Ріки, як і усі інші компоненти природного середовища, відчувають на собі вплив урбанізації та промислового освоєння території, охоплюючи їх долини, заплави, водозбори та власне русла річок. При цьому відбувається трансформація стоку води та наносів, змінюються морфометричні характеристики русла та заплави, створюється якісно новий склад наносів та донних відкладів, виникають нові умови взаємодії потоку з руслом.

Використання води річок міста на промислове та комунальне водопостачання знижує транспортуючу здатність потоку. Скидання у річку сильно забруднених та хімічно активних стічних вод навіть при відносно слабкому механічному впливі на русло річки здатне істотно змінити характер руслових деформацій. Завдяки накопиченню техногенного мулу русло перетворюється в канал, що практично не деформується та яким забруднені води легко переміщуються на великі відстані. Внаслідок цього ріки втрачають своє водогосподарське та рекреаційне значення.

Русловий алювій служить також матеріалом для намивання міських територій на заплавах річок. Цей захід відіграє двояку роль: з одного боку, з русла витягується велика кількість наносів, що змінює морфометрію русла і спрямованість деформацій вище і нижче за течією; з іншого боку, створення незатоплюваних ділянок на заплаві, звуження смуги розмиву змінює умови проходження повені, збільшує рівні води, питомі витрати і швидкості течії, що спричинює розмивів і перебудову руслового рельєфу.

Характерна особливість антропогенної дії на русла річок у містах – одночасність і різноманітність форм, що часто призводить до їх незворотних змін, порушує екологічну рівновагу. При цьому, як показує досвід багатьох міст, зміни в русловому режимі навіть великих річок стало істотним чинником, що викликає серйозні ускладнення в експлуатації більшості інженерних споруд.

Для кожного міста на річці ступінь впливу тих або інших заходів і взаємодії між ними буде різним. Найбільш гострі конфліктні ситуації виникають при розробці в руслі кар’єрів піщано-гравійної суміші, що супроводжується просадкою рівнів, а вона створює серйозні проблеми при експлуатації практично всіх інженерних споруд на річках, одні з яких обсихають, інші опиняються в аварійному стані (опори мостів, трубопроводи). Наступні за значущістю конфліктні ситуації пов’язані з русловими деформаціями в нижніх б’єфах гідровузлів: розмивами русла, зменшенням затоплюваності заплав, зниженням сільськогосподарської продуктивності заплави, яка служить джерелом забезпечення міст продуктами м’ясо-молочного тваринництва, городництва і т.д. Для ділянок річок, що прилягають до водосховища зверху, характерне періодичне підтоплення і заболочування територій, інтенсивне опадонакопичення і занесення інженерних комунікацій, прокладених у руслі, утворення мілководно-осушної зони.

Ступінь взаємодії (взаємовплив) інженерних споруд і заходів на урбанізованих ділянках річок залежить від черговості виконання тих або інших робіт. Водночас деякі зв’язки є односторонніми. Наприклад, прокладка дюкера або будівництво моста не позначаються на проведенні кар’єрних розробок, але при розробці кар’єру поблизу вже прокладеного переходу неминуче виникає конфлікт між двома інженерними заходами: в даному випадку зумовлені кар’єром деформації призводять до руйнування переходу або виникнення на ньому аварійної ситуації.

Численність і різноманітність інженерних об’єктів, споруджуваних комунікацій і заходів, що проводяться в руслах річок і на їх берегах в межах урбанізованих територій, призводить до формування специфічних природно-антропогенних систем “місто – річкове русло”, функціонування яких неоднаково залежить від розмірів міста і річки, масштабів антропогенної дії на річку з боку міста і, навпаки, впливу руслових процесів на міське господарство. У цілому особливості взаємодії руслових процесів і міст та умови виникнення у зв’язку з цим екологічної напруженості в кожному конкретному випадку дуже специфічні.

Небезпечні прояви руслових процесів впливають на умови функціонування об’єктів життєдіяльності населення безпосередньо або опосередковано, через провокування інших явищ, зокрема затоплення місцевості, обсихання природних луків (див. табл. 9.1).

Горизонтальні та вертикальні переформування русел різного просторового та часового прояву й природного генезису є фактором підвищеного ризику економічних та екологічних збитків. До початку освоєння будь-якої території цей ризик був відсутній. Небезпека руслових процесів була потенційною небезпекою, закладеною у природі деформацій дна та берегів річок, але нереалізованою через відсутність соціальних та виробничих об’єктів, невостребуваність потенціалу родючості ділянок заплав та терас, що розмиваються. Діяльність людини – будівництво гідровузлів, розробка руслових кар’єрів будівельних матеріалів, будівництво мостових переходів – змінює спрямованість та інтенсивність природних руслових переформувань.

 

 

Таблиця 9.1

Форми небезпечних проявів руслових процесів та їх наслідки

Види руслових деформацій

Форми небезпечних проявів

Економічні та екологічні наслідки

прямі

опосередковані

Горизонтальні

Розмив берегів

Місцеве збільшення мутності води, активізація зсувних процесів та яружної ерозії

Руйнування інженерних об’єктів на берегах, підмив та провисання трубопроводів, змив цінних земель

Намив берегів

Місцеве зниження/підвищення відміток поверхні води

Занесення водозаборів та водовипусків

Спрямлення (подовження) русла, активізація (замулення) рукавів

Попередження (підвищення ризику) паводків, змін умов судноплавства, водопостачання населення, промисловості; ліквідація (розширення) нерестилищ  тощо

Вертикальні

Врізання річок

Розмив та пониження відміток дна русла

Пониження рівнів поверхневих та підземних вод, активізація яружної ерозії, остепніння заплавних луків

Зниження надійності роботи водозаборів, ризик руйнування трубопроводів, опор мостових переходів, зниження продуктивності заплавних земель, зниження небезпеки паводків

Акумуляція наносів

Підвищення відміток дна русла

Опіщанювання заплавних земель, підтоплення місцевості, обміління русел

Затоплення населених пунктів, погіршення якості заплавних земель, погіршення умов судноплавства, замулення (занесення) нерестилищ

 

В умовах неминучого росту населення та розв’язання задач економічного розвитку антропогенні впливи на річковий стік та стан русел річок неминучі. Екологічна напруженість на річках, пов’язана з русловими процесами у їх природному прояві та під впливом антропогенних факторів, постійно збільшується. Попередження ризику одних небезпечних руслових процесів часто вимагає використання таких засобів, які здатні активізувати інші види руслових переформувань, що можуть збільшити екологічну напруженість. На урбанізованих територіях ступінь впливу руслових процесів на міста та населені пункти залежить від співвідношення їх розмірів та розмірів річки. Цей вплив можна ранжувати в рамках 5-бальної шкали (табл. 9.2).

Таблиця 9.2

Оцінка впливу міст на русла річок та руслових процесів на населені пункти

Бал

Вплив руслових процесів на місто

Вплив міста на русло

0

Відсутній Відсутній

1

Локальні розмиви берегів, періодичне занесення водозаборів Окремі регуляційні споруди, берегоукріплення, водозабір, днопоглиблення на судовому ходу. Русло зберігається у природному стані

2

Локальні розмиви берегів та обміління акваторії причалів, періодичне занесення водозаборів та випусків стічних вод Набережна у центральній частині міста, дамби, причальні споруди, мостовий перехід, водозабори, берегоукріплення, капітальна прорізь у руслі для забезпечення водних підходів. Береги частково втрачають природний стан, але русло не змінене

3

Відхід річки від населених пунктів, велика довжина розмивних берегів, інтенсифікація зсувів унаслідок підмиву берегів, провокування затоплення освоєної заплави, постійне занесення водозаборів Набережні або берегоукріплення протягом 20-60% берегової лінії у межах міста, частковий намив заплави під забудову або її обвалування, зміни заплавних ландшафтів унаслідок перекриття заплав дамбами, суцільне випрямлення русла для судноплавства, водозабори, мостові та підводні переходи, кар’єри в руслі, дамби, перекриття бокових рукавів, поява у руслі техногенного осаду. Часткові зміни морфології та рельєфу русла. Річка втрачає природний вигляд, річкова екосистема порушена

4

Розмив не менше 60% довжини берегів, окремі руйнування інженерних об’єктів, порушення надійності роботи водозаборів та випусків стічних вод унаслідок їх занесення, суттєве пониження рівнів води на ділянках видобутку нерудних будівельних матеріалів у нижніх б’єфах гідровузлів, складні умови судноплавства, розмив русла на ділянках мостових переходів Суцільні набережні та берегоукріплення, масові кар’єрні розробки, втрата річкою рекреаційних якостей у місті, забруднення донних відкладів, мостові переходи, водозабори, підводні переходи, численні виправні споруди у руслі, дамби. Русло річки повністю втрачає природний вигляд, частково ліквідується річкова екосистема

5

Суцільний розмив освоєних берегів, руйнування вулиць, будівель, комунікацій; не усунене занесення водозаборів, знищення пляжів та рекреаційних зон, аварійні підмостові розмиви, руйнування підводних комунікацій, кризове пониження рівнів води на ділянках розмиву русла Повне каналізування русла, заключення річки у труби, суцільні інженерні споруди на берегах, масові мостові та підводні переходи, дамби, греблі, що регулюють стік, накопичення техногенного мулу, міська та промислова забудова заплави, її обвалування або намив. Річкова екосистема повністю ліквідується, вплив міста поширюється вниз по течії

 

Збереження струмка та малої річки у місті вимагає проведення спеціальних заходів, хоча вони допомогли б створити у місті рекреаційні зони.