6.3. Условия и факторы развития болот

Причиной заболачивания и болотообразования является геологическая деятельность подземных и поверхностных вод. Условиями развития процесса заболачивания являются избыточное увлажнение почвогрунтов с поверхности или водонасыщение из верхней части и ровный или западинный рельеф поверхности, создающий затрудненный, слабый сток воды или его полное отсутствие.

На характер заболачивания, скорость торфонакопления, типы болот и другие особенности процесса влияют различные природные и техногенные факторы.

Основными факторами являются следующие.

Климат. На болотообразование влияют количество и режим осадков и температуры, баланс тепла и влаги. По соотношению тепла и влаги можно выделить следующие зоны развития болот.

1. Зона постоянного избыточного увлажнения, где количество атмосферных осадков преобладает над величиной испарения в связи с недостатком тепла. Болота и торфонакопление развиваются интенсивно, занимают значительные площади.

2. Зона переменного, неустойчивого увлажнения, где в отдельные периоды может наблюдаться недостаток увлажнения. Интенсивность болотообразования ниже чем в первой зоне, болота в большей степени развиты в отрицательных формах рельефа.

3. Зона недостаточного увлажнения с преобладанием испарения, с высокой теплообеспеченностью. Болота здесь встречаются редко, небольшие, мелкие, преимущественно в поймах рек.

Основная часть территории Западной Сибири, северная и центральная части, входит в первую зону с благоприятными для развития болот климатическими условиями, что, наряду с другими факторами, обеспечивает исключительно активное развитие болото-образовательного процесса, большие площади, занятые болотами с торфом большой мощности.

Рельеф поверхности и геоморфологические условия. Заболачи-вание и болота приурочены обычно к следующим геоморфоло-гическим элементам [3].

1. Преимущественно к широким поймам рек, с меандрирующими руслами, с незначительными продольными уклонами. Заболочены могут быть поймы малых рек и балки в случае близкого к поверхности залегания подземных вод.

2. К выровненным водоразделам при отсутствии или слабом дренировании поверхности.

3. К основаниям пологих (2–3°) делювиальных склонов, в сопряже-ниях и в притыловых понижениях надпойменных террас, где подземные воды могут выходить на поверхность или их уровень находится непосредственно у поверхности земли.

Все три типа болот по геоморфологическим условиям распростра-нены в Западной Сибири.

На интенсивность заболачивания, размеры и глубину болот влияют такие морфологические характеристики рельефа, влияющие на характер дренирования, как глубина и густота эрозионного расчленения, относительные и абсолютные высоты, углы наклона поверхности.

Литологический состав пород, на которых формируются болота. Благоприятным для болотообразования является наличие суглинков и глин пойменных и старичных фаций аллювия на террасах; глинистых элювиальных, озерных или других образований на водораздельных поверхностях, в депрессиях, котловинах и на пологих склонах. Такие породы затрудняют инфильтрацию дождевых и талых вод, ведут к их застою и образованию болот. Болота могут формироваться и на песчаных породах в случае близкого к поверхности залегания подземных вод и отсутствия дренирования.

Гидрологические особенности речной сети. Режим обводнения болот и заболоченных территорий в поймах рек или на прилегающих к озерам низменностях обусловлен высотами и длительностью половодий и паводков. За ряд маловодных лет могут самоосушаться заболоченные участки.

Гидрогеологические условия. По источникам обводнения террито-рий и влиянию на заболачивание подземных вод различают три случая.

1. Только атмосферное питание участков заболачивания и болот.

2. Преобладающее питание за счет подземных вод.

3. Смешанное водное питание.

При преобладающем подземном питании следует различать воды грунтовые (безнапорные) и напорные. На участках, где присутствуют напорные воды, выше интенсивность заболачивания, болота более обводнены. Кроме того, характер вод нужно учитывать для выбора мероприятий дренирования территорий.

Назаровым А.Д. и др. [16] описаны три случая взаимосвязи подземных и болотных вод, а также характера болот, торфяных залежей и торфа на примере болот Томской области.

Первый случай характеризуется постоянным превышением уровня грунтовых вод над подошвой торфяной залежи, которая поэтому занимает верхнюю часть водоносного горизонта. Такое положение характерно для пойменных, большей части террасовых, ложбинных и некоторых водораздельных болот. Примером могут служить Александровское и Нововасюганское болота. Торфяные залежи формируются здесь при постоянном подпитывании их минерализованными грунтовыми водами и периодическом питании атмосферными осадками, а также паводковыми или речными водами, богатыми минеральными взвесями. Все это приводит к повышению минерализации болотных вод, увеличению зольности торфов и формированию низинных торфяников. При освоении таких заболоченных территорий основной мелиоративной системой будет польдер, реже – подземный дренаж грунтовых вод.

Второй случай характеризуется расположением торфяных залежей выше максимального уровня грунтовых вод. Поэтому болотные воды оказываются «подвешенными» и могут быть отнесены к типу верховодки. Формирование торфяной залежи в этом случае происходит под влиянием атмосферных осадков, реже – паводковых вод. Поэтому болотные воды имеют низкую минерализацию, а торфы – низкую зольность. Мощность торфа значительная. Тип торфа – верховой, переходный, реже низинный. Осушение таких залежей целесообразнее производить сквозными фильтрами или дренами.

В болотах третьего типа торфяные залежи подпитываются грунтовыми водами периодически. Уровень последних в период максимального подъема превышает подошву залежи, а в меженный – опускается ниже минерального дна. Питание болот в этом случае происходит за счет атмосферных осадков и периодически за счет грунтовых вод. Следовательно, болотные воды в разные периоды будут то грунтовыми, то верховодкой. В зависимости от амплитуды колебания уровня грунтовых вод минерализация болотных вод может значительно колебаться, что сказывается на флоре болот и в конечном итоге – на составе торфа. При осушении таких болот целесообразно применять комбинированную систему искусственного дренирования вод, когда одни и те же скважины могут быть использованы как для принудительного понижения уровня грунтовых вол (в период его подъема), так и для сброса болотных вод в нижние горизонты (в период снижения уровня грунтовых вод).

На интенсивность болотообразования влияет неотектонический режим территории. Менее благоприятными для заболачивания являются территории современных поднятий, где увеличивается расчленение поверхности и улучшается ее дренирование.

На болотообразовательный процесс влияет хозяйственная деятельность человека. Подтопление территорий, сброс различных хозяйственных вод, создание искусственных водоемов, строительство дорог и т.п. часто приводят к развитию процесса заболачивания и образованию болот.

Перечисленные факторы обусловливают неравномерность, дифференцированность процесса заболачивания и образования болот как в пространстве, так и во времени. Примером является сильно заболоченный регион – Западно-Сибирская равнина. Болота здесь размещены неравномерно. Наибольшую площадь они занимают на низменностях в новейших тектонических впадинах, особенно на участках с плоским и пологоволнистым рельефом, на речных террасах. Для зарождения болот, кроме переувлажнения пород, большое значение имел их глинистый состав, а также наличие мерзлоты в северной части равнины. Возвышенные водоразделы заболочены меньше. Инженерная деятельность человека, к сожалению, приводит к увеличению площадей заболоченных земель на территории городов и поселков.