Розділ «5.7. Геоекологічне обґрунтування проектування гідромеліоративних природно-технічних геосистем»

Важливе місце посідає виявлення та аналіз горизонтальних взаємозв'язків між природними геосистемами. Для геосистем локального рангу (урочищ і фацій) ці зв'язки обумовлені дією переважно єдино спрямованого речовинно-енергетичного потоку, що проявляється у таких процесах, як площинний стік, боковий відтік ґрунтових вод, міграція хімічних елементів сумісно з ними. Речовинно-енергетичні потоки характеризують парадинамічні райони, які виділяються за динамічним сполученням урочищ, що їх складають.

Для урахування принципу проектування просторово-часової МПТГС та режимів її функціонування важливо встановити динамічні стани природних геосистем, в які вони можуть перейти після дії на них комплексу меліоративних факторів. Необхідно також визначити причини, які викликають ці зміни, та з'ясувати направленість і послідовність змін станів геосистем при впливі цих факторів. Фактори і послідовності змін станів геосистем та їхніх компонентів (ґрунтів і рослинних спільнот) відображаються шляхом побудови факторально-динамічних рядів геосистем і рядів ординації рослинних спільнот і ґрунтів (табл. 5).

Таблиця 5.

Основні зміни станів геосистем

Проектування режимів функціонування меліоративних ГТС і керування ними потребує врахування стійкості геосистем до запроектованих меліоративних впливів, з'ясування механізмів забезпечення цієї стійкості, причин її зниження, розробки заходів, які здатні підвищити стійкість природних геосистем при проектуванні режиму їхнього функціонування. Стійкість геосистем може проявлятися в таких трьох загальних формах:

- інертність - це здатність геосистеми зберігати свій стан незмінним упродовж заданого часового інтервалу;

- відновлюваність - це здатність геосистеми за заданий часовий інтервал повертатись у вихідний стан після виходу з нього;

- пластичність - це наявність у геосистеми декількох локально стійких станів у межах її інваріанта та її здатність при зовнішньому впливі переходити з одного стану в інший, зберігаючи за рахунок цього свою інваріантну структуру.

Інертність заданого динамічного стану геосистеми оцінюється ймовірністю виходу геосистеми із цього стану при зовнішньому впливові, а відновлюваність - імовірністю повернення геосистеми у вихідний стан.

Вихід геосистеми із заданого стану називається відмовою. Причиною відмов геосистем є інтенсифікація (або затухання) різних динамічних процесів, що призводять до структурних перебудов природної складової геотехсистем. Залежно від процесів, які руйнують геосистему, виділяють різні види відмов (напр., вторинне засолення ґрунтів, заболочування, утворення вимоїн тощо), імовірність виникнення та відновлення яких оцінюється. Оцінки стійкості геосистем використовуються для обґрунтування територіальної диференціації природоохоронних заходів. Для кожного виду відмови встановлюються ті з них, що здатні знизити ймовірність виникнення відмови та підвищити ймовірність відновлення.

Відповідно до принципу повсюдності охорони природи природоохоронні заходи проектуються для всіх виділів урочищ, причому чим вище ймовірність відмови, тим природоохоронні заходи мають бути більш ефективними. Це можуть бути: орання поперек схилів, щілювання, створення земляних валів навколо полів та інші заходи.

Для оптимального функціонування МПТГС необхідна чітко налагоджена підсистема контролю та управління. Найефективнішим є автоматизований контроль і управління усією МГТС та її окремими блоками. Для його забезпечення створюються інформаційно-регулювальні системи, які здійснюватимуть контроль, водо-розподіл мережею каналів, регуляцію норм і термінів поли вів та інші функції.

5.7.3. Природно-меліоративне районування як метод установлення територіальної диференційованості природних умов

Територіальна диференційованість і регіональність проектування меліоративних ПТГС прямо пов'язані з такими факторами:

- зонально-провінційні відмінності класів меліорації;

- регіональні відмінності, методи і способи одного виду меліорації;

- своєрідність комплексу меліорації в певному регіоні (напр., осушувально-зволожувальні в зоні мішаних лісів, зрошувальні та протидефляційні в сухостеповій зоні), їхні площі та глибина впливу на природне середовище, виконання господарських функцій;

- формування ландшафтно-меліоративних регіонів різних рангів, які різняться набором функціональних типів меліорації. Найголовнішим методом установлення територіальної даференціації

природних умов є природно-меліоративне районування. Так, система таксономічних одиниць районування території України складається з декількох рівнів, для кожного з яких характерні свій масштаб, основні та додаткові ознаки ділення, набір методів, способів і прийомів меліорації відповідно до стадії проектування меліорації (табл. 6). Таким чином, меліоративні ПТГС є багаторівневими. Урахування територіальної диференційованості природоохоронних заходів дозволяє виявляти не лише їхню приуроченість до морфології ландшафту, але й реакцію на впливи, що здійснюються у даному регіоні. Залежно від стадії проектування, площі регіонального обгрунтування змінюються обсяг і зміст проектних розробок, геоекологічної інформації для їхнього обґрунтування.

Генеральна схема. На цій стадії головним є найбільш доцільний розподіл водних і земельних ресурсів між окремими меліоративними та водогосподарськими об'єктами, визначення обсягів і черговості здійснення меліоративних заходів. У межах країни виділяються ландшафтно-меліоративні зони та підзони з характерними для них типами і підтипами ландшафтів, умовами тепло вологозабезпечення, зональними типами ґрунтів і рослинності, поверхневого стоку, хімічного складу ґрунтових вод. На рівнинній частині України виділяються такі ландшафтно-меліоративні зони: