четвертинних відкладень, у розрізі яких переважають суглинисто-глинисті різниці, майже горизонтальне залягання гірських порід, що покривають кристалічний фундамент; слабка розчленованість рельєфу з дуже похилою поверхнею з півночі на південь, широкий площинний розвиток водотривких верхньоплиоценових червоно-бурих глин, на яких, головним чином, формується перший від поверхні водоносний горизонт - сприятливо впливають на формування неглибоко залягаючих ґрунтових вод.

Природно сформовані інженерно-геологічні умови регіону при постійно діючих факторах - геологічній будові і рельєфі, в умовах випадіння суми річних атмосферних опадів близьких до середньобагаторічної норми і збалансованих у багаторічному плані (2 - 3 роки) аномалій окремих років - визначили стан водного балансу території Херсонської області як близький до критичного.Збільшення окремих прибуткових статей водного балансу в природних обставинах, що створилися, не компенсується його витратами.

Зміна водного балансу при несприятливих геолого-геоморфологічних умовах території призвела до різкого погіршення гідрогеологічної обстановки з тенденцією підйому рівня ґрунтових вод на значній території, формуючи процес підтоплення.

Поряд з природними факторами, причинами підтоплення, починаючи з 60-х років, є комплекс техногенних факторів, який обумовив критичний рівень зміни геологічного середовища в результаті розвитку зрошуваного землеробства, створення штучних водоймищ, будівництва доріг, трубопроводів, а також виникаючих втрат води з комунікаційних мереж, низької культури експлуатації зрошуваних масивів та інше. Вплив техногенних факторів на геологічне середовище і, зокрема, на розвиток процесу підтоплення, в даний час стає визначальним.

В Херсонській області велика зона постійного підтоплення розташована на північному заході, процесом підтоплення уражена вся південна частина області, право- і лівобережна пригирлова частина р. Дніпро. Площа постійного підтоплення області - 7558 км2 - 34 % від площі області; найбільш потерпають від підтоплення Новотроїцький, Каланчацький, Цюрупинський, Великоолександрівський, Генічеський, Скадовський, Білозерський і Голопристанський райони - від 32 до 92 % від загальної площі районів (табл. 1).
Значні площі водороздільних просторів в південній та південно-західній частинах є природно підтопленими; в південній частині підтоплення розвивається під впливом господарської діяльності. Масштаби підтоплення населених пунктів за останні роки стали загрозливими. В даний час підтоплені 137 населених пунктів і близько 50% території м. Херсона.

Проблема підтоплення посилює інші екологічні проблеми області. До них відносяться.

Зсуви - один з самих небезпечних процесів, що викликають руйнування споруд, втрати цінних сільськогосподарських земель, ускладнюють освоєння територій і вимагають значних коштів на захисні та ліквідаційні заходи. На активізацію зсувів, крім процесів абразії, впливає прогресуючий розвиток процесу підтоплення. Активізація зсувних деформацій очікується на берегах Дніпровського лиману (мис Станіслав), де 8 зсувів знаходяться в активному стані, що може призвести до руйнування житлових та господарських будівель [4].

Таблиця 1 - Площі підтоплення по районах Херсонської області  (станом на 2001 рік)

На берегах Каховського водосховища у весняний період внаслідок підйому рівня поверхневих вод очікується активізація зсувних деформацій у Великолепетиському і Верхньорогачицькому районах (табл. 2).

Таблиця 2 - Розвиток зсувів на території Херсонської області.

На території області зсувні процеси відбуваються вздовж ерозійних схилів Каховського водосховища та Дніпровського лиману. В області зареєстровано 38 зсувів, з яких найбільша кількість (25 зсувів) сформувались в Білозерському, Верхньорогачицькому та Нововоронцовському районах. На забудованих територіях налічується 18 зсувів. Загальна площа розповсюдження зсувів становить 0,45 км².

Карст. Площі ураженості відкритим карстом в Херсонській області складають 427 км², максимальний ступінь ураженості відзначений у Нововорнцовському, Бериславському, Каховському районах [4].

Таблиця 3 - Розвиток карсту на території Херсонської області. 

Карбонатні породи неогену, що карстуються, входять у Нижньо-Придніпровський карстовий район. На території Причорномор'я розповсюджений основний неогеновий водоносний комплекс, водовміщуючими породами якого є вапняки, піски, рідше піщаники сармата, меотиса. Для Нижньо - Придніпровського карстового району характерне збільшення багатоводності, потужності обводнених порід і фільтраційних властивостей у напрямку з півночі на південь. Найбільша водопроводимість спостерігається в існуючій у даний час після спорудження Каховського водосховища зоні прохідної фільтрації (до 10000 - 20000 м³/добу) - центральній зоні міжріччя Дніпро - Молочна. У напрямку сходу і заходу від цієї зони водопроводимість зменшується до 200 - 400 м³/добу. По берегах Каховського водосховища, у зв'язку з підйомом рівня до відмітки + 16 м, процеси карстоутворення активізувалися за рахунок розмиву берегів, складених сарматськими вапняками.

Ерозійні процеси. Інтенсивність ерозійних процесів тісно пов'язана з інтенсивністю прояву зсувних процесів, а також затопленням та підтопленням території. Загальна ураженість ерозією районів Херсонської області складає 549 км², або 6,3 % території області. Найбільша ураженість відзначена в Бериславському і Нововоронцовському районах (відповідно 245 і 91 км², або 14,8 і 8,9 % від площі районів) (табл. 4).

Середній ступінь ерозійної ураженості відмічений на півночі Херсонської області. У геоморфологічному відношенні район відноситься до Придніпровської височини і прибережної смуги Каховського водосховища. Горизонтальна розчленованість рельєфу зменшується до 0,6 - 0,8 км/км² та рідко досягає 1 км/км², а перевищення рельєфу над місцевим базисом ерозії і денудації досягають 40 - 60 м [4].

Таблиця 4 - Розвиток ерозійних процесів на території Херсонської області.

Враховуючи, що ці території є площами сільськогосподарської діяльності, втрати родючих ґрунтів завдають суттєвих економічних збитків сільському господарству.

Екологічні проблеми курортних територій. Ще однією проблемою підтоплення є рекреаційно - курортні території області. Так, наприклад, тільки у Скадовському районі для підтримки задовільного меліоративного стану та захисту від підтоплення населених пунктів експлуатуються системи дренажу на площі близько 35 тис. га. Дренажем захищаються від підтоплення 18 населених пунктів. У межах Скадовської медичної зони здійснюється випуск дренажних вод по 12 каналах і 9 напірних трубопроводах, з яких у Чорне море скинуто 15,59 млн.м3 дренажних вод, у тому числі у Джарилгацьку затоку - 9,58 млн.м³.

Висновок:

Причини та фактори підтоплення носять як природний, так і техногенний характер. Аналіз розвитку процесу підтоплення свідчить, що для Херсонської області основними природними факторами періодичного масового підтоплення є:

1. періодичне випадання аномально великих атмосферних опадів (1975 рік - 600 мм., 1986 рік - 500 мм., 1997 рік - 631 мм., при середньорічній нормі - 360 - 380 мм);
2. практична без точність більшої частини рівнинної території області;
3. наявність великої кількості зачинених подових знижень, що є природними накопичувачами поверхневих стоків;
4. слабкий природний дренаж території при наявності середнього та сильного напірного живлення ґрунтової води, що розташована нижче горизонтів;

До техногенних факторів підтоплення відносяться:

1. погіршення технічного стану колекторно - дренажної мережі;
2. нестабільна робота свердловин вертикального та горизонтального дренажу та насосних станцій;
3. перекриття природного стоку поверхневої та ґрунтової води різними інженерними забудовами без водопропускних труб (дамби водонакопичувачів, насипи шляхів тощо);
4. історичне розташування більшої частини населених пунктів в зниженнях рельєфу: подах, балках, долинах річок, на берегах озер, морському узбережжі.

Література.

1. Яцик А.В. Екологічна безпека в Україні. - К.: Ґенеза, 2001. - 216 с.: іл.
2. Сохнич А.Я. Моніторинг земель: Навчальний пос./ Львів. Держ. Агроуніверситет, Львів, 1997. - 131 с.
3. ВБН 33 - 5,5 - 01 - 97. Організація і ведення еколого - меліоративного моніторингу. Частина 1 - зрошувані землі. - К.: Державний комітет України по водному господарству. - 1997.
4. Інформація про стан навколишнього природного середовища Херсонської області за 2003 рік. Херсон: Державне управління екології та природних ресурсів в Херсонській області. - 2004. - 103 с.