Без должного учета русловых деформаций или при их игнорировании, несмотря на отрицательные экспертные заключения специалистов по русловым процессам, были построены мостовые переходы через Обь по федеральной автомагистрали «Байкал» ниже г. Новосибирска [16], также мост через Обь у г. Барнаула. К сожалению, таких примеров можно привести очень много, и нередко обращение или привлечение специалистов к решению проблемы осуществляется уже тогда, когда возникла чрезвычайная ситуация.
Более сложны и, как правило, экологически неблагоприятны последствия разработки русловых карьеров стройматериалов. Но и в этом случае было установлено, что «на местах больших разработок возможен нерест промысловых видов рыб, инкубация икры и нагул ихтиобионтов» [11, с. 167]. Главное последствие - размывы русла, которые в совокупности с выемками при сплошном размещении карьеров на участках рек протяженностью в десятки и сотни километров вызывают «посадку» уровней, снижение скоростей течения, что сопровождается обсыханием пойм, ухудшением качества и продуктивности пойменных земель, качества воды из-за снижения водообмена и ее загрязнения, усилением заторообразования во время ледохода и, несмотря на понижение уровней воды ростом угрозы наводнений. Последнее наиболее ярко проявились на р. Томи выше г. Томска. Во многих случаях разработка карьеров - причина ухудшения условий судоходства из-за снижения глубин на перекатах выше и ниже по течению. Посадки же уровней - характерное явление практически на всех реках, на которых ведется извлечение из русел песчано-гравийной смеси. На Оке, Белой, Томи, Вятке, ряде других рек они привели к наиболее ярким негативным проявлениям.
Наличие карьерной выемки грунта - причина незатухающей глубинной эрозии в нижних бьефах гидроузлов, что особенно четко проявлялось на р. Оби ниже Новосибирского гидроузла [15]; на Енисее в нижнем бьефе Красноярского гидроузла врезание русла вследствие регулирования стока было незначительным из-за крупного состава руслообразующих наносов (галечно-валунные) и быстрого формирования аллювиальной отмостки. Но разработка карьеров у г. Красноярска и ниже по течению обусловила существенную перестройку русла, «посадку» уровней, привела к осложнению работы других водопользователей [17].
Разработка русловых карьеров, представляет собой, по определению, экологически опасные воздействия на реки, требующие строгого соблюдения научно обоснованных норм и правил. Во многих случаях и на многих реках разработка приводит не только к экологически неблагоприятным последствиям, но и резко отрицательно отражается на условиях работы других водопользователей. Так, карьерные разработки в пределах городской черты на Оби у г. Новосибирска (в свое время после проведения специальных исследований они были здесь запрещены, но уже в наши дни вновь получили «добро» городских властей) и вызванные ими деформации русла угрожают устойчивости речных опор существующих мостовых переходов через реку, в том числе метромоста [16]. Ухудшение состояния водных путей на реках с массовой разработкой карьеров проявились на Оке, Томи, Оби, Иртыше и многих других реках. На Оби в 100 км ниже г. Новосибирска в 70-е гг. были осуществлены на основе специальных исследований и прогнозных оценок русловых деформаций крупные работы, обеспечившие на одном из самых сложных разветвленных участков реки - Почтовском-Гусином-Белоглинском серьезный (и ставший хрестоматийным) технико-экономический и экологический эффект: возросли глубины по судовому ходу на перекатах, он стал устойчивым, прекратилось или свелось к минимуму эксплуатационное землечерпание, сократились размывы берегов и т. д. Однако бывший Новосибирский речной порт, превратившийся в горнодобывающее предприятие, добился разрешения на разработку большого карьера в нижней части несудоходного рукава [16], а начав добычу ради прибыли, распространил карьер на весь рукав вплоть до захода в него сверху, что привело к разрушению построенной здесь ограждающей рукав дамбы. В результате рукав стал основным по водности (около 70 % расхода воды), а судоходный обмелел, в нем образовалось несколько перекатов. Это привело к очень неблагоприятным переформированиям и ниже по течению, которые сказываются и в ухудшении состояния водного пути на всем участке. Подобное хищническое отношениек использованию минеральных ресурсов рек и разработка русловых карьеров с нарушением узаконенных правил и требований является типичным явлением на многих реках России.
Тем не менее говорить о необходимости запрета русловой добычи аллювиальных месторождений стройматериалов вряд ли целесообразно. Проектируя разработку карьеров, нужно строго придерживаться уже существующих, научно обоснованных норм и правил, проводить специальные в каждом конкретном случае русловые исследования, прогнозировать на их основе изменения русел под воздействием карьеров, предусматривать выполнение защитных и компенсационных мероприятий для того, чтобы предотвратить возможные неблагоприятные последствия, и не допускать отклонений и нарушений от утвержденных (на основе экспертных заключений) проектов.
Оценка воздействия на русло и русловые процессы таких мероприятий, как разработка карьеров стройматериалов, неизбежно приводит к выводу, что в этих случаях речь уже идет не об управлении русловыми процессами, а о разработке защитных мер, призванных минимизировать отрицательные последствия подобных искусственных вмешательств (нарушений, по К.М. Берковичу [18]), несогласующихся с русловым режимом реки и без этих мер приводящих исключительно к доминирующему проявлению негативных последствий.
Заключение
Управление русловыми процессами - совокупность регуляционных мероприятий на реках при использовании водных ресурсов и эксплуатации рек или водных путей сообщения, обеспечивающих при их выполнении не только решения технико-экономических задач и получения соответствующего эффекта, но и соблюдение норм гидроэкологической безопасности и сохранение рек как природных водных объектов. Все мероприятия на реках можно разделить на три группы. Первая представляет собой разновидности искусственных вмешательств (нарушений) в русловые процессы, изменяющих морфодинамические и морфометрические характеристики речных русел и являющиеся наиболее опасными в экологическом отношении. Вторая группа - это объекты и сооружения на берегах, которые следует проектировать на основе руслового анализа и прогноза русловых деформаций, чтобы избегнуть их разрушения или вывода из эксплуатационного состояния по мере эволюции русловых форм и происходящих естественных переформирований русел. Третью группу составляют различные переходы коммуникаций через реки, которые с одной стороны, требуют учета и прогноза русловых деформаций, а с другой, сами вносят иногда существенные коррективы в их развитие, которые могут иметь негативные последствия, и поэтому проекты строительства должны учитывать вероятность их проявлений и предусматривать меры по предупреждению или минимизации.
Список литературы
1. Чалов, Р.С. Об экологической неоднозначности последствий техногенных воздействий на речные русла / Р.С. Чалов, А.В. Чернов // Тр. Академии водохозяйственных наук. М., 1998. Вып. 5. С. 203-216.
2. Чалов, Р.С. Управление русловыми процессами как важнейший элемент эффективного использования водных ресурсов / Р.С. Чалов // Тр. Академии водохозяйственных наук. М., 2018. Вып. 12. С. 39-45.
3. Чалов, Р.С. Управление русловыми процессами как основа совершенствования водных путей / Р.С. Чалов // Вест. Моск. ун-та. Серия 5: География. 2017. № 3. С. 3-13.
4. Великанов, М.А. Русская русловая гидротехника и ее роли в развитии учения и русловые процессы / М.А. Великанов // Вопросы гидротехники свободных рек. М.: Речиздат, 1948. С. 5-14.
5. Вопросы гидротехники свободных рек. М.: Речиздат, 1948. 364 с.
6. Зернов, С.Я. Внутренние водные пути Северовосточного региона: проектирование, строительство, эксплуатация / С.Я. Зернов. Новосибирск: Наука, 2003. 124 с.
7. Верхняя и средняя Обь: русловые процессы и оценка управления ими / Р.С. Чалов, С.Н. Рулева, А.А. Камышев, К.М. Беркович, А.С. Завадский, Н.М. Михайлова // Эрозия почв и русловые процессы. М.: Географ. ф-т МГУ, 2018. Вып. 20. С. 149-195.
8. Морфология, деформации, временные изменения русла р. Лены и их влияния на хозяйственную инфраструктуру в районе г. Якутска / Р.С. Чалов, А.С. Завадский, С.Н. Рулева, О.М. Кирик, В.П. Прокопьев, И.М. Андросов, А.И. Сахаров // Геоморфология. 2016. С. 22-35.
9. Морфология, переформирование русла и перекатов р. Мезени (нижнее течение) / Р.С. Чалов, А.С. Завадский, С.Н. Рулева, С.Р. Чалов // Географический вестник. 2010. № 3 (14). С. 11-23.
10. Дегтярев, В.В. Охрана окружающей среды / В.В. Дегтярев. М.: Транспорт, 1989. 125 с.
11. Еньшина, С.А. Влияние разработки месторождений стройматериалов на р. Оби на состояние гидрофауны / С.А. Еньшина, Д.П. Померанцева // Эрозия почв и русловые процессы. М.: МГУ, 2003. Вып 14. С. 161-169.Генетический анализ причин весеннего затопления долины Малой Северной Двины в районе г. Великого Устюга / А.М. Алабян, Н.И. Алексеевский, Л.С. Евсеева, В.А. Жук, В.В. Иванов, В.В. Сурков, Н.М. Фролова, Р.С. Чалов, А.В. Чернов // Эрозия почв и русловые процессы. М.: МГУ, 2003. Вып. 14. С. 104-130.
12. Верхняя Катунь: условия формирования русла, гидрологический режим, русловые процессы, их экстремальные и опасные проявления и защита от них / А.С. Завадский, В.В. Сурков, П.П. Головлев, И.В. Крыленко, В.Л. Бабурин, М.Д. Горячко, И.Н. Крыленко, С.Н. Рулева, М.А. Самохин, Е.А. Морозова, В.А. Чуженькова, Д.И.Школьный // Маккавеевские чтения - 2015. М.: Географ. ф-т МГУ, 2016. С. 28-42.
13. Ледовый русловой режим нижнего течения р. Томи / К.М. Беркович, Д.А. Вершинин, В.А. Земцов С.Н., Рулева, В.В. Сурков, Н.Л.Фролова // Эрозионные и русловые процессы. М.: Географ. ф-т МГУ, 2015. С. 183-198.
14. Нижний бьеф Новосибирской ГЭС в прошлом, настоящем и будущем (опыт исследования природнотехногенной системы) / К.М. Беркович, Н.Н. Виноградова, А.С. Завадский, С.Н. Рулева, В.В. Суркову, Р.С. Чалов // Эрозия почв и русловые процессы. М.: МГУ, 2008. Вып. 16. С. 132-147.
15. Чалов, Р.С. Техногенные воздействия на р. Обь в пределах Новосибирского гидроузла и их влияние на русловые процессы и состояние водных путей / Р.С. Чалов, С.В.Павлушкин, С.Н. Рулева // Водные пути и русловые процессы. Гидротехнические структуры на водных путях: сб. науч. тр. СПб: Изд-во ГУМРФ им. адм. С.О. Макарова, 2021. Вып.5. С. 29-39.
16. Переформирование русла Енисея ниже Красноярской ГЭС в условиях интенсивной техногенной нагрузки / К.М. Беркович, Н.Н. Виноградова, В.В. Иванов, Р.С. Чалов // Эрозия почв и русловые процессы. М.: МГУ, 2003. Вып. 14. С. 144-161.
17. Беркович, К.М. Географический анализ антропогенных изменений русловых процессов / К.М. Беркович. М.: ГЕОС, 2001. 164 с.
References
1. Chalov R.S., Chernov A.V. Ob ekologicheskoy neodnoznachnosti posledstviy tekhnogennykh vozdeystviy na rechnye rusla [On the ecological ambiguity of the consequences of man-made impacts on river channels], in Tr. Akademii Vodokhozyayst. nauk, Moscow, 1998, iss. 5, pp. 203-216 (in Russ.).
2. Chalov R.S. [Management by the Russian processes as an important element of the effective use of water resources], in Tr. Akademii Vodokhozyayst. nauk, Moscow, 2018, iss. 12, pp. 39-45 (in Russ.).
3. Chalov R.S. [Control of fluvial processes as a basis for waterway improvemen], in Vestn. Moskov. Univ.. Seriya 5, Geografiya, 2017, no. 3, pp. 3-13 (in Russ.).Velikanov M.A. Russkaya ruslovaya gidrotekhnika i ee roli v razvitii ucheniya i ruslovye protsessy [Russian channel hydraulic engineering and its role in the development of the doctrine and channel processes], in Voprosy gidrotekhniki svobodnykh rek, Moscow: Rechizdat Publ., 1948, pp. 5-14 (in Russ.).
4. Voprosy gidrotekhniki svobodnykh rek [Issues of hydraulic engineering of free rivers], Moscow: Rechizdat Publ., 1948, 364 p. (in Russ.).
5. Zernov S.Ya. Vnutrennie vodnye puti Severovostochnogo regiona: proektirovanie, stroitel'stvo, ekspluatatsiya [Inland waterways of the North-Eastern region: design, construction, operation], Novosibirsk: Nauka Publ., 2003, 124 p. (in Russ.).
6. Chalov R.S., Ruleva S.N., Kamyshev A.A., Berkovich K.M., Zavadskiy A.S., Mikhaylova N.M. Verkhnyaya i srednyaya Ob': ruslovye protsessy i otsenka upravleniya imi [Upper and middle Ob: channel processes and assessment of their management], in Eroziya pochv i ruslovye protsessy, Moscow: Geograf. Fakult. MGU, 2018, iss. 20, pp. 149-195 (in Russ.).
7. Chalov R.S., Zavadsky A.S., Ruleva S.N., Kirik O.M., Prokop'yev V.P., Androsov I.M., Sakharov A.I. [Morphology, deformations and temporary modifications of the Lena river channel and its influence on the Yakutsk economic infrastructure], in Geomorfologiya, 2016, pp. 22-35 (in Russ.).
8. Chalov R.S., Zavadsky A.S., Ruleva S.N., Chalov S.R. [Channel pattern and dynamics of lower Mezen river], in Geograficheskiy vestnik [Geographical bulletin], 2010, no. 3 (14), pp. 11-23 (in Russ.).
9. Degtyarev V.V. Okhrana okruzhayushchey sredy [Environmental protection], Moscow: Transport Publ., 1989, 125 p. (in Russ.).
10. En'shina S.A., Pomerantseva D.P. Vliyanie razrabotki mestorozhdeniy stroymaterialov na r. Obi na sostoyanie gidrofauny [The impact of the development of deposits of building materials on the Ob River on the state of the hydrofauna], in Eroziya pochv i ruslovye protsessy, Moscow: Geograf. Fakult. MGU, 2003, iss. 14, pp. 161-169 (in Russ.).
11. Alabyan A.M., Alekseevskiy N.I., Evseeva L.S., Zhuk V.A., Ivanov V.V., Surkov V.V., Frolova N.M., Chalov R.S., Chernov A.V. Geneticheskiy analiz prichin vesennego zatopleniya doliny Maloy Severnoy Dviny v rayone g. Velikogo Ustyuga [Genetic analysis of the causes of spring flooding of the Malaya Severnaya Dvina Valley in the area of Veliky Ustyug], in Eroziya pochv i ruslovye protsessy, Moscow: Geograf. Fakult. MGU, 2003, iss. 14, pp. 104130 (in Russ.).
12. Zavadskiy A.S., Surkov V.V., Golovlev P.P., Krylenko I.V., Baburin V.L. Goryachko M.D., Krylenko I.N., Ruleva S.N., Samokhin M.A., Morozova E.A., Chuzhen'kova V.A., Shkol'nyy D.I. Verkhnyaya Katun': usloviya formirovaniya rusla, gidrologicheskiy rezhim, ruslovye protsessy, ikh ekstremal'nye i opasnye proyavleniya i zashchita ot nikh [Upper Katun: channel formation conditions, hydrological regime, channel processes, their extreme and dangerous manifestations and protection from them], in Makkaveevskie chteniya - 2015, Moscow: Geograf. Fakult. MGU, 2016, pp. 28-42 (in Russ.).
13. Berkovich K.M., Vershinin D.A., Zemtsov V.A., Ruleva S.N., Surkov V.V., Frolova N.L. Ledovyy ruslovoy rezhim nizhnego techeniya r. Tomi [Ice channel regime of the lower reaches of the Tom River], in Erozionnye i ruslovye protsessy, Moscow: Geograf. Fakult. MGU, 2015, pp.183-198 (in Russ.).
14. Berkovich K.M., Vinogradova N.N., Zavadskiy A.S., Ruleva S.N., Surkovu V.V., Chalov R.S. Nizhniy b'ef Novosibirskoy GES v proshlom, nastoyashchem i budushchem (opyt issledovaniya prirodno-tekhnogennoy sistemy) [The lower reaches of the Novosibirsk hydroelectric power station in the past, present and future (experience in the study of the natural and man-made system)], in Eroziya pochv i ruslovye protsessy, Moscow: Geograf. Fakult. MGU, 2008, iss. 16, pp. 132-147 (in Russ.).
15. Chalov R.S., Pavlushkin S.V., Ruleva S.N. Tekhnogennye vozdeystviya na r. Ob' v predelakh Novosibirskogo gidrouzla i ikh vliyanie na ruslovye protsessy i sostoyanie vodnykh putey [Technogenic impacts on the Ob River within the Novosibirsk hydroelectric complex and their impact on channel processes and the condition of waterways], in Sborn. nauch. tr. “Vodnye puti i ruslovye protsessy. Gidrotekhnicheskie struktury na vodnykh putyakh”, St. Petersburg: Izd-vo GUMRF im. adm. S.O. Makarova, 2021, iss. 5, pp. 29-39 (in Russ.).
16. Berkovich K.M., Vinogradova N.N., Ivanov V.V., Chalov R.S. Pereformirovanie rusla Eniseya nizhe Krasnoyarskoy GES v usloviyakh intensivnoy tekhnogennoy nagruzki [Reformation of the Yenisei riverbed below the Krasnoyarsk hydroelectric power station under conditions of intense technogenic load], in Eroziya pochv i ruslovye protsessy, Moscow: Geograf. Fakult. MGU, 2003, iss. 14, pp. 144-161 (in Russ.).
17. Berkovich K.M. Geograficheskiy analiz antropogennykh izmeneniy ruslovykh protsessov [Geographical analysis of anthropogenic changes in channel processes], Moscow: GEOS Publ., 2001, 164 p. (in Russ.).