Ставки та водосховища Мордовії Проблеми і перспективи

Ставки та водосховища Мордовії. Проблеми і перспективи.

Саранськ 2009

Введення

Актуальність дослідження теми пов'язана з тим, що штучні водні об'єкти, будучи геотехнічної системою і одночасно елементом культурного ландшафту, робить істотний вплив на навколишнє середовище і господарську діяльність людини. Крім того, для Мордовії це питання актуальне ще й через слабку його вивченості.

Об'єктом досліджень є штучні водні об'єкти Республіки Мордовія.

Мета роботи - геоекологічний аналіз та узагальнення інформації за ставками і водосховищам Мордовії, розробка з їх раціонального використання. Для досягнення поставленої мети були вирішені наступні завдання:

1. літературний аналіз теоретичних основ геоекологічного дослідження ставків та водосховищ;

2. Оцінки просторово-часових закономірностей розміщення штучних водних об'єктів в Мордовії;

3. Виділення основних типів штучних водних об'єктів;

4. Оцінки сучасного функціонального призначення штучних водних об'єктів в республіці;

5. Характеристика геоекологічного стану штучних об'єктів і їх вплив на навколишнє природне середовище;

6. Розробки рекомендацій щодо раціонального використання ставків і водоймищ Мордовії;

Новизна роботи полягає в наступному:

1. узагальнено нечисленний фондовий матеріал по геоекологічного стану ставків та водосховищ Мордовії;

2. складено картосхему «Штучні водні об'єкти Мордовії»;

3. виявлені просторово - часові закономірності розміщення штучних водних об'єктів в РМ;

4. розроблені рекомендації щодо раціонального використання штучних водних об'єктів.

Зміст

1. Теоретичні основи геекологіческого дослідження ставків та водосховищ

1.1 Ставки та водосховища як геотехнічна система

1.2 Класифікація водосховищ і ставків

1.3 Соціально - економічне значення ставків та водосховищ

1.4 Вплив водосховищ на природне середовище прилеглих ландшафтів

2. Характеристики ставків та водосховищ Мордовії

2.1 Загальна кількість і динаміка ставків та водосховищ

2.2 Розміщення ставків і водоймищ по території Мордовії

2.3 Основні типи ставків та водосховищ

2.4 Луховское водосховище

III. Геологічні проблеми ставків та водосховищ Мордовії

3.1 Забруднення і засмічення водойм

3.2 Руйнування берегів і замулення водойм

3.3 Зміна ландшафтів прилеглих водних об'єктів території

IV. Перспективи господарського використання ставків і водосховищ

Висновок

Список використаної літератури

I. Теоретичні основи геоекологічного дослідження ставків та водосховищ

1. Ставки та водосховища як геотехнічна система

Ставки та водосховища відноситься до геотехнічних систем, які становлять особливий клас природно-технічних систем. Під природно-технічними системами розуміється поєднання техніки й природи чи природних і технічних підсистем. Природно-технічна система - це будь-яка комбінація з технічного пристрою та природного тіла будь-якого розміру, елементи якої об'єднуються єдністю виконуваної соціально-економічної функції. Подання про природно-технічних системах було висловлено у 1967 р. І.П. Герасимовим [3], В.С. Преображенським, Л.Ф. Куніциним [6], А. Ю. Рестюмом, К.Н. Дьяконовим [4]. Геотехнічні системи виділяються з цього класу перш за все тим, що їх підсистемами виступають з одного боку - природні геотехнічних системи, з іншого - технологічні об'єкти та комплекси технологічних процесів. На думку К.Н. Дьяконова, В.С. Аношко [5], геотехнічна система - це утворення фізико-географічної розмірності, у якої природні і технічні частини настільки тісно пов'язані, що функціонують у складі одного цілого.

Штучні водні об'єкти (ІВО) є постійно контрольованими геотехнічними системами. До їх числа відносяться водосховища, ставки, канали. У Республіці Мордовія найбільш поширені водосховища і ставки. Їх характеристиці присвячена робота. Водосховища і ставки дуже схожі об'єкти. Різниця між ними в розмірах. У різних країнах прийняті різні кількісні критерії, що відрізняють водосховища від ставків. Водосховищами слід вважати штучно створені долинні, котловинні і природні озерні водойми з уповільненим водообміном, повним обсягом більше 1 млн. , Вирівняний режим яких постійно регулюється (контролюється) гідротехнічними спорудами в цілях накопичення і подальшого використання запасів вод для задоволення господарських і соціальних потреб. Користування водосховищ пов'язано не тільки з безповоротним вилученням води. Для рибного господарства, рекреації, охолодження агрегатів електростанцій, підтримку гарантованих судноплавних глибин в межах водоймища і т.п., потрібна акваторія і водна маса в цілому, а не тільки корисний об'єм, тобто щорічно витрачається запас води. У ставків і водоймищ немає природних аналогів. Лише за формою чаші з ними подібні завально-запрудниє озера. Відзначимо найбільш важливі особливості водосховищ:

1. Водосховища - антропогенні, керовані людиною об'єкти, але вони зазнають також великий вплив природних фактів, тому як об'єкти вивчення, використання та управління займають проміжне положення між «чисто природними» і «чисто технічними" утвореннями. Це дає право називати їх геотехнічними системами;

2. Водосховища помітно, а нерідко значно впливають на навколишнє середовище, викликаючи зміни природних і господарських умов на прилеглих територіях. Природно, що поряд із заздалегідь запланованими сприятливими наслідками виникають також і наслідки негативного, несприятливого характеру;

3. Водосховищам властива особлива система так званих внутріводоемних процесів: гідрологічних, гідрофізики-хімічних і гідробіологічних;

4. Водосховища - водойми, найбільш інтенсивно використовуються різними галузями господарства. НА кожному значному водосховище формується водогосподарський комплекс (ВГК). Серед компонентів ВГК, тобто всіх галузей господарства, що використовують водосховище і річку в нижньому б'єфі, виділяють ВГК - галузі, зацікавлені у створенні водосховища та фінансують його. Решта галузей використовують водосховище, оскільки воно існує. Учасники ВГК пред'являють різні, а часом і суперечливі вимоги до режиму використання водосховищ;

5. Для водоймищ як природно-господарських об'єктів характерна надзвичайно висока динамічність розвитку (еволюція). Таким чином, ІВО є специфічною постійно контрольованою людиною геотехнічної системою. Для ІВО властиві ряд особливостей, за якими вони відрізняються від інших геотехнічних систем.

1.2 Класифікація водосховищ і ставків

Більше 30 тис. водосховищ земної кулі, які експлуатуються в даний час, істотно різняться між собою за параметрами. Режимним характеристикам, напрямку господарського використання і впливу на навколишнє середовище. Тому необхідна систематизація водосховища - розробка приватних класифікацій та типізації, ряд яких схарактеризовано нижче.

В основу типізації водосховищ може бути покладена насамперед ознака генезису, що вказує на спосіб їх утворення. Природничі ємності, в яких акумулюється вода, прийнято називати чашами водосховищ. Використовуючи цю ознаку, слід розрізняти водосховища в долинах річок, перегороджених греблями, в тому числі і на тимчасових водостоках; наливні водосховища і ставки; зарегульовані озера; водосховища в місцях виходу грунтових вод і карстових районах; водосховища і ставки прибережних ділянок моря і естуаріїв, окремих від відкритого моря дамбами.

Наливні водосховища і ставки найчастіше створюються в природних заглибленнях, куди каналами подаються переважно надлишкові паводкових води рік. Особливу групу складають водойм ІВО - колектори скидних вод. Водойми цієї групи створюються нижче основних масивів зрошуваних земель з метою збору зворотних вод.

Озера - водосховища. Значна кількість водосховищ створено шляхом підпору і штучного регулювання водообміну природних озер. В окремих випадках озера - водосховища створюються шляхом підпору та об'єднання декількох озер, що відносяться до

різним річкових басейнах. Озерами-водосховищами слід вважати водосховища, площа яких у результаті підпору збільшилася не більше ніж на 1 / 3 в порівнянні з початковою.

Типізація водосховищ і ставків за географічним положенням.

ІВО - об'єкти азональні, в залежності від потреб господарства вони можуть бути споруджені в будь-якій географічній зоні, там, де дозволяють умови рельєфу і стоку. ІВО зовсім немає в арктичному, антарктичному і субантарктичному поясах.

Тільки кілька ІВО мається на субантарктичному поясі і порівняно небагато - в екваторіальному. Водосховища і ставки експлуатуються, будуються і проектуються головним чином у помірних, субтропічних і тропічних поясах. З азональний факторів найсуттєвіший - рельєф. Розрізняють ІВО рівнин, передгірних і плоскогірних областей, гірських областей. Водосховища рівнин характеризуються такими основними ознаками: значною площею дзеркала і площею затоплення земель на одиницю об'єму і напору; невеликої максимальної (25 м) і середній (5-9 м) глибинами; невеликою глибиною спрацювання; великою зміною площі дзеркала при коливаннях рівня; інтенсивністю переробки берегів і підтоплення земель, як правило, комплексним використанням, так як на більшості рівнинних територіях розвинене багатогалузеве господарство. Гірські ІВО характеризуються порівняно невеликою площею акваторії і невеликим затопленням земель; найчастіше великими глибинами (100 - 200 м), дуже великою глибиною спрацювання; менш різкими змінами площі водного дзеркала при спрацюванні; інтенсивним заповненням насосами (затопленням) у зв'язку з великою величиною твердого стоку гірських річок і обвальними деформаціями берегів.

Типізації ставків і водоймищ по конфігурації

Форма ІВО різноманітна і варіює від вузьких витягнутих водоймищ до розширених. Обриси ІВО не є постійними, їх форма і багато морфометричні показники безперервно, а часто і різко змінюються в залежності від коливань рівня води.

Є багато пропозицій щодо типізації морфологометріческого будови водосховищ. Найбільш простий представляється типізація М. А. Фортунова [10], відповідно, з який виділяються заплавні (руслові), долинні, озеровідние і водосховища складної форми.

Серед показників, що характеризують розміри ІВО, найбільш важливі об'єм і площа водного дзеркала, оскільки саме цими параметрами визначається в значній мірі їх впливу на навколишнє середовище. За озерам водосховищам враховується тільки об'єм регульованого верхнього шару води, а не весь обсяг зарегульованого озера. Наведемо класифікацію А. Б. Авакяна і В. А. Шарапова [2], засновану на аналізі великих матеріалів по водосховищам світу (таблиця 1).

Таблиця 1 - Класифікація водосховищ світу за розмірами

До цих пір немає і загальноприйнятої класифікації ІВО по глибині. Класифікація, запропонована М. А. Фортунатова дозволяє групувати за найбільшою і середньої глибин водосховища різних типів (таблиця 2).

Таблиця 2 - Класифікація водосховищ по глибині

За характером регулювання стоку розрізняють водосховища багаторічного, сезонного (річного), тижневого і добового регулювання. Розробка класифікацій ІВО за гідрохімічними і гідробіологічними показниками набуває важливе соціальне та екологічне значення у зв'язку з виснаженням і погіршенням якості природного середовища.

При типізації водосховищ за хімічним складом води, його динаміки використовуються численні класифікації поверхневих вод суші: за кількістю розчинених у воді мінеральних речовин, станом головними групами іонів, за особливостями газового режиму, за кількісною та якісної характеристики знаходяться в органічній воді речовин.

В умовах посилення забруднення водойм велику практичну важливість набувають класифікації водосховищ за характером і мірою впливу надходять до них забруднень антропогенного походження. При цьому може бути використаний передусім критерій трофності і евтрофування. Евтрофування розглядається нині як процес порушення водної екосистеми; розрізняють дістрофние, оліготрофні, мезотрофні. евтотрофние, поліевтотрофние і гіперевтрофние водосховища; останні три класи означають відповідне погіршення якості вод.

І, нарешті, відзначимо, що для водоснабженческіх і рекреаційних сховищ особливий інтерес представляють класифікації, засновані на комплексному обліку різних показників якості води - хімічні, біологічні та токсичні.

Виділяють шість класів води:

I - вода дуже чиста;

II - чиста;

III, IV - незначно забруднена;

V - сильно забруднена;

VI - дуже забруднена;

Таким чином, на земній кулі експлуатується велика кількість ІВО істотно різняться між собою за параметрами, режимними характеристиками, напрямку господарського використання і впливу на навколишнє середовище.

1.3 Соціально-економічне значення ставків та водосховищ

Проблема забезпечення швидко зростаючого населення і інтенсивно розвивається господарства водою для більшості країн світу стає все більш актуальною. В її рішенні найважливіше значення належить ставків і водосховищ, що перерозподіляють сток в часі і просторі. Великі соціальні і економічні завдання вирішують іригаційні та енергетичні водосховища. Великі водосховища разом із створюючими їх гідровузлами відіграють велику роль у вдосконалення інфраструктури районів їх створення та змін умов життя населення.

Значення ставків і водосховищ для водопостачання

В індустріально розвинених країнах на промислові та комунальні потреби витрачається в десятки разів більше води, ніж на початку століття. Задовольнити зростаючі водоспоживання великих міст за рахунок підземних вод і не зарегульованих поверхневих водотоків стає все важче, тому в багатьох країнах світу воно здійснюється в основному з водосховищ.

Розвиток промисловості нерідко стримується недоліком води для господарсько-питного та промислового водопостачання: для багатьох виробництв, які не мають обробленої системи водопостачання. Потрібно дуже великі кількості води. Ще більше води потрібно для вироблення електроенергії на атомних станціях.

Водосховища з точки зору можливості використання їх для водопостачання можуть бути поділені на такі групи:

1. Водосховища питного призначення. Використання їх іншими галузями народного господарства не допускається;

2. Водосховища, створені в основному для водопостачання, використовувані одночасно і іншими галузями народного господарства;

3. Комплексні водосховища, де один з компонентів водогосподарського комплексу - водопостачання;

4. Одноцільових водосховища. Використання їх для водопостачання не представляє можливим.

Значення ІВО для боротьби з повенями

Протягом століть населення, яке проживає на берегах великих і малих річок у всіх районах земної кулі, безперервно ведуть боротьбу з повенями, що заподіюють колосальний збиток прибережних районів. Повені викликаються різними причинами: інтенсивним таненням снігів у весняний час, сильними і тривалими зливами, крижаними заторами і, також руйнуванням дамб і гребель.

У гирлі річок повінь можуть бути викликані тривалими і сильними вітрами з боку моря, в результаті чого ріки підпираються і виходять з берегів.

Відомо кілька видів боротьби з повенями: створення регулюючих водосховищ, обвалування прирічкових територій, скріплення річкового русла з метою прискорення стоку підводних вод, створення в зниженнях паводконакопітельних водосховищ, у які можна відводити надлишки води в період повені.

Важливе, а іноді і вирішальна роль у боротьбі з повенями належить водосховищам. Створення регулюючих водосховищ дає можливість на ділянках річок, розташованих нижче гребель, ліквідувати повністю або частково лиха, пов'язані з повенями належить водосховищам. Створення регулюючих водосховищ дає можливість на ділянках річок, розташованих нижче гребель, ліквідувати повністю або частково лиха, пов'язані з повенями; залучити в сільськогосподарський обіг нові масиви земель і поліпшити використання наявних сільськогосподарських угідь; знизити витрати на будівництво господарських споруд в різних галузях народного господарства.

Виділимо наступні групи по можливостях їх використання для боротьби з повенями:

1. Водосховища, спеціально створені для боротьби з повенями. Серед них

є і сіносховищі;

2. Комплексні водосховища; найважливіше їх призначення - боротьба снаводненіямі. У них передбачається спеціальна резервна Ємність, яка заповнюється в особливо багатоводні періоди і швидко спорожняється для прийняття можливого повторного паводку;

3. Комплексні водосховища багаторічного та сезонного регулювання, в тій чи іншій мірі впливають на зниження паводкових витрат. До цієї групи належить більшість водосховищ земної кулі;

4. Водосховища не мають значення для боротьби з повенями.

Значення ІВО для рекреації

В організації відпочинку особлива роль належить водойм. Заняття різноманітними видами відпочинку та спорту, естетичний вплив мальовничих берегових ландшафтів. Зміна вражень - все це в комплексі дозволяє вважати водойми природними лікарнями. Велика частина рекреаційних закладів і майже всі зони короткочасного відпочинку населення розташовуються безпосередньо на берегах водойм або поблизу них.

За умовами використання для відпочинку виділяються наступні групи водосховищ:

1. Водосховища, спеціально створені в рекреаційних цілях і практично повністю доступні для всіх видів відпочинку;

2. Водосховища комплексного призначення, рекреаційний потенціал яких використовується не повною мірою у зв'язку з недостатньо сприятливим режимом рівнів води в період масового відпочинку;

3. Водосховища, використання яких можливе лише для окремих видів відпочинку або на окремих ділянках;

4. Одноцільових водосховища, рекреаційне іспользованій2 яких неможливо.

Значення ІВО для іригації

Водосховища і ставки надають як позитивні, так і негативні впливи на сільське господарство, яке в багатьох країнах світу відчуває значні труднощі через нестачу води, особливо в посушливі роки. Навіть у багатих опадами екваторіальних районах у певні періоди відчувається нестача води. Значне збільшення площі зрошуваних земель для вирощування різних культур неможливе без забезпечення їх водними ресурсами, що потребує регулювання стоку річок. Створення водосховищ дозволяє помітно збільшити розміри зрошуваної площі за рахунок більш повного і раціонального використання поверхневого стоку, подавати воду на поля в потрібній кількості відповідно до оптимальними термінами поливу, збільшити покомандние площі самопливного зрошення, знизити витрати на підкачку води при машинному зрошенні. Регулювання стоку водосховищами необхідно і тому. Сто потреби зрошуваних земель у воді істотно змінюється у різні пори року і в роки різної водності.

Водосховища по їхньому значенню для іригації доцільно поділяти на такі групи:

1. Іригаційні та комплексні водосховища в південних посушливих країнах:

а) водосховища багаторічного та сезонного регулювання стоку;

б) водосховища, не регулюють стік, але створювані в низинах і середніх течіях річок для підтримки постійного рівня води, що забезпечує нормальний водозабір у іригаційні системи;

в) наливні водосховища, створювані в зниженнях рельєфу поблизу трас іригаційних каналів або поблизу річок в якості резервних ємностей;

2. Комплексні водосховища в районах з нестійким зволоженням;

3. Комплексні водосховища, намічені до створення в різних країнах для перекидання великих мас води з районів з надлишковим стоком у посушливі райони.

Значення водосховищ для водного транспорту

Відносно невелика частка річкового транспорту в загальному вантажообігу країн пояснюється сезонністю його роботи, розбіжністю напрямків внутрішніх шляхів і вантажопотоків, обмеженістю річкових басейнів як правило, малими глибинами на не зарегульованих ділянках, «ступінчастий" глибин у межах одного і того ж басейну, наявністю перекатів і порожистих ділянок з великими швидкостями течії, нестійкістю суднових фарватерів та іншими причинами. Усунути перераховані недоліки внутрішніх водних шляхів можна лише за коштами будівництва гідровузлів, каналів і великих водосховищ. Для мовного транспорту важливо, щоб будівництво гідровузлів починалося у верхів'ях річок, це дозволить збільшити судноплавні глибини на найбільш мілководних їх ділянках, як за рахунок створення підпору, так і шляхом спеціальних навігаційних попусків у нижній б'єф.

Водосховища служать ефективним, а іноді і єдиним засобом поліпшення мережі водних шляхів. Створення водосховищ і регулювання або стоку мають для водного транспорту і несприятливі наслідки: посилення вітру та збільшення хвилі, втрата часу на шлюзування, але, незважаючи на це перетворення режиму річок водосховищами в цілому має позитивне значення для розвитку річкового транспорту.

Значення водосховищ для енергетики.

Розвиток сучасної енергетики немислимо без створення водосховищ. У них потребують як гідравлічні (ГЕС) та гідроакумулюючі (ГАЕС), так і теплові (ТЕС) і атомні (АЕС) електростанції. Наявність в енергосистемі гідростанцій з водоймищами створює умови для роботи теплових електростанцій в оптимальних для них режимах, що дає великий господарський ефект. Багаторічна регулювання стоку водосховищами енергетичного призначення має особливо велике значення для технічних енергосистем, в яких переважають гідроелектростанції. Такі водосховища регулюю роботу не тільки своєю гідроелектростанції, Але інші ГЕС, що входять в енергосистему. Оскільки на річках створюються не ізольовані гідроелектростанції, а каскади ГЕС і водосховищ, між і ГЕС, побудованими в басейні однієї річки, виникають не тільки електричні, але і водогосподарські взаємозв'язку. Створення регулюючих водосховищ підвищує гарантовану потужність і вироблення не тільки власної станції, але і нижче розташованих ГЕС.

Наявність в енергосистемах гідроелектростанцій з регулюючими водосховищами підвищує надійність цих енергосистем в експлуатації і робить їх менш схильними до аварій. Чим вище регулююча здатність водосховищ ГЕС, тим більше їх значення в енергосистемах.

Вплив теплових і атомних електростанцій на гідрологічний і біологічний режими водосховищ різноманітне і зумовлено

1. Травмуванням організмів під час проходження ними агрегатів станції разом з охолодженою водою;

2. Надходження з скидається водою додаткового тепла, що підвищує температуру води водосховищ;

3. Внесенням забруднень зі скидним водами.

Це свідчить про необхідність раціонального розміщення ГЕС і АЕС. ГАЕС також пред'являють особливі вимоги до водних ресурсів водосховищ.

4. Вплив водосховищ на природне середовище прилеглих ландшафтів

ІВО впливають практично на всі компоненти літосфери, гідросфери, атмосфери, біосфери, що утворюють природне середовище прилеглих територій, тобто на геодинамічні умови і рельєф, режим підземних вод, клімат, грунти, рослинність, тваринний світ та ландшафту в цілому. Вплив водосховищ, навіть самих великих, на клімат поширюється на порівняно невелику територію і вплив це в різних природних поясах і зонах не однаково. У зоні недостатнього зволоження цей вплив менш значно, ніж в зоні надмірного зволоження, де воно відчувається сильніше і поширюється на великі території з менш різкими переходами. Масштаби змін клімату залежать також від рельєфу, від параметрів водосховища, особливо обсягу водної маси.

Навесні ІВО надають охолоджувальне вплив на прибережні території, а в другій половині теплого періоду - отепляющее. Під вплив водосховищ, як правило, зменшується континентальність клімату. Створення великих водних поверхонь призводить до значного збільшення швидкості та повторюваності вітру. У районах всіх великих водосховищ відзначаються вітри типу бризів.

У теплий період в акваторії водосховищ опадів випадає менше, ніж на суші, дещо збільшується опадів в береговій зоні. Сильніше вплив на мікроклімат надають водосховища, використовувані для охолодження виробничих вод, проте зважаючи на їхні малі розміри, вплив це обмежена за територією і висотою шару. Значно і різноманітне вплив ІВО на рівень і режим підземних вод. Ріка для створення водосховищ - це як би водоприймач грунтових потоків. Із заповненням водосховища грунтові, тріщинно-грунтові, частково тріщини-грунтові тріщини-карстові води підпираються, і рівень їх піднімається до таких відміток, при яких вони знов стікають у водосховище. До цього моменту вони безперервно накопичуються й поповнюються за рахунок просочування з водосховища.

Створення великих водосховищ в певній мірі вплинуло на сучасні тектонічні процеси, зокрема на виникнення невеликих землетрусів, що в окремих випадках може призводити до деформації ложа водосховищ, посиленню переформовування берегів та їх підтоплення.

Створення водосховищ нерідко веде до істотної зміни грунтового та рослинного покриву прилеглої берегової зони. Розміри території, на якій відбуваються зміни грунтового та рослинного покриву, можуть бути, особливо у рівнинних водосховищ. У зоні періодичного затоплення формуються болотні й торф'яно-мулові грунту з високим ступенем заторфованності і великим вмістом закисное форм заліза. У зоні підтоплення грунтові води підходять близько до поверхні, тут ступінь зволоження грунтів визначається не лише глибиною залягання грунтових вод, а й величиною їх капілярного підйому. У зоні помірного підтоплення домінує процес так званого олуговенія підзолистих грунтів, коли у них підвищується вміст гумусу, азоту, фосфору, кальцію та сполук заліза, у верхньому горизонті грунтів з'являються охристі плями та прожилки і під дією грунтових вод, що мають нейтральну реакцію, зменшується кислотність у нижньому шарі. У зоні слабкого підтоплення збільшується рухливість гумусових речовин і заліза, відбувається огліеніе грунту, на її поверхні з'являються плями розрізнені і прошарку зеленого кольору. Постійне затоплення території призводить до повної загибелі існувала раніше наземної рослинності, за винятком окремих видів у зонах мілководного затоплення. У зоні постійного мілководного затоплення, і на частині території зони тимчасового затоплення формується полоса гідрофільних та гігрофільних асоціацій. У зонах помірного й слабкого підтоплення водне та мінеральне живлення, як правило, покращується, і приріст деревини збільшується іноді на 50-70%. Створення водосховищ служить причиною істотних змін не тільки флори, але і фауни прилеглих територій: затоплюються території з різними умовами існування і забезпеченістю кормом. Ці зміни неоднакові в різних географічних зонах.

Створення водосховищ особливо відчутно для тваринного світу тому, що призводить до затоплення території з особливо різноманітними умовами та багатими кормовими ресурсамі.Во час первісного затоплення водосховищ знижується чисельність багатьох тварин через масову загибель молодняку, а часто і дорослих особин. Разом з тим, створення водосховищ робить і сприятливий вплив на тваринний світ. Багато водосховища стали місцями відпочинку перелітних птахів, інші - ще й місцями постійного проживання цінних птахів і водних тварин. Поява водної поверхні на місці луків і лісів, ріллі і боліт, піщаних і кам'янистих пусток кардинальним способом змінює ландшафт річкових долин. Особливо великі зміни ландшафту при створенні каскадів або систем водосховищ на головній річці та її притоках.

II. Характеристики ставків та водосховищ Мордовії

2.1 Загальна кількість і динаміка ставків та водосховищ

До категорії ІВО у Мордовії відносяться водосховища, ставки і копані. Водосховища відрізняються від ставків об'ємом заповненої води. До водосховищам відносяться ІВО, об'єм заповнення яких перевищує 1 млн. . Таких обсягів у Мордовії на так багато. Найбільш великі з них представлені в таблиці 4.

Таблиця 4 - Найбільші водосховища Республіки Мордовія (за даними Міністерства природних ресурсів по РМ, 2007р.)

Штучні ставки і водосховища на території республіки будувалися в основному в 1970 - 1980 рр.. у зв'язку з розвитком зрошувальних меліорацій, тому що посухи в регіоні досить часті (таблиця 5).

Таблиця 5 - ІВО, введені в для використання в 1970 - 1980 рр.. (За даними Міністерства природних ресурсів по РМ, 2007р.)

Усі водойми споруджені за проектами і забезпечують сезонне регулювання стоку.

Кількість ставків і водосховищ в республіці не постійно. За даними В.М. Сундукова [9] у 1937 р. У Мордовії їх було 131, а в 1955 р. Вже 411, в 1977 р. За даними В.П Нарежного [7] їх налічувалося 252. У 1985 р. за даними «Мордоварговодхоз» - 332. У 2003 р. на обліку в Міністерстві природних ресурсів по Республіці Мордовія складалося 159 одиниць ставків і водосховищ загальною площею дзеркала води 4300 га, в тому числі об'ємом понад 1 млн. - 44 водойми. Загальна ємність водойм становила 145 млн. . У 2007 р. за даними Міністерства природних ресурсів на території Мордовії розташована 221 одиниць а ставків та водосховищ, загальною ємністю 193 млн. , З яких 109 водойм призначалися для меліорації земель, 30 - для боротьби з ерозійними процесами, 9 - з метою риборозведення та одне водосховище (Саранськ море) - в протипожежних цілях і 56 - придорожніх ставків.

Термін експлуатації водойм становить 15 -25 років. Таке мінливість пов'язано з двома причинами:

1. З потребами господарств та їх фінансовими можливостями;

2. Щорічно значна частина водосховищ і ставків перестає існувати у зв'язку з їх руйнуванням.

Головною причиною такої недовговічності штучних водних об'єктів є те, що майже всі греблі затримують воду земляні, без зливних пристроїв або з невеликою водопропускної здатністю. У результаті весняного водопілля маса таких земляних гребель руйнується, і водний об'єкт перестає існувати. Крім того, прорив та знесення земляних гребель веде до замулення природних водотоків, до їх обміління та погіршення їх екологічного стану. Будь-яка гребля, як би правильно вона не була запроектована та побудована, вимагає постійного нагляду, особливо під час проходу весняних паводків і літніх зливових вод. У цей період навіть невеликі пошкодження, вчасно не помічені і не виправлені, тягнуть часткове або повне руйнування греблі і знаходяться при ній водопропускних споруд. Найчастіше ушкодження і прорив гребель викликається переповненням ставка, освітою в греблі тріщин, сповзанням і руйнуванням низового укосу, надмірної фільтрацією води через тіло греблі, через стінки і підлога водопропускних споруд і руйнівним впливом на верховий укіс хвилі. При переповненні ставка, вода починає переливатися через гребінь, що в більшості випадків тягне повний змив гребель. Причинами переповнення ставка є: недостатня величина отворів водопропускних споруд для скидання із ставка зайвих вод, заповнення отворів водопропускних споруд льодом, снігом, піском, землею і, нарешті, значне осідання греблі в найвищій її частини, внаслідок недостатньої трамбування і ущільнення грунту під час будівлі . Найбільше число аварій в наших умовах, відбувається з причин непідготовленості водовідвідної скидної канави для пропуску весняних вод.

Утворення тріщин у тілі греблі спричиняє дуже часто руйнування греблі, тому що вода, прямуючи в тріщини, швидко розмиває і розширює їх, і, нарешті, викликає прорив греблі. Утворення тріщин пояснюється тим, що змочений осінніми дощами верхній шар насипу взимку замерзає на певну товщину. Що лежить під цим промерзлим шаром не промерзла земля свіжонасипаний греблі продовжує осадку, і в результаті між замерзлим шаром і осілим утворюються тріщини й порожнечі. При наповненні водосховища, в ці тріщини й порожнечі спрямовується вода, заповнює їх, розріджує грунт насипу, і в результаті в таких місцях часто утворюються прориви дамби. Тріщини в греблі можуть з'являтися також внаслідок нерівномірного осідання окремих частин насипу, нерівномірно утрамбованих або укатаних під час побудови греблі. Часто причиною руйнування гребель може бути посилена фільтрація через тіло греблі, коли разом з водою виносяться частки грунту біля підніжжя низового укосу, до проривів греблі веде посилену просочування води через стінки і підлога водопропускних споруд. У таких випадках під підлогою і стінами часто утворюються порожнечі, в які потрапляє вода і розріджує навколо грунт; від цього утворюється прорив греблі біля стінок і під підлогою.

Дуже часто прорив греблі є результатом руйнування верхового укосу набігає хвилею (при сильному вітрі), особливо в тому випадку, якщо укіс укріплений занадто слабо. Насип, пошкоджена хвилею, починає обвалюватися; обвали насипу поступово розширюються і спричиняють ослаблення і навіть розмив дамби. При виявленні ознак руйнування гребель необхідно терміново ставити до відома про це місцевого гідротехніка. У переважній кількості випадків руйнування гребель відбуваються унаслідок пуску в експлуатацію недобудованих споруд, відсутність нагляду за ними і недостатньої підготовки пропуску весняної повені. Зазвичай перед паводком, гідротехнічної служби республіки в райони даються докладні інструктивні вказівки про порядок пропуску паводкових вод, які повинні бути точно дотримані персоналом, відповідальними за експлуатацію гідротехнічних споруд. Таким чином, кількість ІВО непостійно, в даний час в Мордовії налічується 221 ставок і водосховище. Їх динаміка визначається двома основними факторами:

1. Потребою господарств та їх фінансовими можливостями;

2. Недовговічністю земляних гребель та їх руйнування під час весняного паводку.

Найбільш великі водосховища створені на річках: Мокші-Токмовское, алатир - у р. п. Тургенєве, Б. Сарко - - Тарасівське, Чіуше - СГВК «Ачадовскій», Сеітьме - рибгосп «Шадимка», Пирме - СГВК «Нива» і др.Із через погіршення економічної ситуації в країні і республіці багато ставки і водосховища втратили своє первісне призначення, насосні станції та водопровідні мережі ставків меліоративного призначення в більшості своїй стали непридатними чи розібрані. Через часті перетворень сільськогосподарських підприємств у різні форми власності багато ставки і водосховища виявилися у покинутих стані, що ще більше посилює обстановку з їх технічного стану. Практично у всіх сільськогосподарських підприємствах відсутня технічна документація по ставках та водосховищах, втрачена бухгалтерська звітність про балансової належності гідротехнічних споруд. До теперішнього часу не вирішено питання про приналежність водосховища «Саранську море». В даний час централізованої служби по ремонту гідротехнічних споруд в республіці немає, у результаті чого багато хто з них знаходяться в аварійному та передаварійному стані (близько 61%) і вимагаю капітального ремонту або реконструкції. Крім того, 46 одиниць є потенційно небезпечними, руйнування їх платин загрожує затоплення 39 одиниць населених пунктів, 19 доріг федерального і республіканського значення. Всі греблі ставків і водосховищ в республіці є грунтовими, термін їх експлуатації, як правило, не повинен перевищувати 30 років. За результатами інвентаризації, проведеної у ТОВ інститут «Мордоварговодпроект» за період 2000 - 2005 рр.., Термін служби гідротехнічних споруд становить: від 10 до 20 років - 36 одиниць (знос 70%); від 20 до 25 років - 63 одиниці (знос 80 %); від 25 до 30 років - 73 одиниці (знос 90%); понад 30 років - 49 одиниць (знос 100%). З наведеного випливає, що більшість гідротехнічних споруд в республіці зношені на 90 - 100%, а з урахуванням того, що за останні 10 - 15 років не піддавалися поточного і капітального ремонту, вони практично вичерпали термін експлуатації.

2.2 Розміщення ставків та водосховищ Мордовії

Відбір об'єктів до будівництва здійснюється фахівцями на основі попередніх інженерно-геологічних досліджень в масштабі 1:1000 - 1:500. Вимога до чаші водосховища визначаються умовами заповнення ставка ємність, не менше 100 тис. , Наявністю водонепроникних грунтів, що складають дно берега водойми, кращим використанням топографії місцевості в господарських цілях.

До будівництва ставків близько 25 - 50 тис. вдаватися слід лише у виняткових випадках, тому що через малу ємності, вода в них буває дуже низької якості, вони швидко заливаються і виходять з ладу. При виборі місця для будівництва ставків перевагу дається глибоким балках, що мають цілорічний живий струм води і задовільні санітарні свідчення якості води. З метою зменшення капіталовкладень на будівництво гідротехнічних споруд, що відносяться на 1 корисної ємності водосховища, останнім часом зроблені кроки до зарегулювання стоку води балок десяти відсоткової забезпеченості, що досягається будівництвом високих гребель і вибором місця будівництва з ємною чашею водосховища, що дозволяють акумулювати такий паводковий витрата, яка повторюється в 10 років один раз.

Другим засобом досягнення найбільш повного регулювання стоку є будівництво каскаду гребель на всій довжині балки. Водойми на максимальне зарегулювання стоку в даний час збудовані в Ичалковский, Лямбірський, Кадошкінском і Ардатовський районах. До складу гідротехнічних споруд на водоймах входить: гребля (земляна, рідко змішаної конструкції, водопропускну споруду, земляна водовідвідна канава, дерев'яний консольний і бетонний перепади). Чаша водосховища з берегів найчастіше буває обмежена польовими ділянками і виходами з зарослій поверхнею трав'яним покровом; довжина водосховища простирається від 0,40 км до 2 км на сухих балках і до 15 км на реках.Пруди і водосховища є у всіх районах Мордовії. Проте розміщені вони по території не рівномірно (малюнок 2). Особливо нерівномірно розміщені великі водосховища з об'ємом води 1 - 1,5 млн. . Що ж стосується малих, невеликих і середніх за обсягом ІВО, то їх розміщення більш рівномірно, так як невеликі річки є практично скрізь. Розподіл ставків і водоймищ по районах наводиться в таблиці 6. Таблиця показує, що найбільше ІВО знаходиться в Лямбірський районі, трохи менше в Краснослободськ, Дубенському та Рузаевского. Найменше водосховищ у Теньгушевський районі.

Таблиця 6 - Розподіл ІВО по адміністративних районах Мордовії на 2005 р. (за даними Міністерства природних ресурсів по РМ, 2007р.)