Поняття «мала річка». Загальні проблеми охорони та відновлення малих річок.

М. В. Боярин, Л. Д. Гулай

 

 

„ ВІДНОВНА ГІДРОЕКОЛОГІЯ ПОРУШЕНИХ ЕКОСИСТЕМ ”

Курс лекцій

для студентів спеціальності 7.04010601

„Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування”

(денної та заочної форм навчання)

 

Луцьк

 2013

 

УДК 502.51(076)

ББК 26220.8 я 73-5

Б 86

 

Рекомендовано до друку науково-методичною радою Східноєвропейського національного університету імені Лесі Українки (протокол № від   ).

 

Рецензент:

Нетробчук І. М. – кандидат географічних наук, доцент кафедри географії Східноєвропейського національного університету імені Лесі Українки.

 

 

 

Боярин М. В., Гулай Л. Д.

Б 86 Відновна гідроекологія порушених екосистем: метод. рекомендації до практ робіт для студ. хімічного ф-ту / Марія Володимирівна Боярин, Любомир Дмитрович Гулай. – Луцьк: Вид-во ПП Іванюк В. П., 2013. – 67 с.

 

У виданні розглянуто гідроекологічні аспекти проблем відновлення і охорони малих річок та водойм, водних ресурсів, блоку і основних принципів в управлінні водними ресурсами малих річок, основних проблем водозабезпечення і водокористування, а також проблем збереження малих річок в умовах техногенного навантаження в Україні.

  Курс лекцій допоме студентам у засвоєнні теоретичного матеріалу з курсу „Відновна гідроекологія порушених екосистем” за спеціальністю „Екологія та охорона навколишнього середовища” на хімічному факультеті, а також для студентів географічних спеціальностей.

 

 

                                                                                                           

 

УДК502.51(076)

ББК 26220.8 я 73-5

© Боярин М. В., Гулай Л.Д.,  2014

© Східноєвропейський національний

університет імені Лесі Українки, 2014

 

ПЕРЕДМОВА

Курс «Відновна гідроекологія порушених екосистем» є складовою частиною дисциплін за вибором екологічних спеціальностей вищих навчальних закладів. Вона знайомить студентів з важливими та гострими проблемами сучасного екстенсивного використання водойм: забрудненням водойм, порушення природних ландшафтів, інженерні перебудови русел і заплав річок, вторинне забруднення річок і водойм.

 Навчальне видання укладено відповідно до робочої навчальної програми в контексті вимог Болонського процесу. Теми лекцій розроблені до основних розділів теоретичного курсу. Основа і структура курсу лекцій з дисципліни «Відновна гідроекологія порушених екосистем» ґрунтується на раніше поданому матеріалі підручників та навчальних посібників Боровський А. Л. Гідроекосистеми: Основні поняяття і принципи: Підручник. (2005), Ігошин М. І. Проблеми відновлення і охорони малих річок і водойм. Гідроекологічні аспекти: навчальний посібник (2009),  Водне господарство в Україні / за ред. А. В. Яцика, В М, Хорева (2000), Ободовський О. Г. Гідролого-екологічна оцінка руслових процесів (на прикладі річок України) (2006), Сніжко С. І. Оцінка та прогнозування якості природних вод (2001).

Запропонована праця апробована під час викладення лекційного матеріалу із курсу «Відновна гідроекологія порушених екосистем» студентам п’ятого курсу денної та заочної форм навчання хімічного факультету СНУ імені Лесі Українки упродовж 2010 – 2012 рр. й адаптована до сучасних вимог навчального процесу. Курс лекцій складено за єдиною структурою. Для кращого засвоєння матеріалу до тем подано рисунки, таблиці, значну кількість формул а також загальний список використаних та рекомендованих джерел.

Зміст

Передмова

Проблеми охорони і відновлення «малих» річок.                                                        5

Загальна гідролого-екологічна характеристика каналів, озер, водосховищ, боліт 15

Характеристики річкового стоку малих рік та їх оцінка                                          30

Водний і водогосподарський баланс басейнів малих річок.                                      38

Водна ерозія та ерозійні процеси.Річкові наноси. Селеві процеси.                  51

Руслові процеси та їх типи. Деформації русла.                                                   61

Загальні поняття відновлення малих рік і водойм                                              71

Методи відновлення малих водосховищ від замулення.                                   78

Джерела забруднення малих водойм.                                                                  89

Самоочищення природних вод.                                                                                    93

Методи відновлення малих рік і водойм від забруднення і деградації.           97

Водоохоронні заходи на водозборах.                                                                 110

 

ЛЕКЦІЯ 1

Тема:   Проблеми охорони і відновлення «малих» річок.

План

1. Поняття «мала річка». Загальні проблеми охорони та відновлення малих річок.

2. Основні терміни і поняття.

3.  Характеристика басейнового підходу при вирішенні гідролого-екологічних проблем водойм.

4. Гідролого-екологічні показники малих рік та водойм.

5. Підтопленні земель, повені та паводки.

 

Основні терміни і поняття.

При вивченні гідролого-екологічного стану водотоків і водойм використовуються основні поняття і терміни гідроекології (водний організм, гідробіонти, біотоп, біоценоз і т.д.).

Водний організм - це жива речовина (рослина, тварина), що живе у водному середовищі. Окремий організм, пристосований до певного середовища, називається біонт, відповідно водний організм - гідробіонти; геобіонт - це мешканець наземного середовища, аеробіонт - повітряного. Деякі біонти (наприклад, жаби) можуть змінювати водне середовище на наземне і навпаки, їх називають амфібіонтами. Всі водні рослини і тварини - гідробіонти. Ті гідробіонти, які протягом свого життєвого циклу змінюють водне середовище на повітряне або мешкають певний час серед повітряно-водних рослин (наприклад, водні комахи, комарі, бабки та ін.), Називаються гетеротоїдними організмами або гетеротонами.

Сукупність гідробіонтів, що живуть у певних зонах водойм (в товщі води, на дні, серед рослин), називається спільнотою. Сукупність організмів, що мешкають в межах одного водного об’єкта, утворює біом; для узагальненого позначення рослинного і тваринного населення (флори і фауни) водойм використовується термін біота. Склад біоти відображає біологічне різноманіття водного середовища (океанів, морів, прісноводних водоймищ і водотоків).

Кожен вид в природі має певну область розповсюдження або ареал. У межах окремої території або акваторії вид займає певну ділянку з відповідними умовами середовища, до яких він пристосований. Така ділянка називається біотопом, або екотопом. Сукупність особин одного виду, які населяють один біонт, називається популяцією, а кілька популяцій утворюють біоценоз. Біоценоз - сукупність організмів, що входять до складу екосистеми, що сформувалася внаслідок боротьби за існування шляхом природного добору, і інших чинників еволюції. Екосистема - це сукупність живих організмів, пов’язаних між собою потоками речовини та енергії, і неживих компонентів їх середовища проживання. Екосистемою називаються лише такі об’єднання живих організмів і навколишнього середовища, які характеризуються певною стабільністю і мають чітко функціонуючий внутрішній кругообіг речовин.

У водній екосистемі нерозривно пов’язані неживе середовище (абіотичні компоненти - вода, донні відкладення і фізико-хімічні фактори середовища) і біота - багатокомпонентний комплекс угрупувань і популяцій рослин, тварин, мікроорганізмів.

Малі річки і водоймища населені величезною кількістю живих організмів як хребетних (риби, земноводні, плазуни, ссавці), так і безхребетних (ракоподібні, молюски, водні жуки, клопи та ін.)

Рослини в екосистемі малої річки чи водойми представлені двома групами: водоростями та вищими водними рослинами. Водні рослини у водоймі займають два основних біотопи - товщу води (пелагіаль) і дно (бенталь).

Серед водоростей виділяються одноклітинні мікроскопічні і багатоклітинні водорості. Сукупність мікроскопічних рослинних організмів, більшість з яких нерухомі, населяють товщу води і складають основу цілої екологічної групи - фітопланктону. До складу фітопланктону малих річок входить цілий ряд водоростей, проте, його основу навесні складають діатомові водорості, а влітку - зелені і синьо-зелені. Основна екологічна функція фітопланктону у водоймах полягає в продукуванні органічної речовини, яке потім використовується різними водними організмами - від зоопланктону до риб. Для водоростей фітопланктону притаманна висока швидкість розмноження і короткий життєвий цикл. При наявності сприятливих умов (освітлення, високі концентрації біогенних елементів та ін) в водоймах спостерігається висока чисельність і біомаса фітопланктону. У деяких випадках щільність планктонних водоростей буває надзвичайно високою, а вода набуває специфічне зеленувате забарвлення. Це так зване «цвітіння» води фітопланктоном, яке можуть викликати різні групи водоростей - діатомові, зелені, золотисті. Однак у більшості випадків у прісних водоймах причиною цього явища служить масовий розвиток синьо-зелених водоростей.

Іноді «цвітіння » може досягати надмірної інтенсивності і стати для водойми надзвичайно великою екологічною проблемою. Маса водоростей в цей період може досягати декількох кілограмів, а в окремих випадках - 20-30 кг на кубометр води.

У таких випадках «цвітіння» води супроводжується багатьма небажаними явищами. Вода часто стає непридатною не тільки для побутового використання, а навіть для технічного. Вона стає отруйною для риби і водних безхребетних тварин, часто спостерігається масова загибель водних мешканців. Коли ж водорості відмирають, і починається їхнє гниття, тоді не тільки пити, а й купатися в такій воді стає небезпечно. У цей час у воді з’являються у великій кількості відпрацьовані, і навіть канцерогенні речовини (феноли, ціаніди та ін.) Спостерігаються також літні замори риби та інших мешканців водойм, оскільки на розкладання великої маси водоростей витрачається багато кисню.

«Цвітіння» води притаманне стоячим або дуже повільно поточним водам, тому раніше вважалося майже не характерним для річок. Проте в даний час на багатьох річках України споруджені греблі, створені численні ставки, спостерігається замулення русел і надходження значної кількості органічних забруднень. Все це викликає «цвітіння» води і на окремих ділянках річок, навіть великих.

Роль водних рослин у житті водойм. Водні рослини відіграють важливу роль у житті водних об’єктів (водотоків і водойм).

В Україні налічується близько 100 видів вищих водних рослин. Зазвичай водоймище заселяють рослини різних життєвих форм. Прибережні ділянки водойм займають повітряно-водні рослини (куга озерна, очерет звичайний, рогіз вузьколистий та ін), які можуть розвиватися і поза водойм на перезволожених ділянках, мокрих луках, болотах.

Водні рослини є харчовим субстратом для живих організмів, а також створюють для них місця проживання. Тому, наприклад, водно-болотним угіддям з розвиненою водною рослинністю властивий своєрідний тваринний світ. Зарості водяних рослин є чудовим нерестовищем для більшості видів риб (лящ, сазан, щука, карась тут відкладають ікру).

Водні рослини очищають воду від різноманітних забруднювачів. Зарості рослин діють як механічний фільтр. У них здійснюється очищення води за рахунок механічної затримки органічних і мінеральних частинок, а також збільшується її прозорість.

Прибережні зарості захищають водойму від забруднень, що надходять із суміжних територій.

Водні рослини часто утворюють значні зарості і для свого зростання поглинають величезну кількість різних елементів. Вони здатні накопичувати в своїх тканинах біогенні елементи у концентраціях, у сотні разів більших, ніж у грунті, і в тисячі разів більших, ніж у воді. Рослини можуть також накопичувати, розкладати і засвоювати багато забруднюючі речовини. Іони важких металів (мідь, свинець, цинк) добре поглинаються ряскою, очеретом і рогозом. У багатьох рослин виявлено здатність поглинати і накопичувати різноманітні радіонукліди, пестициди. У заростях водних рослин набагато прискорюється процес окислення нафти та нафтопродуктів до вуглекислоти і води. Крім того, в заростях змінюються хімічні властивості і якість води. Ці особливості водних рослин використовуються для створення біофільтрів або біоплато.

У той же час, при надмірному розвитку водної рослинності (очерет, рогіз) спостерігаються процеси заболочування водойм, а в каналах - зниження їх пропускної здатності. Восени, коли рослини починають масово відмирати і розкладатися, якість води у водоймах різко погіршується.

Екологічна роль водних рослин дуже велика і неоднозначна. У процесі тривалої еволюції ця група рослин виробила різноманітні пристосування для життя у воді, їх неможливо замінити іншими видами рослин. Рослинний світ водойм дуже вразливий. На нього негативно впливає як діяльність у самій водоймі, так і господарювання на сусідніх територіях. Тому охорона водних рослинних угруповань неможлива тільки шляхом створення заповідних об’єктів і територій на водоймах. Необхідно проводити екологічно безпечне господарювання на територіях, які оточують водойму [].

Флора і фауна водойм, їх гідрохімічні особливості та інші показники залежать від кількості поживних речовин в них. Водоймище, де міститься мало поживних речовин, називається оліготрофним. Йому властива низька продуктивність фітопланктону, висока прозорість і чистота води. Зазвичай оліготрофні водойми незначні за розмірами і глибокі, з піщаним або кам’янистим дном. Їх води і донні відкладення бідні поживними речовинами, тому різноманітність водного населення таких водойм теж бідне.

До евтрофних відносять неглибокі водойми, багаті на поживні речовини. У них добре розвивається фітопланктон, а прозорість води через це низька. Зазвичай евтрофні озера великі за площею, вода в них добре перемішується під дією вітру, і поживні речовини розподіляються у всьому обсязі водойми. Часто в них спостерігається підвищена концентрація поживних речовин, що веде до негативних наслідків. Перш за все, відбувається масовий розвиток фітопланктону або «цвітіння» води, коли вода має зелений колір і неприємний запах. Після відмирання водоростей витрачається значна кількість розчиненого у воді кисню на їх розкладання. Кисень також потрібен для дихання численних водних організмів, зокрема риби. У випадку «цвітіння» води спостерігаються замори риби і безхребетних живих організмів.

Природне евтрофування водойм - процес тривалий. Проте в даний час у водойми надходить значна кількість поживних речовин - добрив із сільгоспугідь, промислові та побутові стоки. Це прискорює процеси евтрофікації водойм, які часто набувають рис гіпертрофічних процесів, а відповідно, екосистеми стають розбалансованими.

Процес евтрофікації може мати як позитивні, так і негативні наслідки. Це залежить від обсягів вступників речовин і від інтенсивності продуктивних процесів. Зазвичай озера на ранніх стадіях евтрофікації є високопродуктивними водоймами зі значними рибними запасами. На останніх стадіях евтрофікації, коли рівень поживних речовин значно підвищується, вода «цвіте» від надмірного розвитку фітопланктону. Це є індикатором надмірного біогенного навантаження, коли екосистема водойми вже не може з нею впоратися.

 

3. Характеристика басейнового підходу при вирішенні гідролого-екологічних проблем водойм.. Інтегрований менеджмент у сфері використання, охорони і відтворення водних ресурсів здійснюється відповідно до Водного кодексу України на основі басейнового принципу. З концепцією басейну пов'язані основні уявлення гідрології суші і інших наук про Землю.

       Басейном річки називається частина земної поверхні, з якої стік води надходить в окрему річку або річкову систему. Він включає в себе поверхневий водозбір, обмежений поверхневим вододілом, і підземний водозбір, що охоплює площу, з якої відбувається стік в дану річку. З точки зору системного аналізу природокористування басейн річки - це збалансована геоекологічна система, яка під впливом сонячної енергії продукує сукупність природних ресурсів (у першу чергу, водних ресурсів) і в якій річковий стік виконує транспортну та інформаційну функції. Мала річка, ліс, поле, луг є його підсистемами, які відділені тільки візуально, структурно, але функціонально дуже тісно взаємозалежні.

Найбільш складною, багатогранною і вразливою підсистемою є власне сама мала річка. Її складність полягає в багатокомпонентності і ярусності розподілу біоти: Зона повітряно-водних рослин, занурених, рослин з плаваючим листям. У підсистемі функціонує також планктон, нектон, бентос. Ця підсистема є інтегральним показником кількості і якості водного стоку в даному басейні. За її стану можна судити про функціональну активність інших підсистем і характер діяльності людини в басейні річки. Підсистема річки регламентує вологу, температуру, мікроклімат у басейні. Обмін речовин і енергії в річці пов'язаний з іншими підсистемами настільки тісно, ​​що створюється цілісна екосистема басейну.

       Проте в річці існує ще й власний специфічний обмін речовин з власним набором чи співвідношенням гідробіонтів, власним трофічним ланцюжком, трофічними рівнями і пов'язаними з ними процесами самоочищення води. Таким чином, мала річка - це інтегрований результат стану елементів водозбору. Кожен ближче розташований елемент ландшафту має все зростаючий вплив на стан самої річки. Вирішальний вплив на малу річку має річкова долина, зокрема, її заплава. Стан заплави має велике водоохоронне значення. Вона є контактною зоною між водозбором і руслом. Саме заплава повинна служити біологічним бар'єром (екотон), який захищає і себе і річку від стоків з водозбору, руйнувань, механічного впливу повеней і паводків.

       Провідним кількісним критерієм, що визначає екологічну значимість річок, вважається коефіцієнт розвитку заплави. Він являє собою відношення середньої ширини річки від витоку до заданого створу (або гирла) при максимальному рівні 1%-ої забезпеченості до середньої ширини у межень. На окремих ділянках річки цей коефіцієнт визначається за формулою:

K = ,

де b₀, b_b - середня на ділянці ширина водної поверхні відповідно при найвищому рівні і в межах брівок русла. Для всієї річки цей критерій визначається за такою схемою:

раз =

де раз - середньозважене значення коефіцієнта розвитку заплави; К_раз - значення коефіцієнтів для окремих ділянок річки; l_i - довжина окремих ділянок; L - довжина всієї річки.

       За цим критерієм виділяють дві групи річок. У першу групу входять: А) річки, які охороняються як елемент природи, - заповідні і б) річки, які охороняються як елемент природи і використовуються для потреб народного господарства з урахуванням розвитку заплави. Інша група річок поділяється на три категорії (класи): 1) річки з високою екологічною значимістю (К_раз ≥ 5), 2) річки з середньою екологічної значимістю (5 ≥ К_раз ≥ 2), 3) ріки з низькою екологічною значимістю (К_раз ≤ 2).

       У цілому розмаїтість і біомаса гідробіонтів зростає від витоку до гирла. А площа, глибина і тривалість затоплення річкової заплави на тому чи іншому ділянці визначається в основному обсягом повені, паводку. Водні ресурси заповідних річок не підлягають господарського використання і повинні охоронятися як заповідні об'єкти природи.

       Теоретичні основи басейнового підходу заклав ще в середині минулого століття. Р.Є. Хортон, який звернув увагу на гідрологічну і загальногеографічні роль річкових систем і їх басейнів. Їм виконаний змістовний аналіз взаємодіючих у басейні природних факторів та розроблено спадна порядкова бонітування (класифікація) рік, встановлені статистичні закономірності будови річкових систем, які лежать в основі сучасної структурної гідрографії і морфометрії поверхні басейнів.

       Басейновий принцип останнім часом все частіше використовується для виявлення і прогнозування природоохоронних проблем, коли територіальні узагальнення здійснюються за допомогою річкових басейнів у різних природних зонах. Значна частина досліджень антропогенного впливу на кругообіг речовин здійснюється в межах басейнів.       Зараз басейновий підхід широко використовується в геоекологічних дослідженнях при вирішенні актуальних завдань збалансованого водокористування, а також управління водними ресурсами, як в Україні, так і в інших країнах.

 

      

4. Гідролого-екологічні показники малих річок та їх басейнів.

До найважливіших гідролого-екологічним показником малих річок (та їх басейнів) відносяться гідроморфометричні, гідрографічні, гідрологічні, гідрохімічні, гідробіологічні та інші показники.

       До гідроморфометричних характеристикам малих річок відносяться:

1. Площа, довжина, найбільша і середня ширина, коефіцієнт розвитку вододільній лінії, коефіцієнт асиметрії, середня висота і середній ухил басейну;

2. Звивистість, довжина, падіння і ухил річки, густота річкової мережі.

       Ці показники визначаються за аерофотознімками або топокартами, на яких виділені водозбірні площі.

       Гідрографічні характеристики - це лісистість, озерність, заболоченість, урбанізованість, меліорованість водозбору, розораність і еродованість схилових земель та ін. Дані показники визначаються у відсотках від загальної площі басейну.

       До гідрологічних характеристикам відносяться: швидкість течії, витрати води, норма і мінливість річного стоку, максимальний та мінімальний стік, внутрішньорічний розподіл стоку, водні та водноенергетичні ресурси малої річки; обсяги скидання стічних вод і маса забруднюючих речовин; забір води на зрошення, обводнення, перекидання в сусідні басейни, А також на промислове та господарсько-питне водопостачання; мутність водних потоків, стік зважених і ваблених наносів, інтенсивність ерозійних процесів у басейні річки.

       Гідрохімічні характеристики - це мінералізація і солоність води, іонний стік та стік хімічних компонентів, прозорість, біогенні та органічні компоненти, наявність зважених речовин, важких металів, токсичних речовин, показники якості води та ін.

Гідробіологічні характеристики - це біомаса фітопланктону і зоопланктону, зообентос, перифітон, вищі водні рослини, рибопродуктивність, індекс сапробності, інтенсивність дихання та ін.

        У той же час річкові басейни характеризуються, перш за все, фізико-географічними умовами, які мають суттєвий вплив на процеси, що протікають у водних об'єктах. Вони включають географічне положення, кліматичні умови, геологічна будова, ґрунтовий покрив, рельєф, рослинність та ін. На природні умови і режим водних об'єктів істотно впливає господарська діяльність людини, а також космічні фактори.

 

ЛЕКЦІЯ 2

Тема: Загальна гідролого-екологічна характеристика каналів, озер, водосховищ, боліт.

План

1. Загальна характеристика каналів та озер.

2. Водосховитща та їх типи.

3.  Вплив водосховищ на річковий стік та навколишнє середовище.

4. Меліорація боліт і заболочених земель

 

1. Загальна характеристика каналів та озер.  Канал являє собою гідротехнічну споруду правильної форми у вигляді відкритого русла або закритого водоводу з безнапірним або напірним (з допомогою перекачування насосними станціями) рухом води. Канали відносяться до проточних екосистемам і в цьому відношенні нагадують річки, але мають чимало екологічних особливостей. Русло каналів спрямлено, поперечний профіль його майже не змінений по всій довжині, немає мілин, піщаних кіс і перекатів, заток і глибоких ям. Ложе їх формується у штучно створеному поглибленні, з якого повністю виймається грунт. Канали часто споруджують у відкритих виїмках або в насипах (при перетині балок, ярів та ін), а іноді - в напіввиїмці-напівнасипу (канали на косогорах). При будівництві каналів для захисту їх від ерозії широко застосовують бетонні і щебенчасті ​​покриття ложа, а також протифільтраційних високоміцну полімерну плівку, якою повністю покривають ложі каналів. Ця плівка зверху прикривається захисним шаром з ущільненого ґрунту.

       За призначенням канали діляться на судноплавні, енергетичні (дериваційні), іригаційні (зрошувальні), меліоративні, водопровідні, рибопропускних і канали комплексного призначення. Великі канали, як правило, мають комплексне призначення і забезпечують територіальну перекидання стоку річок, водосховищ або озер в мало забезпечені водними ресурсами регіони. На півдні України створена ціла система каналів, по яких вода подається до Криму, промислові центри Донбасу і Кривбасу, на зрошувані землі Одеської, Миколаївської та Херсонської областей.

Судноплавні канали бувають з'єднувальні, обхідні (обвідні), спрямляющий, підхідні. Крім того, судноплавні канали розділяються також на відкриті та шлюзовані. Відкриті судноплавні канали влаштовують при з'єднанні водних шляхів, що мають практично однакові рівні води, а шлюзовані - при різних рівнях або ж у випадку, коли траса каналу перетинає високий вододіл. Шлюзовані канали зазвичай складаються з декількох ділянок, що розташовані на різних рівнях, між якими влаштовують шлюзи або суднопідіймачі. Обхідні і підхідні канали найчастіше робляться відкритими, сполучно-шлюзованими. Вода в судноплавні шлюзовані канали подається самопливом (самопливні канали) або накачується насосними станціями (машинні канали). Судноплавні канали характеризуються, найчастіше, значною протяжністю, великими розмірами поперечного перерізу (шириною, глибиною).

       Енергетичні (дериваційні) канали підводять воду з річки, водосховища, озера до гідроелектростанції мул відводять від неї воду, що пройшла через турбіни. Вони характеризуються порівняно невеликою довжиною: підвідні канали зазвичай не перевищують 5 - 10 км (максимум 30км), відводять рідко досягають декількох кілометрів. Витрати води енергетичних каналів перевищують в окремих випадках 1000м3 / с.

       Зрошувальні (іригаційні) канали, призначені для подачі води до зрошуваних земельних масивів, зазвичай утворюють систему каналів магістральних, розподільних, власне зрошувальних (зрошувачів) і водозбірних. У зрошувальні канали вода надходить самопливом або подається насосами.

         Осушувальні канали збирають воду, що надходить з осушувальної або дренажної мережі (на заболоченій або надмірно зволоженою території), і відводять її у водоприймач (річку, озеро, море0 самопливом або за допомогою насосних станцій. Осушувальні канали трасуються, як правило, за найбільш низькими відмітками осушуваної території (по тальвегах).

       Водопровідні канали служать для подачі води від джерела водопостачання до місця її вжитку - промислового району, місту, селищу і т.п. умови експлуатації та санітарні вимоги іноді викликають необхідність робити водопровідні канали закритими.

       Лісосплавні канали влаштовуються для сплаву лісу молем або плотами зазвичай від місць його заготівлі до лісосплавне річки або лісопильного заводу. Лісосплавні канали споруджують також в районах гідровузлів для направлення лісосплаву в обхід гідротехнічних споруд. В даний час молевой лісосплав на річках заборонений.

       Рибоводні (пропускні) канали служать для подачі води на штучні нерестовища, для сполук з річкою окремих ізольованих водойм (озер), в яких водиться риба, для опріснення лиманів і т.п.

       Форма поперечного перерізу каналу залежить від його призначення, будівельних властивостей ґрунтів, умов виробництва, земляних робіт і ін найбільш поширеними формами перерізів каналів є прямокутна, трапецеїдальних і полігональна. Прямокутний перетин каналів створюють у скельних виїмках, а в м'яких ґрунтах споруджують канали трапецеїдальної або полігональної форми поперечного перерізу.

       Серед основних факторів, що впливають на формування гідролого-екологічного режиму каналів, особливе значення має характер джерел водопостачання, зокрема визначає хімічний склад води. На якість води впливають технічні особливості каналів - форма ложа, швидкість течії, обсяг пропускається води та режим роботи. Водообмін в каналах повністю регулюється, виходячи з потреб населення і народного господарства. По трасі каналу об'єм води і швидкість її течії поступово зменшуються, так як вода розбирається на господарські потреби і на зрошення.

       За допомогою насосних станцій в каналах регулюється не тільки кількість, але і якість води, оскільки під час їх роботи відбувається її перемішування і аерація. Від форми ложа, характеру кріплення берегів, заповнення водою і швидкості її течії, а також інших морфометричних і гідравлічних характеристик каналів залежить розвиток окремих груп гідробіонтів.

       На відміну від річок, водосховищ та озер, канали в більшості випадків краще захищені від надходження в них забруднюючих речовин. У них заборонено скидання стічних вод населених пунктів, промислових і сільськогосподарських підприємств. Більшість каналів Україна має зони санітарної охорони; уздовж їх траси споруджуються зливові водостоки.

       Формування якості води в каналах визначається співвідношенням процесів первинної продукції і деструкції органічних речовин. Якщо продукція перевищує деструкцію, в каналах можу накопичуватися нерозкладені фітомаси, відмерлі організми зоопланктону та зообентосу. Вони осідають на дно і укоси каналів, акумулюються у донних відкладеннях і перетворюються на джерело вторинного забруднення.

       Водоохоронні комплекс каналів. Комплекс водоохоронних заходів, спрямованих на забезпечення нормативної якості води в каналах, звичайно включає в себе:

1) застосування водозабірних споруд, що запобігають надходження в канал фітопланктону, особливо під час "цвітіння" води у водосховищах,

2) оптимізацію системи зміцнення укосів з екологічної точки зору, надання переваги біологічним кріпленню берегів перед твердим штучним покриттям (бетоном, щебенем),

3) екологічно обґрунтований режим водоподачі, що забезпечує оптимальну швидкість течії,

4) створення у певних місцях спеціальних споруд - біоплато - з використанням високої самоочисній здібності спільнот вищої водної рослинності.

 

        Озеро - природна водойма суші з уповільненим водообміном. Озерами називаються улоговини і западини земної поверхні, заповнені водою і не мають прямого з'єднання з морем.

       Типи озер. Озера поділяються за розміром, ступенем сталості, походженням улоговини, характером водообміну, структурі водного балансу, термічного режиму, мінералізації вод, умов живлення водних організмів та ін

За розміром озера поділяються на малі (з площею менше 10 км2), середні, великі і дуже великі.

       За ступенем сталості озера діляться на постійні і тимчасові.

       За походженням улоговин озера діляться на тектонічні, вулканічні, метеоритні, льодовикові (карові, троговими ), водно-ерозійні та водно-акумулятивні (озера річкових долин, дельт, морських узбереж), провальні (карстові, термокарстові), зольні, підпрудних, органогенні (внутріболотні, атоли).

       За характером водообміну озера діляться на стічні та безстічні. Окремим випадком стічних озер є проточні озера, у яких одна з річок, що впадають в озеро, приносить приблизно стільки ж води, скільки виносить річка, що витікає з озера.

       У озерному ложі виділяються дві основні області: берегова і глибинна. У береговій області переважають процеси руйнування гірських порід, що складають улоговину, а в глибинній - відкладення продуктів руйнування. Берегова область включає в себе три зони: берег, узбережжя (зона прибійній смуги), берегова мілину. Узбережжя і берегову мілину часто об'єднують в одну зону (прибережну), звану Літораль. Глибинна область, або профундаль, займає найбільш глибоку частину дна, недоступну хвилювання. Перехідну частина між літоралю і профундалю називають сублітораль. При переважанні акумулятивних процесів в береговій області формуються берегові вали, пляжі, конуси виносів річкових відкладень і т.п.

Водна маса озера відповідно до поділу даної області підрозділяється на прибережну область (в межах берегової мілини і примикає до неї узбережжя) і області відкритої води, або пелагіаль, в межах профундалі. При складному контурі берегової лінії і розчленованому рельєфі дна в озері виділяються плеса, затоки, бухти, губи. Водна товща озер, або пелагіаль, ділиться по вертикалі на епілімніон, металімніон і гіполімніон.

       За поживністю містяться в озері речовин розрізняють три типи озер:

1) оліготрофні озера (з малою кількістю поживних речовин), які характеризуються великою прозорістю, кольором води від синього до зеленого, поступовим падінням вмісту кисню до дна і ін.;

2) евтрофними озера (з великим вмістом поживних речовин), які відрізняються невеликою глибиною, хорошою прогреваемостью, низькою прозорістю, кольором води від зеленого до бурого, дно встелене органічним мулом;

3) дистрофні озера (бідні поживними речовинами), які зустрічаються в сильно заболочених районах: Вода відрізняється малою прозорістю, жовтим або бурим кольором. Мінералізація води мала, вміст кисню знижений через витрату його на окислювання органічних речовин.

За ступенем солоності води озера поділяються на такі типи: прісні (до 1 ‰), солонуваті (від 1 до 24,7 ‰), мінеральні або соляні (понад 47 ‰).

       Вода мінеральних озер називається розсолом або ропою. Залежно від концентрації солей, їх розчинності, температури ропи відбувається осадження однієї або послідовно декількох солей. Мінеральні озера, в яких відбувається осаду солей, називаються самоосадочні. Озера, в яких весь рік зберігається ропа, називаються рапнинами, пересихають озера - сухими.

       У деяких соляних озерах накопичуються тонкодисперсні мули, відомі під назвою лікувальних грязей. Такі озера називаються грязьовими.

       Акумуляція наносів на дні озера веде до формування донних відкладень, які за походженням складають їх часток поділяються на теригенні, біогенні та хемогенні. За складом донні відкладення поділяються на мінеральні (пісок, мінеральний мул, солі), сапропелі (біогенні мули) і торф'янисті. Сапропелі утворюються в основному в малих і середніх евтрофних озерах лісової зони.

На території України налічується близько 20 тисяч озер, з них близько 7 тисяч мають площу водного дзеркала від 0,1 км² і більше. Загальна площа водної поверхні яких становить 6172 км², а об'єм води - близько 9,7 км³.