Поиск

Основные типы заболоченных пойм
17.08.2015

Классифицировать заболоченные поймы в соответствии с требованиями гидротехнических мероприятий очень трудно из-за многообразия природных условий и недостаточной их изученности.
Значительный вклад в вопросы классификации пойм, рек и вообще в вопросы исследования пойм внесли луговоды и геоботаники. Первые классификации пойм строились по топологическому признаку — разделение пойм на высотные ступени-уровни.
Наиболее обширна классификация пойм Р.А. Еленевского, в основу которой положены геоморфологические признаки пойм. А.Д. Брудастов разделил заболоченные поймы на неразвитые и развитые. По Р.А. Еленевскому, различие в этих поймах связано с развитием аллювиального процесса, а по А.Д. Брудастову — с размерами пойм.
Имеющиеся классификации пойм не могут полностью удовлетворить гидромелиораторов, призванных регулировать водный режим пойм, который в этих классификациях почти не отражен или отражен только косвенно. В основе классификации заболоченных пойм должен лежать основной тип водного питания поймы, который обобщает в себе геологическое строение и гидрогеологические условия, водный режим, почвенный и растительный покров, характер рельефа, минерализацию поступающих на пойму вод. При этом необходимо учитывать состояние водоприемника, оказывающего огромное влияние на заболачивание пойм и их происхождение.
Автор предлагает классификацию заболоченных пойм по их природным условиям, основным типам водного питания, происхождению, необходимым для проведения гидромелиоративных мероприятий.
Заболоченные поймы нечерноземной полосы можно разделить на две основные группы: древнеозерные и пониженноравнинные. Ho такого деления для гидромелиорации недостаточно, так как при различном водном питании поймы существенно отличаются друг от друга и для них требуются разные гидромелиоративные мероприятия. Поэтому обе группы пойм разделяются по главному типу водного питания: намывного аллювиального, намывного делювиального, грунтового и грунтово-напорного.
Заболоченные древнеозерные поймы образовались на месте древних озер. Современные торфяные и аллювиальные образования этих пойм подстилаются ледниковыми и древнеаллювиальными образованиями. Процессы заиления, зарастания, заторфовывания и накопления сапропеля совершаются в них при активном воздействии паводковых, делювиальных, грунтовых и грунтово-напорных вод, которые несут с собой минеральные и органические вещества с поверхностных и подземных водосборов, а также вследствие биологических процессов, связанных с развитием живых организмов и растительности.
Процессы торфообразования, первоначально происходившие в отдельных понижениях, западинах и старицах из-за поступления и застаивания в них поверхностных и грунтовых вод, распространились на большую часть поверхности поймы. Реки этой группы пойм имеют малую пропускную способность вследствие зарастания, заиления, заторфовывания, недостаточных размеров и неравномерных поперечных сечений русла и создания на них естественных и искусственных подпоров, не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям как водоприемники. Уровни воды в них в вегетационный период и во время производства сельскохозяйственных работ на пойме расположены, близко к поверхности и подпирают грунтовые воды пойм. Весенние паводковые воды и воды летних и осенних паводков недопустимо долго затопляют пойму. К древнеозериым поймам относятся заболоченные поймы pp. Дубны, Яхромы, Сежи, Устрома, Неруссы, Кудьмы, Пехорки, Ирпеня, Трубежа, Ипути, Иссы и многих других.
Заболоченные пониженно-равнинные поймы характеризуются мощной толщей аллювиальных отложений, состоящих из русловых, паводковых и старичных отложений. Реки этой группы пойм имеют обычно хорошо разработанные русла с большой пропускной способностью. Поймы у них широкие с ярко выраженными прирусловой, центральной и притеррасной поймами. Рельеф определяется характером прохождения паводка и составом аллювиальных отложений. При высоких паводках, проходящих с большими скоростями, и большом отложении ими песчаных наносов рельеф пойм часто гривистый, а при небольших паводках и отложениях наносов — выравненный.
Торфяные образования занимают относительно небольшую часть площади поймы и распространены главным образом на месте бывших озер, стариц, западин и в притеррасье, в местах выхода или высокого стояния уровня грунтовых вод. Остальная часть пойм занята аллювиальными отложениями. Избыточное увлажнение пойм — нередко результат затопления или подтопления их при строительстве судоходных шлюзов, водохранилищ, гидроэлектростанций или следствие продолжительных естественных паводков. Рассмотрим особенности каждого типа пойм.
Древнеозерные поймы аллювиального питания (тип I). Песчаные, супесчаные, суглинистые аллювиальные отложения и торфяные образования разной мощности и площади, распределенные обычно неравномерно, подстилаются водонепроницаемыми отложениями, являющимися водоупором, выходят на склоны долины. Рельеф пойм плоский, на заторфованных участках безуклонный. Пойменные земли состоят из торфяно-болотных и дерново-луговых почв. Преобладают богатые питательными веществами ольховые болота и пойменные луга. Избыточное увлажнение этих пойм вызывается продолжительным затоплением паводковыми водами и высоким стоянием грунтовых вод, которые образуются за счет насыщения слагающих пойму грунтов водами паводков и атмосферных осадков. Притока грунтовых вод с водосбора нет, или он очень мал. Создается как бы обширный водоем поверхностных вод в паводок и грунтовых вод после паводка. Растянутость паводкового затопления и высокое стояние грунтовых вод на пойме связаны со слабой пропускной способностью русла и высокими уровнями воды в реке. К этому типу пойм можно отнести, например, пойму р. Кудьмы, правого притока Волги (рис. 4, а).
Древнеозерные поймы грунтового питания (тип II) характеризуются торфяными образованиями и песчаными, супесчаными и глинистыми аллювиальными отложениями, подстилаемыми коренными фильтрующими песчаными, суглинистыми и мелкозернистыми отложениями, залегающими на водоупоре.
Наиболее распространены осоково-кочкарные или гипно-осоковые болота. Весенние паводковые воды застаиваются дольше, чем допустимо для сельскохозяйственного использования их, с водосбора поступают грунтовые воды, расположенные на пойме близко к поверхности. На этих поймах при обезлесенных со слабо фильтрующими грунтами и значительными уклонами водосборах резко выражены летние или осенние паводки (рис. 4, б).
Река не удовлетворяет требованиям водоприемника: не обеспечивает своевременного отвода паводковых вод и необходимого понижения грунтовых вод. К этому типу можно отнести поймы pp. Дубны, Цны, Пехорки, Ипути, Шьи, Сежи, Устрома и др.
Древнеозерные поймы грунтово-напорного питания (тип III) характеризуются наличием торфа и минеральных аллювиальных и делювиальных отложений. Грунтово-напорные воды поступают на пойму по хорошо фильтрующим грунтам, залегающим между водонепроницаемыми грунтами. Иногда напорность достигает нескольких метров, а напорные воды выклиниваются на разных участках по всему поперечнику поймы через вымоины, воронки, окна, имеющиеся в водонепроницаемом грунте, или вызывают капиллярное подпитывание почвенногрунтового покрова (рис. 4, в).

Основные типы заболоченных пойм

Торф обычно покрывает значительную часть поверхности пойм, образуясь главным образом на водонепроницаемых грунтах. На поймах этого типа наиболее широко распространены осоково-кочкарные, гипно-осоковые и луговые болота, которые после осушения обладают высоким плодородием. Реки характеризуются малой пропускной способностью, высокими уровнями в бытовой период и продолжительным стоянием воды в периоды паводков. Русло реки имеет недостаточные размеры для пропусков расчетных расходов, большую шероховатость поверхности, неравномерность поперечных сечений, множество изгибов в плане.
Причинами заболачивания этого типа пойм являются недопустимое по продолжительности затопление их водами весенних, летних и осенних паводков и выклинивание грунтово-напорных вод или капиллярное подпитывание ими почвенно-грунтового покрова пойм, а также поступление на пойму склоновых, делювиальных вод с водосборов. В водном питании пойм может участвовать один или несколько водоносных горизонтов, связанных между собою через воронки, окна. К древнеозерным заболоченным поймам грунтово-напорного питания относятся поймы рр. Неруссы, Яхромы, Учи, Иссы, Сылвы и др.
Древнеозерные поймы намывного делювиального питания (тип IV) сложены в основном из маловодопроницаемых суглинистых и глинистых грунтов, поступающих с поверхностными делювиальными водами с водосборов, сложенных аналогичными грунтами. Рельеф пойм сглажен и выровнен наносами (рис. 4, г).
Почвы пойм главным образом дерново-подзолистые, глинистые и суглинистые, подстилаемые иловатым песком. Торфообразование выражено слабо. Отложения торфа приурочены к притеррасью, старицам и местам выходов грунтовых вод. Аллювиальные и делювиальные процессы превалируют над торфообразованием. Избыточное увлажнение вызывается продолжительным застаиванием паводковых и делювиальных вод. Глинистые и суглинистые грунты безлесных водосборов и изрезанность склонов оврагами обеспечивают быстрый сток снеговых и ливневых вод со склонов на пойму. Маловодопроницаемые грунты, плоский рельеф, большая шероховатость покрытой растительностью поверхности пойм способствуют застаиванию на них паводковых и делювиальных вод и вод атмосферных осадков. Вследствие этого на поймах хорошо выражены весенние и летне-осенние паводки. Реки пойм заболочены, заилены и имеют недостаточную пропускную способность, не обеспечивают своевременного отвода воды с поймы. Примером этого типа служит верховье пойменного расширения р. Дубны, пойма р. Сестры (последнюю условно можно отнести к древнеозерным).
Пониженно-равнинные продолжительно затопляемые поймы (тип V) характеризуются мощной толщей аллювиальных отложений, подстилаемых коренными породами. Аллювиальные отложения образовались в основном за счет отложений русловых и паводковых вод. В притеррасье и местах застаивания послепаводковых вод и высокого стояния грунтовых вод (в низинах, озерах, старицах поймы) образуется торф. Характер почв на разных элементах пойм и их плодородие неодинаковы (рис. 5, а).
Затопление пойм бывает постоянное вследствие сооружения водохранилищ или временное в период весенних, летних и осенних паводков. Продолжительность затопления разных элементов пойм различна: дольше на центральной части, короче на прирусловых валах. Большое влияние на продвижение паводковых вод и отложение наносов на пойме оказывает растительность.
Основные типы заболоченных пойм

В формировании водного режима временно затопляемых пойм этого типа участвуют, кроме паводковых, грунтовые и делювиальные воды, стекающие со склонов, и выпадающие на пойму атмосферные осадки. Часто через пойму протекают впадающие в реку притоки, которые откладывают на пойме наносы, изменяют почвенный и растительный покров и водный режим пойм.
Реки этих пойм хорошо разработаны, не заболочены, обладают большой пропускной способностью, воды их содержат значительное количество минеральных и органических веществ и растворимых солей. К поймам этого типа относятся поймы верхней Волги, Москвы, Камы, Оки, Клязьмы, Северной Двины и других рек.
Пониженно-равнинные подтопляемые поймы (тип VI) по природным условиям, геологическому строению, почвам, рельефу близки к поймам предыдущего типа, но существенно отличаются от них тем, что паводковые воды сходят до начала сельскохозяйственных работ, хотя уровни воды в реке стоят близко к поверхности и подпирают грунтовые воды на пойме (рис. 5, б). Подпор воды в реке вызывают как естественные причины, так и искусственные сооружения (шлюзы для судоходства, плотины водохранилищ, мосты и т. д.). Высокое стояние подпертых грунтовых вод на пойме ведет к ее заболачиванию. Это неблагоприятное обстоятельство иногда усиливается притоком с водосбора делювиальных и грунтовых вод и выпадающими на пойму атмосферными осадками.
На различных участках одной и той же реки может быть несколько типов пойм. Предлагаемая классификация заболоченных пойм поможет правильно установить причины заболачивания при проектировании мелиоративных мероприятий.