4. Еколого-меліоративний моніторинг зрошуваних земель

Еколого-меліоративний моніторинг, який приходить на зміну меліоративному кадастрові, являє собою якісно нову багатоцільову спостережно-інформаційну систему, що збирає, обробляє, зберігає і передає інформацію про стан зрошуваних та прилеглих до них земель і зрошувальних систем, веде аналіз цієї інформації, дає оцінку існуючого стану і прогноз можливого розвитку негативних наслідків зрошення, пропонує обгрунтовані заходи для запобігання цим наслідкам або їхньої ліквідації.

Нормативні коефіцієнти забезпеченості (%)
75	95
150/0, 27	290/0, 28
155/0, 27	140/0, 28
140/0, 27	140/0, 26
140/0, 27	150/0, 28
115/0, 22	120/0, 22
150/0, 25	160/0, 26
90/0, 20	100/0, 20
115/0, 22	120/0, 22
140/0, 25	150/0, 27
110/0, 22	120/0, 22
115/0, 22	120/0, 22
115/0, 22	110/0, 22

Як підсистема відомчого водогосподарсько-екологічного моніторингу Держ-водгоспу України ВЕМ "Водгосп" він є складовою Державної системи екологічного моніторингу України (СЕМ "Україна") і розроблений на єдиних з нею організаційно-методичних засадах.

До основних завдань еколого-меліоративного моніторингу входять:

» створення системи спостережень і контролю;

» визначення системи показників та критеріїв оцінки стану довкілля і факторів впливу на нього, запровадження цих показників та критеріїв у практичну діяльність у рамках моніторингу;

« організація інформаційних потоків і створення бази даних;

« узагальнення оцінок і прогноз розвитку ґрунтових, гідрогеологічних, екологічних процесів. Для виконання цих завдань моніторинг зрошуваних земель веде систематичне спостереження за вибраними показниками – "індикаторами" стану довкілля і факторами впливу на зрошувані землі. Результати моніторингових спостережень, узагальнень та прогнозів використовують для обгрунтування комплексу меліоративних заходів і технологій поливного землеробства і в цілому вони є основою екологічного нормування зрошення.

До запровадження моніторингу контроль за станом зрошуваних земель зводився лише до чотирьох кадастрових показників гідрогеолого-меліоративного стану, таких, як глибина до рівня ґрунтових вод, їхня мінералізація, засоленість та солонцюватість грунтів. Еколого-меліоративний моніторинг доповнює ці показники даними про стан грунтів, зміни їхніх властивостей, розвиток вторинних інженерно-геологічних і ґрунтових процесів, рівень забрудненості грунтів, ґрунтових вод та поверхневих водних об'єктів, про меліоративне навантаження на територію тощо. Вивчення зарубіжного досвіду показує, що із введенням еколого-меліоративного моніторингу та з організацією публікації результатів спостережень землевласники і землекористувачі одержують повне уявлення про еколого-меліоративний стан зрошуваних та прилеглих до них земель, а реалізація розроблених на підставі цих даних заходів запобігає розвитку негативних процесів і забезпечує підвищення ефективності використання земель.

Запровадження моніторингу в Україні регламентовано відомчими будівельними нормами ВБН 33-5.5-01-97 "Організація і ведення еколого-меліоративного моніторингу. Частина І – зрошувані землі". Цим документом створення системи спостережень і виконання функцій моніторингу покладено на гідрогеологомеліоративну службу та управління експлуатації меліоративних систем Держводгоспу України, а методологічне обгрунтування й забезпечення – на Інститут гідротехніки і меліорації УААН.

Система еколого-меліоративного моніторингу зрошуваних земель має ієрархічну структуру і реалізується на локальному, регіональному та національному рівнях.

На локальному рівні основним завданням моніторингу є створення мережі пунктів спостережень і одержання з потрібною періодичністю інформації про стан земель та зрошувальних систем, передача цієї інформації на регіональний рівень, апробація, удосконалення і практичне застосування методик одержання та обробки інформації, відбір, удосконалення і практичне застосування приладів та інших технічних засобів для ведення моніторингових робіт.

На регіональному рівні (в гідрогеолого-меліоративних експедиціях, управліннях зрошувальних систем, облводгоспах) виконують обробку та узагальнення інформації локального рівня, в тому числі із складанням оцінювальних карт, ведуть загальне природно-меліоративне та спеціальне еколого-меліоративне районування, виявляють пункти з перевищенням граничне допустимих норм чи концентрацій, розробляють прогнози можливого розвитку негативних процесів і необхідні термінові та оперативні заходи, формують банки даних.

На національному рівні (Держводгосп, міжгалузеві центри інформації, Кабінет Міністрів) розробляють з використанням узагальненої інформації регіонального рівня необхідні оперативні та довгострокові заходи і нормативні документи галузевого та міжгалузевого характеру, в тому числі з ліквідації кризових ситуацій і розвитку галузі, здійснюють міжгалузевий та міжнародний обмін інформацією. На цьому самому рівні ведуть контроль за ефективністю функціонування моніторингу і вживають заходи щодо його забезпечення (матеріально-технічного, нормативно-правового, метрологічного) і розвитку.

Запровадження еколого-меліоративного моніторингу дає змогу на основі закладеної в ньому критеріальної системи показників визначити безпечні рівні меліоративного навантаження на угіддя і трансформації довкілля, тобто розв'язати задачу екологічного нормування зрошення.

5. ПЕРІОДИЧНЕ ПІДТОПЛЕННЯ ЗЕМЕЛЬ І НАСЕЛЕНИХ ПУНКТІВ У ЗОНІ ЗРОШЕННЯ ТА ЙОГО ПРИЧИНИ

З дією зрошення пов'язують підтоплення земель та населених пунктів. У зв'язку з тим що прояви цього екологічного лиха збігаються з районами найбільших площ зрошення, то саме останньому переважно і відводять роль головної причини підтоплення.

У загальному випадку питання про підтоплення можна розглядати як задачу порівняння прибуткових і видаткових статей водного балансу території.

Уважний аналіз цього явища, особливо на найбільш характерному його прикладі осінньо-зимового періоду 1997/98 р. у Херсонській області, свідчить, що воно є наслідком збігу та поєднання у часі цілого комплексу факторів, які впливають на формування водного балансу і які можна класифікувати за такими ознаками:

метеорологічні;

гідрогеологічні;

організаційно-господарські;

іригаційні.

За метеорологічними показниками 1997 р. належить до дуже вологих років. Річна сума опадів на території Херсонщини становила 570–700 мм, що майже удвічі перевищує середньобагаторічну норму і спостерігається один раз не менше як за 100 років. Лише за два місяці (червень, липень) випала майже річна норма опадів.

До комплексу гідрогеологічних факторів підтоплення належить, крім різкого збільшення інфільтраційного живлення і регіонального підйому ґрунтових вод, також рівнинний, майже безстічний рельєф, недостатня природна (і інженерна) дренованість території, наявність значних за площею (до десятків тисяч гектарів) замкнених западин рельєфу, так званих подів, у яких акумулюється поверхневий стік. Причиною виникнення подів, крім зазначеної вище форми рельєфу, є наявність у каштанових солонцюватих грунтах на глибині 25–35 см практично водонепроникного колоїдного ілювіального прошарку.

Характерною особливістю степової зони України є розташування населених пунктів, як правило, у низинах і річкових долинах, на схилах подів, що теж посилює наслідки підтоплення, а то й спричиняє їхнє затоплення. Особливо відчутне явище затоплення під час випадання опадів на мерзлий грунт або при інтенсивному таненні снігу, коли поверхневі води не просочуються в глиб грунту і не встигають стікати у поверхневі водоприймачі.

Організаційно-господарськими причинами підтоплення є:

» зменшення природної дренованості та стічності території внаслідок засипання балок, ярів, будівництва доріг у насипах без організації водовідведення;

» відсутність зливової каналізації в населених пунктах і систем відведення поверхневих вод;

» виключення з роботи значної частини свердловин вертикального дренажу та насосних станцій на колекторах через спрацьованість чи розукомплектування насосно-силового устаткування, високу вартість та лімітовану й нерегулярну подачу електроенергії.

Так, за даними Каховської гідрогеолого-меліоративної експедиції, із 516 свердловин вертикального дренажу, які повинні були діяти в постійному режимі, в поливний період 1997 р. працювало лише 149, або 29% необхідної кількості. Всього ж на Краснознам'янському і Каховському зрошуваних масивах частка машинного дренажу охоплює 72% його загальної площі, причому на 30% цих площ необхідно по два–чотири рази перекачувати одні й ті самі дренажні води, підіймаючи їх з глибини до 20 м.

До чисто іригаційних факторів підтоплення слід віднести неминучі втрати частини поливної води з каналів, дощувальної техніки та безпосередньо на зрошуваних полях, яка інфільтрується і поповнює грунтові води. За приблизними оцінками такі втрати становлять 15–30% поданої на цю територію води, а їхній розмір залежить як від технічного стану зрошувальних систем (фільтрація з каналів, пориви і "свищі" на трубопроводах, негерметичність з'єднань), так і відхилень режимів зрошення від оптимальних, тобто проведення поливів з деяким "запасом". Фактично в 1997 р. на зрошуваних землях Херсонської області було в середньому по 2, 7 поливу нормою 600 м³/га, тобто зрошувальна норма становила приблизно 1600 м³/га, що для дуже вологого року є надмірною.

Істотним джерелом поповнення ґрунтових вод і причиною підтоплення є також практично нерегульовані і нічим не регламентовані поливи присадибних ділянок і так званих супутників. Важливо зазначити, що періодичне затоплення подів протягом усього літнього періоду у вологі роки спостерігалося і раніше, ще до будівництва великих зрошувальних систем, отже, це явище не слід розглядати як цілком нове і несподіване. Тому в проектах зрошувальних систем з урахуванням вищого ступеня обводненості території при зрошенні і відповідно більшої ймовірності підтоплення був передбачений комплекс необхідних запобіжних заходів проти підтоплення. Однак намічений проектами комплекс цих заходів, в основному обсяг дренажних робіт, повною мірою не був виконаний; уже побудований дренаж працював не весь і не на повну потужність; включились такі чинники антропогенного впливу, як полив присадибних ділянок, невраховано в проектах поливи "супутників" та зменшення природної дренованості території.

Нарешті, серйозною причиною як самого підтоплення 1997– 1998 pp., так і його масштабів, була відсутність оперативного реагування на екстремальні погодні умови, коли слід було не лише обмежити чи припинити поливи, але й по можливості обмежити або й нейтралізувати вплив інших названих вище причин.

При виробленні заходів запобігання підтопленню зрошуваних земель та населених пунктів і ліквідації наслідків підтоплення необхідно виходити з реальних можливостей впливу на фактори підтоплення. Якщо метеорологічні фактори не піддаються впливу і їх можна лише враховувати, то гідрогеологічні умови можна певною мірою поліпшити, а організаційно-господарськими та іригаційними повністю управляти.

Отже, в число рекомендованих заходів запобігання підтопленню і реагування на нього повинно входити:

» підвищення загальної дренованості території і надійності роботи штучного дренажу шляхом реконструкції існуючих дренажних систем та переведення їх по можливості у самопливні, додаткового будівництва нового дренажу, очищення і впорядкування колекторно-дренажної мережі, розчищення природних водотоків;

» упорядкування території та організація поверхневого водовідведення, спорудження зливової каналізації населених пунктів;

» заборона або обмеження поливів "супутників", регламентація поливів присадибних ділянок чи винесення індивідуальних городів на поливні землі за межі населених пунктів, перехід на розроблені екологічно безпечні режими поливів з адаптацією їх до грунтів і погодних умов;

» зменшення фільтраційних втрат на системах.

На поливних землях, розташованих у подах та інших низинах і які можуть бути підтоплені, в число необхідних запобіжних заходів слід включати також удосконалення структури посівів з метою зменшення поливних норм або й повної відмови від поливів, а також більш повного використання рослинами ґрунтових вод. До числа таких заходів може входити обмеження площ овочевих, кукурудзи, буряків, тобто культур, які потребують частих поливів, і навпаки, розширення посівів післяжнивних культур, люцерни. Люцерна, наприклад, завдяки глибокій кореневій системі при глибині ґрунтових вод до 1, 0–1, 5 м може розвиватись взагалі без поливів.

Важливою умовою запобігання підтопленню земель у зоні зрошення є запровадження обліку поливної води на системах та відстежування процесу формування і прогноз водного балансу території.