Почистване и поддръжка на реки

Не ги забелязваме, не ги пазим, не ги зачитаме. Като дишането. Даденост, за която не мислим, докато не се получи някакво усложнение. Изведнъж с тревога осъзнаваме, че сме били небрежни и безотговорни.
Сега ще обърнем нагласата, ще се вгледаме в тези водни потоци, ще си припомним колко важни са те за нас и ще се опитаме да разберем защо понякога ни причиняват беди. Има ли начини за предотвратяване на бедствията, какви грижи да се полагат, какви технологии и машини да се използват - все въпроси, които е добре да си зададем днес, за да не страдаме утре.

Интересно, за „река“ няма научна дефиниция. Знаем, че реките по нашите земи са сладководни и най-вероятно през годините хората са удостоили с наименованието „река“ по-големите водни потоци, в които се вливат по-малки „притоци“. Ключовата дума е „сладководни“. В нашия свят водата е еквивалент на живот. Реките са неизменна част от познатия ни кръговрат на водата в природата. Падналите валежи формират воден отток, който се стича към все по-големи реки, за да достигне накрая до море. През това време част от водата се изпарява, но при реките концентрацията на соли все още е незначителна. Тече вода, която утолява жажда... Това прави реките толкова скъпоценни! Но те ни дават много повече. Не само течащата вода - научили сме се и да събираме определени количества вода в язовири, така че да я използваме и за битови нужди, и за животновъдство, и за напояване, и за нуждите на различни промишлени производства. Може да не е от съществено значение, но пристрастените към риболова какво биха казали? Освен това знаем, че енергията на някои бързи планински реки задвижва мелници и електроцентрали, което е много важно.

А хармонията и усещането за обновяване на душата, когато сме до река? Няма обективно измерване, но всички знаем, че съществуват.

Няколко факта за нашите реки
Реките ни се оттичат в два водосборни басейна - Черно море, вкл. водосбора на река Дунав, и Егейско море. Вододелът, определящ кои реки накъде се вливат, с голямо приближение може да се опише като почти хоризонтална линия, ако го разглеждаме като проекция върху географска карта. Тази линия дели територията на България на две и в голямата си средна част следва билото на Стара планина. На запад линията прави чупка към връх Мусала - планините така са подредени, че река Искър няма избор и поема на север. На изток имагинерната линия слиза по билата на Сливенска и Карнобатска планина, а после по Странджа достига до границата. Това слизане бележи вододела на водосборните райони на водите, оттичащи се директно в Черно море, и тези, които се стремят към река Тунджа, и след това - Егейско море. Понеже разстоянието от северната ни граница до южната не е голямо, нашите реки са сравнително къси. Имаме около 1200 реки, но само 325 са с дължина над 20km, и едва 30 са с дължина над 100km.

Релефът на страната ни е много разнообразен във вертикално направление и този факт, разглеждан заедно с дължината на дадена река, влияе върху средногодишния є отток. Оттокът се формира от две съставни части. Устойчивата съставка се образува от извиращите подземни води, неустойчивата - от стичащите се по земната повърхност валежни води. В годишното изменение на количествата вода в оттока има фази на маловодие и на пълноводие, а краткотрайните повишавания са така опасните прииждания.

Поведението на реките - наблюдение и оценка
В регионален аспект всяка река има своя водосборна зона и е отделена от съседните реки с локални вододели. Обикновено една река тече в най-ниската част на конкретния релеф, в свое обособено корито, наречено русло, но около него има зона, която се залива при пълноводие. Тази „заливна речна тераса“ може да бъде използвана за земеделие или паша на животни, но не и за строителство. Към реката се оттичат притоците є, както и валежните води от бреговете. В продължение на десетки години хората от населените места около дадена река са наблюдавали как тя се мени през сезоните или при обилни дъждове. Знаели са, че ако вали в горния край на реката, най-вероятно ще дойде приливна вълна. На децата е било забранявано да се крият под мостове, ако вали дъжд. В общи линии, реките са били предвидими.

Най-често размерът на реката се оценява чрез нейния отток [m³/s] - количеството вода, преминаващо през дадено нейно сечение за единица време. Оттокът варира и показва сезонни колебания, затова се използват усреднени стойности за продължителни времеви интервали. Определянето на оттока, особено при големи реки, е несигурно, дори и с използване на съвременни компютърни модели. Наблюдението и поддържането на реките трябва да са непрестанни. Течащата вода си търси най-краткия път. Ако след някаква корекция на река приемем, че тя е окончателен факт, дълбоко ще сгрешим. Водата ще премахне промените и отново ще се върне към първоначалното си корито, макар и с някои нови извивки. Именно затова всяка намеса се обмисля внимателно, най-малко в две направления. Първото - дали ще унищожи наличното разнообразие от водни и крайречни растителни видове, евентуално мигриращи риби, дали ще навреди на различните птици, както и на бозайниците, населяващи околните райони. Второто - дали поддръжката на планираното съоръжение ще бъде по силите на обществото, и дали няма да бъде изоставено на произвола на стихиите... Със съжаление констатираме, че това не са просто опасения, а реалност - имаме много рушащи се диги, облицовки на канали, дори язовирни стени...

Понастоящем Националният институт по метеорология и хидрология дава подробна хидрогеоложка информация и прогнози за средномесечни стойности за нива [сm] и дебити [l/s] на наблюдателни пунктове от базовата си хидрогеоложка мрежа, но това е по-скоро следване на проблема, а не решаване.

Причини за поройните наводнения
Интересува ни неустойчивата съставка, формираща речния отток. Това са водите, които се стичат по повърхността на терена и се вливат в реката. Ако една река има много притоци, и ако те поемат валежите от стръмни скатове, при интензивни валежи е логично да очакваме приток на голямо количество вода в кратък времеви интервал. Ще припомним, че реките ни са сравнително къси, и това дава възможност големите обеми вода да формират приливна вълна, която няма възможност да разсее динамичната си енергия по своя път. Кои фактори биха улеснили неконтролируемия приток на вода към реката в къс участък? Ще изброим няколко основни - пролетно снеготопене или продължителни валежи, които водят до преовлажняване на почвата, така че в даден момент тя не поема повече вода и започва директно стичане по повърхността; оголени склонове поради изсичане на дърветата; покриване на огромни (сумарно) площи с асфалт или бетон, което не позволява своевременното и постепенно проникване на валежите в почвата, а отново ги пренасочва към директно вливане в реката. Тук няма да се спираме на наводненията, причинени от недостатъчен капацитет на дъждовната канализация в населените места или от нейното запушване. Това е предмет на съвсем друго изследване.

Друга група явления, които често се изтъкват като основни причини, по-скоро са следствие от приложени грешни мерки за корекция на дадена река. Например - целенасоченото изсичане на дърветата по залесените преди години берми на реките; разширяване на речните корита; „изправянето“ им, като се ликвидират меандри; дейности по отстраняване на наноси по дъното. По-натам ще видим къде са грешките и как би могло да бъдат избегнати или поправени.

Няма как да премълчим и една група вреди, директно причинени от хората - неконтролируемото изгребване на инертни материали от дъното на реката и безогледното използване на речното корито за сметище.

Начини за противодействие
Основната линия на противодействие трябва да има за цел резултати в дългосрочен план. Двете най-належащи направления са залесяването на склоновете, по които се оттичат валежите, и преосмисляне на строителството в зоната на „заливните речни тераси“.

За намаляване на риска от наводнение трябва да се действа още в горната част на даден водосборен басейн. Там е добре да се намаляват количеството и скоростта на оттока - като се залесява, като се инспектират склоновете и с подходящи технически средства се предотвратява евентуална тяхна нестабилност. Така се намалява и ерозията от бързото стичане на води по склоновете.

По-надолу по течението на реката мерките са предимно за намаляване на катастрофалните последици от прииждащите води. Именно пресушаването и „усвояването“ на терените от заливните зони, което е съпроводено с откъсване на речни меандри и изправяне на реката между близко разположени диги, водят до скъсяване на пътя на водата и увеличаване на скоростта є. Належащо е да се намерят начини за възстановяване на възможността на дадена река да се разпростира на допълнителни земни площи, които да подпомагат естественото водозадържане при приливни вълни. Тук е мястото да припомним, че вече имаме случаи на взривени или прокопани диги на реки, за да се разлее водата из земеделските земи и да се запазят населените места. Оказва се, че масовото изграждане на диги не е било най-доброто решение. Вече би трябвало да сме по-осъзнати, и диги да се строят само в краен случай, когато няма друг начин да се предпазят населените места или важни инфраструктурни елементи, и то след задълбочено проучване и проектиране. В някои случаи, за намаляване на скоростта на течението, се правят изкуствени прагове напречно на реката, но пак ще подчертаем - след внимателен анализ.

Някои конкретни решения
Когато при някоя река вече е разширявано коритото, най-очакваните последстия са ерозията, с последващата нестабилност на склоновете, и отлагане на отмитите частици като наноси по дъното. Налагат се регулярни интервенции - изгребване на отложенията и прочистване на новоизраснала растителност, която стеснява проходимостта на реката. В много реки се изхвърлят битови и строителни отпадъци, които също трябва да се изгребват редовно.

В някои участъци се прави брегоукрепване, което може да е с различни цели. Два примера - да се предпазят ерозиращите брегове или да се елиминира агресията на локално вливащи се води с голяма динамична енергия. Все по-често за предпазване от ерозия при речните корита се влага геосинтетика, самостоятелно или съвместно с класически строителни материали. Има много ефективни „рогозки“, които се полагат върху склоновете и се запълват с хумус, така че корените на новоразпръснатите семена се преплитат с нишките на рогозката, захващат се здраво към почвата и дъждовете не могат да ги отнесат. В места със завихрени водни потоци, като устои на мостове, където се образуват ями в речното легло, се използват чували от геотекстил, пълни с пясък. Те са сравнително евтини, полагат се лесно и предотвратяват ерозионните процеси. За укрепване на речното корито се използват и габиони. Това са модули с правоъгълна форма и различни размери, които се запълват с речен или трошен камък.

Едно приемливо решение е реката да се коригира на две нива, така че обичайният воден поток да тече по малък основен канал, а около него да има широк канал, който да поема непредвидените водни количества като една контролирана заливна тераса.

В местата, където вече има съсредоточени население и инфраструктура, за защита от странични разливи обикновено се прибягва към изграждане на диги, преливници или други хидротехнически съоръжения. Изолиращите екрани при дигите може да се изпълняват по обичайните строителни технологии, но може да се използва и нетъкан геотекстил. Изделия от геосинтетика са подходящи и за полагане като филтриращ пласт между тялото на дигата и филтъра, както и в основата на самата дига. Използва се материал с триизмерна пореста структура, която не позволява изнасянето на почвени частици откъм водната страна. За да не се допусне проникването на корени на храсти и треви в тялото на дигата, може да се използват геомемрани. При подходящо избрана дебелина те осигуряват дори защита от проникване на гризачи.

Противодействието на вредите от човешка дейност е доста несигурно. Знаем, че огромното количество инертен материал, което се изгребва, води до изнасяне на седименти от участъци от речното дъно, разположени до 20km нагоре по течението и е особено опасно, ако в тези места има мостове или подпорни стени - подкопаването им е неминуемо. Би могло да се помисли за стриктен контрол на този добив, или дори за забраната му, като се предложи разработване на добив от прилежащите речни тераси.

Има ли начин за предупреждение?
Към НИМХ има секция „Хидропрогнози“. Хидроложките прогнози, оперативна информация и оценка са важни инструменти за управление на водите и предпазване от наводнения в България. Има система за уведомяване на МОСВ, ако има прогнозирани интензивни валежи, които могат до доведат до образуване на високи вълни и наводнения. Отчитат се не само очакваните количества валежи, но и водосборните области за конкретен воден поток. Индикация за възможни наводнения може да бъде дадена от системите BSMEFFG (Система за оповестяване на поройни наводнения за района на Черно море и Близкия изток) и EFAS (Европейска система за предупреждение за наводнения). На база метеорологичната прогноза за валежи в даден район, данни за преовлажнена почва в района за предходния период, хидрологичната прогноза за водосбора на реката в разглеждания район и индикациите от системите за предупреждение от наводнения, НИМХ може да даде прогноза за конкретна дата с предупреждение за значителни повишения на водните нива на голяма част от притоците във водосбора на определен река.

Машините, без които не можем
В непрестанната работа за поддръжка на реките незаменим помощник ни е тежката техника, разработена за трудните крайречни терени. Обикновено в рисковите зони почвата е мека, нестабилна, склоновете може да са много стръмни, не винаги има подходящи пътища. За изкопни работи ни трябват багери, за извозване на изкопан материал и отпадъци ни трябват самосвали. Кое ги прави по-различни от тези, които виждаме по строежите в градска среда?

Багерите - тържество на човешката находчивост
Разработени са различни типове багери, които ще обособим в няколко групи. Може би най-използвани са багерите с удължена стрела. Поради големите дължини на стрелите кофите на този тип багери са със сравнително малък обем, но тяхното стабилно позициониране, възможност за преминаване през почти непроходими места и усъвършенствана двигателна система ги правят незаменими. Някои компании предлагат наистина впечатляващи модели на верижни багери със свръхдълги стрели - от около 15,00m до малко над 20,00m, което ги прави идеални за драгиране на речни корита, за поддръжка на бреговете и за довършителни работи по склоновете.

Интересни са крачещите багери. Познаваме някои разновидности на Kaiser, и ще отбележим невероятната инженерна мисъл - „краката“! Този багер преодолява силно пресечени местности, тъй като телескопичните хидравлични „крака“ могат да се удължават до един метър, а опорните плочи и регулируемият свободен ход позволяват пригаждане към терена. Центърът на тежестта е нисък, разпределението на теглото е оптимизирано, осигурена е максимална стабилност. Съотношението между дължината на стрелата и товароподемността, съчетани с високата стабилност, позволяват работа на места, които изглеждат невъзможни за обикновения наблюдател.

Багер-амфибия? Има и такъв! Този багер е конструиран с понтонни вериги така, че да минава по много мека почва, затова се използва при работа из блата, крайречни участъци и мочурливи места. Ходовата част е така проектирана, че ширината на веригите не само осигурява стабилност, но разпределя натоварването на голяма площ, заради ниските стойности на почвеното съпротивление в тези зони. Багерът може да се монтира и директно върху понтонна платформа.

Вакуумните багери не изгребват, а „засмукват“. Мощна помпа създава вакуум и материалът, предназначен за отстраняване, се изтегля в прикачен резервоар или цистерна.

Самосвалите - верни приятели на багерите
Там, където е възможно, обикновените товарни камиони вършат чудесна работа. Но... щом търсим багери за особено трудни места, какви самосвали биха ни трябвали? Отговорът е - съчленени. Самосвалите със съчленена рама имат изключително здрави предна и задна рамка, специално окачване, режим на сцеплението, задвижване 4х4 или 6х6, и една цел - да превозят товара си оттам, откъдето другите не могат.

Няма как да не споменем Berky - марка, която работи изключително по направление на почистване на водите. Описаните дотук машини са само част от техния набор за всякакви видове работи по поддръжка на едно речно корито.

Има и още много полезни ръчно водени уреди, малки самоходни машини, прикачен инвентар, с които работниците могат да косят, режат, разчистват, почистват канали и при големи наклони, откопават, извозват, изпомпват, дори да пробиват дупки за ново залесяване.

Екологията - това заварено дете на икономиката
Дотук не споменахме нищо за екологичното равновесие, но то е в пряка зависимост от естественото поведение на всяка река. Пресушаването на заливните зони и изправянето на руслото рефлектират в намалената способност на реката да се самоочиства. Изчезват влажни зони и свързаните с тях растения, насекоми, птици, животни.

Изгребването на пясък и чакъл и последващото удълбочаване на речното корито е причина за спадане на нивото на подземните води и неминуемото засушаване на ниви и ливади. Самите машини за тези работни операции са генератори на вредни вещества, но производителите им търсят начини за намаляване на емисиите и рециклиране на повечето части.

Рано или късно ще разберем, че всичко в природата е взаимносвързано. Рискът от наводнения, които няма да можем да управляваме, ще нараства, защото промените в климата стават все по-сериозни. Променяме природата с добри намерения, но рушим съществуващото равновесие. Нека при всяка корекция да мислим за ответната реакция - трябва да постигнем хармония.



Наводненията имат своята природна роля за нормалното функциониране на речния коридор.
Пълноводията са условия за миграция на риби, а преминаването на вода през крайречните влажни зони спомага за прочистването им от мъртва органична тъкан. Много крайречни блата съществуват благодарение на ритмичните прииждания.

Наводненията имат сериозно въздействие и върху хората, от положителни (цивилизацията на Древен Египет се е крепяла на високите води на р. Нил) до пагубни. В исторически план, „борбата” с наводненията е особено активна през XX век, когато започва и изграждането на многобройни съоръжения за предотвратяването им. Впоследствие равносметката показва, че тези съоръжения помагат при малки и средни наводнения, но при големите рядко имат положителен ефект. Оттогава акцентът се премества, като в днешни дни не се говори за „борба” с наводнения, а за тяхното управление и контролиране на щетите. Основната линия не е да се предопредели дали ще има наводнение или не, а къде ще бъде то, колко голямо и как най-ефективно може да се управлява заливната тераса.

За тази цел е нужно речните корита да бъдат прочиствани от затлачвания като наносни острови, растителност и отпадъци. Задръстването на коритата в населени райони е предпоставка за покачване на нивото и преливане.

Същността на проектите за прочистване и рехабилитация на речни корита често изискват използването на специална строителна техника. Мека, нестабилна почва, вода, труднодостъпни местности са част от предизвикателствата, които трябва да бъдат превъзмогнати.