Поиск

Мелиорация поймы р. Кудьмы
17.08.2015

К древнеозерным поймам аллювиального питания относится пойма р. Кудьмы, правого притока Волги. Длина реки до регулирования составляла 183 км, площадь водосбора 3044 км3, площадь земель поймы 11 700 га.
Пойма представляет собой несколько озеровидных расширений шириной до 3500 м, чередующихся с сужениями, состоящих из торфяных образований, песчаных и суглинистых отложений. До мелиорации пойма была заболочена, заторфована, покрыта лесом, кустарниками; ольховые болота и пойменные луга занимали около 90% площади.
По течению реки пойма делится на три части, резко отличающиеся друг от друга. Верхняя часть (до впадения ручья Шилокши у с. Хвощевка) узкая, до 200 м шириной, заболоченная, покрыта кустарником и лесом; центральная (от с. Хвощевка до д. Новая) широкая, двусторонняя, тоже заболоченная и покрыта кустарником и лесом; нижняя (до с. Ново-Ликеево) не заболочена, покрыта лесом, русло реки глубокое. Здесь расположен «Зеленый город», пригородная зона отдыха.
Климатические, условия водосбора и поймы характеризуются всеми присущими континентальному климату особенностями. Среднегодовое количество осадков равно 510 мм, наибольшее (в июле) 71 мм, наименьшее (в феврале) 26 мм. За последние 70 лет 10 раз наблюдались засухи. На водосборе осадки часто не обеспечивают растения водой. Среднегодовое испарение с поверхности суши составляет 376 мм, наибольшее 79 мм (в июне, июле) и наименьшее 2,8 мм (в январе). За май—август испаряется 268 мм (70% среднегодового испарения).
Рельеф поймы спокойный, равнинный, так как первоначальные неровности выравнены торфяными-отложениями. На отдельных участках сохранились тальвеги, старицы, понижения.
В почвенном покрове выделяются заболоченные лугоболотные и торфяноболотные почвы, а также дерновые супесчаные, суглинистые и глинистые разной степени оглеения и сухие дерновые суглинки.
Tорфяно-глеевые почвы приурочены к пониженным частям поймы. Торф мощностью 0,3—0,4 м подстилается сильно оглеенным песком. Торфяные почвы мощностью 0,7—1 м и более разной степени разложения залегают на песке или суглинке. Торф ольхово-березово-травянистый низинный, хорошо разложившийся (50—60%), высокой зольности (70—76%); pH—5,6—6 (реакция слабокислая), в нижних слоях pH—7; степень насыщенности основаниями высокая (84—95%), Содержание элементов питания растений следующее: фосфора 0,22—0,61%, калия 0,5%, подвижного кальция 1,7—2%, полуторных окислов 11—12%.
Дерновые глеевые суглинистые, супесчаные и песчаные почвы распространены на равнинных и пониженных участках поймы и содержат значительное количество гумуса; реакция среды близка к нейтральной; степень насыщенности основаниями высокая.
Дерновые суглинистые почвы занимают повышенные элементы поймы. Они содержат значительное количество гумуса (6—9%), имеют нейтральную или слабокислую реакцию (pH 6,4—7,4), высокую степень насыщенности основаниями (97—99%); количество азота в пахотном горизонте равно 0,30—0,37%, подвижного калия 0,04%.
Геологическое строение поймы, особенно древние ее отложения, слабо изучено вследствие малой глубины скважин.
Долина р. Кудьмы глубоко врезается в высокое плато (абсолютные отметки 180 м), сложенное коренными мергелистыми и песчано-мергелистыми породами верхнепермского горизонта. По правобережью они прикрыты мощными (до 12 м) флювиогляциальными отложениями, а выше делювием.
Террасы долины, слабо выражены и заменяются террасовидными склонами, возвышающимися над рекой на 20—25 м. Переход от плато к склону сглаживается лессовидными суглинками и подстилающими их слоистыми песками, а по склонам—делювиальными отложениями. Террасы состоят из суглинков и тонких иловатых песков. Кое-где имеются воронки и небольшие карстовые озера.
Аллювиальные отложения состоят из суглинков, пылеватых супесей, мелко- и среднезернистых перекрытых торфом песков. Русло реки проходит в аллювиальных отложениях и только в районе д. Елховки в гипсовых песчаниках. Коренными породами поймы являются отложения верхнепермской системы, представленные мергелистыми глинами, мергелями, песчаниками с прослоями известняков, доломитов, песков (рис. 14).

Мелиорация поймы р. Кудьмы

Грунтовые воды поймы р. Кудьмы формируются за счет паводковых вод, атмосферных осадков и на отдельных притеррасных участках (в верховье реки и в конце у д. Мокрая) за счет выхода грунтовых вод. Значительное влияние на режим грунтовых вод оказывает р. Ока, уровни воды которой ниже, чем в р. Кудьме (в первой 62—63 м, а во второй 84—85 м), По-видимому, основной поток грунтовых вод движется с водосбора к Оке, а долина Кудьмы врезается в него и в зависимости от глубины долины и положения его поверхности изменяется влияние потока на пойму. Особенно заметно дренирующее влияние Оки в средней части поймы, которая расположена всего в 4—12 км. Это влияние уменьшается в верхней и нижней частях, расположенных на больших расстояниях. Продолжительность весеннего и летнепаводкового затопления поймы увеличивали и грунтовые воды, подпираемые высокими уровнями воды в реке от мельниц, плотин и многочисленных заколов для ловли рыбы. Во время изысканий на р. Кудьме было 8 мельниц, из них 6 на регулируемом участке реки с напорами от 1 до 2 м.
Водосбор реки — значительно распаханная обезлесенная равнина с пологими левобережными склонами и более крутыми и облесенными правобережными. Лес занимает около 25% площади водосбора, главным образом верховье.
Кудьма до регулирования была типично заболоченной рекой со множеством изгибов и петель в плане, с малыми, часто обратными уклонами дна и недостаточными размерами для пропуска расчетных расходов. Русло ее, крайне неравномерное по ширине и глубине, с многочисленными подпорами от мельничных плотин и заколов, с малыми скоростями течения воды было заросшим, заторфованным и заиленным на многих участках.
Мелиорация поймы р. Кудьмы

Неудовлетворительное состояние реки вызывало недопустимо продолжительное паводковое затопление поймы, высокие (вровень с берегами) уровни в бытовой период, которые подпирали грунтовые воды на пойме (рис. 15). Характерно, что в засушливые годы бытовые расходы реки невелики, поэтому необходимость зарегулирования стока водохранилищами или переброски воды из р. Оки приобретает первостепенное значение.
Проект осушения предусматривал следующие мероприятия: снос мельниц, регулирование р. Кудьмы как водоприемника, строительство нагорно-ловчих каналов по границам поймы, устройство открытой осушительной сети и строительство шлюзов для регулирования водного режима поймы.
Пойму на протяжении 50 км (площадь 5484 га) следовало осушить 87 открытыми осушительными системами, состоящими из магистральных каналов (длина 107 км), собирателей и осушителей (длина 298 км), и 83 осушителями, выводившимися самостоятельно в реку. Расстояние между осушителями было принято для огородных культур 50 м, для пастбищ 75—80 м, для лугов 100 м, для лесов 300—500 м (рис. 16).
Мелиорация поймы р. Кудьмы

В 1941 г. приступили к осушению и освоению поймы. Снесли мельницы и заколы для рыбной ловли, создававшие подпоры воды в реке, отрегулировали русло от д. Новая до с. Кубаево, сократив длину реки с 96 до 56 км, или на 40% (рис. 17). Так как новая спрямленная трасса пролегала главным образом в иле, торфе, рыхлых, малоустойчивых супесчаных и мелкозернистых песчаных, суглинистых, переслаивающихся грунтах, русло проектировали параболического очертания с уклоном 0,0005 (вместо уклонов, изменявшихся ранее от 0,00004 до 0,00025). Продольный профиль реки показывает, что вновь запроектированное русло приобрело значительно большую глубину (до 2,5—3,2 м), но в местах, где были плотины мельниц, заколы, мосты, которые создавали неравномерное движение воды и размывали русло, остались омуты. Предпосевные расходы, определенные по формулам ВНИИГиМ, изменялись по участкам от 12,9 до 34,2 м3/с, фактически наблюденные от 8,1 до 35 м3/с (рис. 18).
Выполненное регулирование водоприемника привело к понижению уровней воды в русле и грунтовых вод на пойме.
Мелиорация поймы р. Кудьмы

По данным водомерного поста гидрометеослужбы у д. Новая, составлен график уровней воды в р. Кудьме до и после регулирования (рис. 19). Уровни 1939 г. характеризуют реку до ее регулирования и мелиорации поймы. После сноса мельниц летом 1940 г, бытовые уровни воды в русле понизились на 50—60 см. После регулирования русла и сноса мельницы в районе Ново-Ликеево уровни воды в послепаводковый период снизились на 130—140 см,
После понижения уровней воды в реке снизились и уровни грунтовых вод на пойме. Вместо частой открытой систематической осушительной сети были построены лишь одиночные каналы для отвода воды из понижений, западин, тальвегов. Нагорные каналы проложили только на некоторых небольших участках поймы (рис. 20).
Мелиорация поймы р. Кудьмы

Проектом предусматривалось обводнение в засушливый период поймы площадью 1795 га путем подачи воды из реки в нагорные каналы с помощью деревянных шлюзов, которые подпирали уровни воды от 1,2 до 2,8 м. Все деревянные шлюзы со временем разрушились и заменены железобетонными.
Осушенная пойма, принятая в эксплуатацию в 1947 г., осваивалась крайне неравномерно, неорганизованно и бессистемно. Каналы заросли, заилились, сооружения разрушились, многие участки поймы заросли кустарником и вновь заболачиваются.
Составлен новый проект мелиорации части поймы, который предусматривает ее увлажнение при помощи шлюзования и дождевания с постройкой водохранилищ.
Регулирование водоприемника и выборочные тальвеговые каналы позволили осушить и освоить значительную часть поймы без систематической сети. Осушительное действие водоприемника выявилось здесь особенно заметно. Ho было бы большой ошибкой осушать таким способом все поймы, не учитывая их природные особенности. Нельзя полностью согласиться с отказом от строительства нагорных каналов и регулирующей сети, Нагорно-ловчие каналы на пойме р. Кудьмы необходимы, чтобы преградить беспорядочный сброс вод притоков, подавать воду из верхних бьефов шлюзов в засушливые периоды, а также для борьбы с пожарами и выгоранием торфа, для перехвата грунтовых вод в верхней и нижней частях мелиорируемой поймы (например, в районе д. Мокрая).
На пойме р. Кудьмы впервые предусмотрено широкое применение шлюзов для увлажнения поймы в засушливые периоды, хотя гидроэлектростанции мешали их правильной эксплуатации.
Мелиорация поймы р. Кудьмы

Мелиорация поймы р. Кудьмы