Речни екосистеми

Поддръжка на речните корита

Хората винаги са се разполагали в близост до реките. Освен очевидното предимство от постоянно водоснабдяване, реките са осигурявали вода за напояване и за транспорт. Почвите в заливните равнини са плодородни и с изобилие от животни. Чрез използването на течащата вода, като източник на енергия, се добавя още една допълнителна полза от престоя в близост до нея.

От далечни времена хората са се опитвали да направят реките по-предвидими, променяйки тяхната форма и регулирайки техния поток. От друга страна наводненията са водели до значителни разрушения на населените места в заливните равнини.

Водата е възобновяем и в повечето случаи незаменим природен ресурс. Недостигът на сладка вода непрекъснато нараства, а около 1/3 от населението на планетата изпитва постоянна нужда от вода. Основните причини за възникването и задълбочаването на проблема с недостига на сладка вода са непрекъснатото нарастване на потребностите от вода вследствие на бързото увеличаване на населението в глобален мащаб и интензивното развитие на отрасли, потребяващи големи количества вода, загубата на сладка вода, последица от намаляване на дебита на реките, прогресивното замърсяване на водоемите с промишлени, битови и други отпадни води, силно нарушаване състоянието на водните екосистеми и др.

Урбанизация
Никъде другаде въздействието върху реките не е толкова очевидно, колкото в урбанизираните райони. Тук реките често претърпяват най-драматичните промени по отношение на техните структури: бреговете им са укрепени, потоците частично или напълно текат под земята, като част от канализационната система, а крайречните зони са напълно променени.

Урбанизацията на крайречните райони и строителство на неправилно оразмерени диги са сред предпоставките, многократно повишаващи опасността от наводнения. Повечето диги в България са построени в средата на миналия век по начин, който изкуствено ограничава реките и намалява тяхната проводимост при високи води. Проблемът е, че съоръженията се поставят прекалено близко до реката и стесняват речното легло. Тези остарели концепции създават условия за покачване на налягането на водата и наводнения. Затова трябва да се опазват крайречните заливаеми ивици, които да поемат високите води или т.нар. ретензионни обеми. Най-добрите ретензионни обеми са естествените крайречни гори и влажни зони, които освен, че съхраняват огромно биоразнообразие, имат ценни стопански функции и предпазват от наводнения. Те задържат определени водни количества и позволяват нивото на водите да се покачва бавно и умерено, без да се образуват високи вълни. Освен това, те спомагат и за естественото пречистване на водите.

Възстановяването и опазването на реките, влажните зони и крайречните гори е от ключово значение не само по отношение на биоразнообразието, но и за предпазване на населението от наводнения. Тяхното значение обаче често остава недооценено.

От друга страна, качеството на водата в градските райони е влошено значително и се отразява на градовете по-надолу по течението. Разливането на индустриални и градски отпадни води, недостатъчно пречистените отпадни води или оттичащите се дъждовни води също водят до влошаване на качеството на водата. Това засяга не само водните организми, но също така и човешкото здраве.

Земеделие
Мелиорации и интензивни отводнителни системи са били използвани още през 18-ти век, за да се увеличи количеството на земята за селското стопанство. Въпреки че сега са забранени в някои страни, благодарение на закони за околната среда, те все още се практикуват. Последствията са разрушаването на местообитанията и тежки промени в динамиката на потока, което води до по-чести и екстремни наводнения. В резултат на това бреговете на реките и потоците са укрепени, за да защитават земеделските земи, което води до по-високи нива от наводнения в районите надолу по течението, тъй като оттокът е ограничен до коритото на реката и не може да се разпространи в заливните равнини.

Селското стопанство също е един от най-големите потребители на вода. Нерегулираният добив на вода за напояване намалява оттока в реките и потоците. Особено в сухите региони това може да предизвика изсъхване на реките.

И накрая, но не на последно място, селското стопанство може също да причини сериозни замърсявания. Използването на естествени и изкуствени торове повишава нивата на хранителните вещества в реките, което води до цъфтеж на водораслите. Това може да направи повърхностните води токсични.

Освен това, замърсителите с произход от инсектициди или хербициди могат да замърсят подпочвените води и повърхностните водни ресурси. Особено ако няма буферни зони покрай повърхностните води, хранителни вещества и замърсителите могат да достигнат безпрепятствено до водата. Следните показатели дават представа за степента на замърсеност на реките, а това са плаващи водорасли, растителни части, вещества и предмети по повърхността на водата и утаяване на тиня върху дъното, промяна на физичните и органолептичните (промяна на миризмата) свойства на водата, промяна в химичния състав и други свойства на водата (киселинност, количество на органичните и неорганичните вещества, отрови, намаление на разтворения във водата кислород, качествени и количествени изменения в населяващите водата организми и поява на болестотворни микроорганизми.

Изсичане на крайречните гори
От екологична гледна точка крайречните гори имат много съществена роля за екоститемите, защото приютяват огромно биоразнообразие. Освен това укрепват речните брегове и почвените слоеве. Изсичането на крайречните гори увеличава ерозията и компрометира самите речни диги. По този начин, вместо да се ограничават наводненията, се стига до дестабилизиране на речния бряг, много разрушения и впоследствие преливане на речното корито.

ВЕЦ
Електроенергията от водноелектрически централи е една от най-екологичните. Този вид „зелена“ енергия е чист като тази от слънцето, вятъра, приливите и отливите, топлината на земните недра. Да, това е така, но само ако се гледа само на въглеродния отпечатък и ВЕЦ са изградени с внимание и грижа за околната среда, със съответните мерки за опазване на биологичното разнообразие. Дори и тогава те нанасят щети на природата, защото представляват изменение на речната среда, но се приема, че това може да се компенсира до известна степен.

Различните видове ВЕЦ имат различни въздействия. Но никое от тях не е строго погледнато благоприятна за околната среда. Те променят динамиката на оттока и транспортирането на наносите, като по този начин водят до сериозни промени в хидроморфологията на реките и потоците. Освен това те значително нарушават надлъжното свързване на реките със съответните негативни ефекти върху мигриращите видове риба.

Изграждането на стълбица за преминаване на рибните пасажи определено е положително развитие. Въздействие има и върху бреговете. Те загубват естествения си характер, стават по-стръмни и неудобни за животните. Изчезват характерни видове растения, а като следствие от това и животни.

Възобновяемата енергия е важна и полезна, стига да се практикува в разумна екологична рамка.

Корабоплаване
Въпреки че корабоплаването се счита за сравнително чист транспортен метод, развитието на речни канали е причинило и все още причинява сериозно унищожаване на речните пейзажи.

Посипването, канализацията и изправянето е всичко необходимо за установяване на навигация, което води до значителни промени в хидроморфологията на реката.

Динамиката на оттока става по-хомогенна, скоростта на потока обикновено нараства, чакълът изчезва и речното корито се задълбочава. По този начин нивата на подземните води спада и реката често е изключена от нейните заливни равнини (загуба на странична свързаност). Следователно крайречни гори и влажни зони стават застрашени. Освен това натовареното движение и произтичащите от това изкуствени вълни също са много тревожни за малките риби и водни организми.

Корабоплаването може да бъде определено по-добра алтернатива на други методи за транспорт.

Представата на хората за околната среда претърпя коренна промяна през последните няколко десетилетия. Докато в първите 40-50 години от началото на двадесети век за всички държави, почти без изключение, беше в сила максимата “природата - неизчерпаем източник на ресурси”, то сега вече положението е по-различно. В началото на двадесети и първи век за всички е ясно, че много ресурси са на изчерпване Учените са единодушни, че безпрецедентното икономическо развитие на човечеството през последните 45 години се съпровожда със същото безпрецедентно разрушение на околната среда, която притежава ограничен икономически потенциал. Вече има очевидно противоречие между икономическия растеж и средата.

Основната насока на подобряване на екологичното състояние на водите у нас е тяхното рационално използване, а именно въвеждане на оборотно водоснабдяване, внедряване на маловодни и безводни технологии и използване на пречистени отпадъчни води. Всичко това ще доведе до значителна икономия на вода.

Защита от наводнения
От векове е установен начин за защита от наводнения чрез изграждането на язовири по поречието на реката и многофункционални водоеми в региони, намиращи се нагоре по течението. Идеята е да се намали времето на задържане и да се изпусне допълнителният воден дебит възможно най-бързо. Резултатите са повишени нива на наводнения в регионите надолу по течението и ерозия на речното корито.

Освен това последиците от изменението на климата правят нашите утвърдени мерки за защита от наводнения уязвими. Вероятностите за наводнения се увеличават. Например, наводнения, които според нашите исторически данни трябва да станат само веднъж на всеки 50 години, изглежда сега се случват на всеки 25 или дори на 10 години. Следователно мерките за защита от наводнения, които да защитават населените места и терените също трябва да бъдат изменени. Тъй като изменението на климата направи бъдещето малко по-непредсказуемо, въпросът е дали да започнем въоръжена надпревара с наводненията или да погледнем към други различни решения.

Единият вариант определено е увеличаването на ретензионните обеми, т.е. повече пространство за реките. В случай на наводнение, допълнителният отток ще се задържа в заливните равнини, които ще намалят нивата на наводнения в райони надолу по течението. С това идва и предимството на повишеното структурно разнообразие в и покрай реките и реактивиране на заливните зони.

Почистване и поддръжка на речните корита
В резултат на продължителното действие на водното течение в скалите и почвите, коритата на реките постепенно се изкопават, а бреговете стават податливи на ерозия. Освен това, нивото на речните води не винаги е постоянно. След зимата и снеготопенето или след периоди на обилни валежи, водното ниво се покачва. През сухите месеци крайречните зони се дренират. Тези непрекъснати вариации в нивото на речните води влияе и на нивото на подпочвените води. Отслабването на бреговете, от своя страна, променя заливната тераса. Промените в реките са една от предспоставките за наводнения. Съществено влияние оказва и състоянието на речното корито и бреговете. За да се предотвратят наводнения, речните корита трябва да бъдат почиствани от наноси и затлачвания, растителност и отпадъци. Защото задръстванията на реките е една от основните предпоставки за покачване на нивото на водите им, а от там и преливане и пагубните последици от наводнението.

Всеки един проект за почистване и рехабилитация на речните корита често включва предвиждането на определена за целта, специализирана строителна техника. Тъй като в процеса на работа има редица предизвикателства, които трябва да бъдат преодоляни – дълбоки места, почвени условия, труднодостъпни места и др.

В повечето дейности, свързани с поддръжката на речни корита, се налага загребването и преместването на земна маса или скални късове, също и растителност. Багерите са сред най-използваните за целта машини. Много от компаниите, производителки на строителни машини, предлагат специализирани модели, способни да се справят с неблагоприятните условия на работа, пресечени местности или преминаването през вода. Багерите с дълга стрела, например, позволяват изкопни работи в голям радиус. По този начин, позиционирана на брега, машината може да почиства цялата широчина на речното корито. Тези багери са с по-малка вместимост на кофата, но изгребването може да се извършва бързо, без багерът да се мести от изходна позиция.

Освен багерите с дълга стрела, за почистване на речни корита се използват и крачещи багери. Самото им име показва, че това, с което те са характерни и особено ефективни при работа в тежки условия, са краката. При този вид машини краката са индивидуално нагласящи се и осигуряват стабилност при стръмни терени или нестабилна почва.

Когато трябва да се работи в по-дълбоки или заблатени водни местности, приложение намират багерите амфибии. Те могат да бъдат монтирани върху плаваща платформа или да са верижни багери с понтонни вериги. Алтернатива при работа в труднодостъпни места са вакуумните багери, които чрез помпва изсмукват материала в прикачна цистерна.

Въпреки антропогенната дейност и променящите се условия, речните системи продължават да имат важна роля както за представители на флората и фауната, така и за човека. Трябва да се създават благоприятни предпоставки за работа по възстановяване и подобряване на речните и крайречните екосистеми. Това се постига по няколко основни стъпки: съхраняване и опазване на алувиалните гори; възстановяване на старите корита; възстановяване на връзката между реките и естествените заливни низини, тоест при пълноводие реките да изливат част от водите си в определени места в заливните низини.