ВОДООХРАННЫЕ ЗОНЫ
«Водоохранными зонами являются территории, …на которых устанавливается специальный режим осуществления хозяйственной и иной деятельности…»
«Водный кодекс РФ», ст. 65
Водоохранные зоны для водных объектов должны существовать в местах любой хозяйственной деятельности, которая может повлиять на экологическое состояние водного объекта (распашка полей, лесозаготовки, строительство и пр.).
Водоохранная зона — это участок земли, примыкающий к водному объекту и включающий прибрежную защитную полосу. Назначение водоохранных зон — защита рек, ручьев, каналов, озер, водохранилищ, прудов, а также болот от загрязнения, засорения, заиления и истощения. Поэтому в этих зонах устанавливается специальный режим хозяйственной деятельности, а особо строгие требования предъявляются к использованию прибрежных защитных полос, непосредственно примыкающих к урезу воды. Именно последний принимается за линию отсчета ширины водоохранной зоны в целом и защитной полосы в частности. К сожалению, понятие «урез воды» в «Водном кодексе РФ» отсутствует и заменено понятием «береговая линия», которое не отличается четкостью по сравнению с «урезом». В водном кодексе ширина водоохранной зоны назначается в зависимости от длины водотока, а отсчет ведется от границы среднемноголетнего уровня воды в период, когда объект не покрыт льдом. Эта характеристика очень опосредовано связана с качеством воды, которое прежде всего зависит от ее количества и способности к самоочищению, определяемых гидрологическими, гидродинамическими и биогидрохимическими условиями в водотоках (а также в водоемах) и в их бассейнах.
Ширина водоохранной зоны рек и ручьев в соответствии со ст. 65 «Водного кодекса РФ» устанавливается вдоль реки от истока: для ручьев и малых рек протяженностью до 10 км в размере 50 м, при этом водоохранная зона полностью совпадает с прибрежной защитной полосой, а радиус водоохранной зоны для истока принимается таким же. При длине рек от 10 до 50 км шйрина водоохранной зоны составляет 100 м, а при протяженности реки 50 км и больше — до 200 м.
Ширина водоохранной зоны озера или водохранилища независимо от его размера (кроме озера Байкал и очень малых озер и водохранилищ) устанавливается равной 50 м.
Ширина прибрежной защитной полосы зависит не от длины водотока или водоема, а от уклона берега и составляет 30 м при его отсутствии или отрицательной величины (обратный уклон), увеличиваясь до 40 м при уклоне до 3° и до 50 м при большем уклоне. Также 50 м ширины имеют защитные полосы проточных и сточных озер, расположенных в границах болот. Существенно увеличивается ширина полосы озера или водохранилища, если оно имеет особо ценное рыбохозяйственное значение. В этом случае ее ширина должна составлять 200 м.
В границах водоохранных зон запрещается движение и стоянка транспорта (кроме специальных мест или участков дорог, проходящих через зону), использование сточных вод для удобрения, захоронение любых ядовитых, отравляющих и прочих вредных веществ и предметов, применение авиационных средств борьбы с вредителями.
В дополнение к этому в прибрежных защитных полосах запрещается распашка земель, выпас животных и организация летних лагерей для них, размещение отвалов грунтов, которые могут размываться водой.
Границы водоохранных зон и прибрежных защитных полос могут быть обозначены на местности специальными информационными знаками.
Формально регламентируемая ширина водоохранной зоны не учитывает многих факторов и прежде всего условий стекания поверхностных вод в прибрежных зонах водных объектов (их морфологию и морфометрию).
При снеготаянии или выпадении дождей ширина зоны может быть недостаточной, чтобы перехватить или существенно снизить приток загрязненных поверхностных вод в реку или озеро.
Особенно большое значение водоохранные зоны имеют для малых рек и озер, поскольку запасы воды в них невелики, скорости течения небольшие (для равнинных рек), самоочищающая способность мала и поэтому их легко загрязнить, засорить, заилить или истощить.
Привязка ширины водоохранной зоны лишь к длине реки (как и к площади озера) является весьма формальным приемом.
Это связано, очевидно, с желанием максимально облегчить практику назначения водоохранных зон.
Однако принятая практика назначать ширину зоны (например, при длине реки до 9 км будет 50 м, а при длине 10 км будет сразу 100 м) показывает, во-первых, наличие резкого скачка в ширине при смене градаций длин, во-вторых — отсутствие научно обоснованных критериев проектирования ширины водоохранных зон и защитных полос, поскольку не учитываются основные факторы, влияющие на формирование и сток поверхностных вод.
Ширина водоохранной зоны и прибрежной полосы должна зависеть не только от типа и вида водного объекта, но и от фазы водного режима, характера поверхности проектируемой зоны, уклонов местности, типа речной долины или береговой области озера. Следует учитывать существующее природное качество речных или озерных вод и характер хозяйственного использования ближайших к водным объектам территорий.
Природное качество воды непостоянно во времени и зависит от фаз водного режима гидрологических объектов. Наибольшую величину концентрации солей речные воды имеют в меженный период, когда количество воды в русле наименьшее и она формируется подземными водами, имеющими значительно большую, чем поверхностные, концентрацию естественных солей. На большей части территории России наименьшие расходы воды в реках, как и уровни в озерах, наблюдаются в зимнюю межень. Лишь в южных районах (лесостепная и степная зоны) летняя межень более маловодная, чем зимняя.
В многоводные фазы стока (половодье, паводки) в водотоки и водоемы в наибольшем количестве могут попадать органические вещества, смываемые с поверхности водосборов, особенно в прибрежных зонах. В эти же фазы стока в реках наблюдаются наибольшие скорости течения и большая турбулентность, что способствует перемешиванию вод. Подобное же происходит в водоемах, особенно проточных. Чем лучше перемешивание вод, тем интенсивнее происходит разбавление сточных вод и самоочищение водных объектов. Наиболее слабое перемешивание вод наблюдается на малых равнинных реках и непроточных водоемах.
Малые реки и водоемы легко прогреваются в летний сезон, что в особо жаркие годы способствует ухудшению качества воды (зарастание рек, цветение водоемов). В зимний период такие водные объекты имеют наибольшую толщину льда, вплоть до промерзания.
Уменьшение количества чистой воды в водотоках и водоемах ведет к снижению их самоочищающей способности. Потеря этой способности наступает в случае невозможности разбавления поступающих загрязненных вод в должной мере (5-10-кратное превышение чистых вод над количеством загрязненных) и подавление жизнедеятельности перерабатывающих эти загрязнения микроорганизмов и растительности. Наиболее опасными, с этих позиций, являются меженные периоды в летний и зимний сезоны в годы с небольшой водностью. Соответствующие этим периодам расходы воды на кривой обеспеченности располагаются в ее средней и нижней частях (при обеспеченности более 40-50 %). В этот период питание рек осуществляется лишь за счет глубоких подземных вод, в то время как в многоводные годы (верхняя часть этой же кривой обеспеченности) в питании рек в меженный период могут участвовать почвенно-грунтовые и даже поверхностные воды (при небольших паводках).
В многоводную фазу стекание вод, образующихся на водосборе, происходит’ в основном в поверхностно-почвенном слое с образованием мелкоручейковой сети. Это, естественно, способствует смыву поверхностных загрязнений в речную сеть и водоемы.
Скорость стекания вод по поверхности зависит от уклона, шероховатости и впитывающей способности (инфильтрации) почв. Малые уклоны, большая шероховатость (особенно сочетание травы, кустарника и деревьев на пойме и террасах) и пористость почв способствуют медленному стеканию поверхностных вод и уменьшению их количества за счет инфильтрации и испарения в теплый период. Наименьшая шероховатость характерна для ровных чистых участков с низкотравьем. В целом коэффициенты шероховатости (по И. Ф. Карасеву) могут изменяться от 0,025 до 0,10-0,20, т. е. в 10 раз.
Уклоны и характер поверхности прибрежных территорий в большой мере зависят от типа речной долины, характеризуемой поперечным профилем. Реки равнинных территорий обычно имеют один из трех типов долин. Наиболее распространены долины ящикообразной и трапецеидальной форм.
Для рек, протекающих по плоской равнинной территории, к тому же еще и заболоченной (например, Западная Сибирь), свойственны неясно выраженные в поперечном профиле долины.
Наибольшее изменение уклонов происходит в долинах ящикообразной формы, где имеются относительно горизонтальные террасы и довольно крутые склоны. В зависимости от высоты террас ширина разлива рек (или одной и той же реки) может значительно варьировать, но все же будет меньше (при одинаковой мощности рек) при трапецеидальной форме. При неясно выраженной долине в период высокого половодья может происходить слияние соседних рек.
Характер береговых склонов (сухие и затопляемые) равнинных озер зависит от типа озера. Высокие и крутые берега обычно имеются у озер, образованных древними моренами, низкие и пологие — у пойменных озер в степных, а также заболоченных районах.
Таким образом, при проектировании водоохранных зон и прибрежных защитных полос необходимо учитывать прежде всего расход водотока в маловодную фазу стока или уровень водоема, их самоочищающую способность (характерное природное состояние водного объекта) в эту фазу, почво-грунты прилегающих к объектам территорий и их мощность, характер растительности, уклоны местности, наличие микро — и макропонижений (от луж до стариц), степень хозяйственного освоения территорий, примыкающих к водным объектам, особенно водоохранную зону.
Относительная ширина зоны (относительно размеров водного объекта) должна увеличиваться при снижении самоочшцающей способности водотока или водоема и улучшении условий стекания поверхностных вод с прибрежных территорий (слабо заросшая территория, глинистые породы, большие уклоны, наличие оврагов и т. п.).
В соответствии с «Водным кодексом РФ» границей отсчета водоохранной зоны является береговая линия водотока или водоема, которая определяется по среднемноголетнему уровню воды в период, когда они не покрыты льдом (ст. 5). Однако методика расчета этого уровня в гидрологической практике отсутствует. Более того, разнообразный водный режим на реках России, связанный с разным климатом на очень обширной территории, затрудняет разработку унифицированной методики расчета этого уровня.
Период, когда реки не покрыты льдом (период открытого русла), включает половодье, паводки и летне-осеннюю межень, т. е. совершенно генетически разнородный сток рек, что затрудняет использование вероятностно-статистических методов его расчета. К этому добавляется наличие достаточно обширных районов с ежегодно пересыхающими водотоками.
За линию отсчета ширины водоохранной зоны целесообразно принимать на водотоках урез воды, соответствующий минимальному летнему 30-суточному расходу воды 3 %-ной обеспеченности, как генетически однородный сток за длительный период года. Назначение такой обеспеченности обусловлено тем, что при минимальных средних (50 %-ной обеспеченности) расходах воды русло реки нередко обнажается на существенную ширину, поток уходит к одному из берегов и в результате отсчет ширины водоохранной зоны можно (при формальном отношении)производить буквально от середины реки. Назначение расходов малой обеспеченности, наблюдающихся в годы с многоводной меженью, когда русло полностью заполнено водой, позволит избежать указанного недостатка.
Применение в расчетах минимальных 30-суточных расходов воды позволяет устанавливать необходимые характеристики для рек (или их участков) с отсутствием данных гидрометрических измерений.
В основу расчетов для малых рек может быть положена формула, разработанная А. М. Владимировым:
^30з% ~а(А~ А) ^з% > (11-1)
где. бзо % — минимальный 30-суточный расход воды 3 %-ной обеспеченности; А — площадь водосбора; а, п, А- районные параметры, значения которых могут быть определены с использованием среднемноголетнего Q30.
Данные о расходах воды позволяют вычислить уровень воды той же обеспеченности известными гидрометрическими методами, применяемыми для расчета расходов воды по данным гидрометрической съемки и кривой Q = /(Я) — связь расходов и уровней.
Для определения минимального стока средних рек целесообразно использование карт изолиний стока.
К сожалению, в настоящее время готовых для практического применения материалов по расчету вышеуказанных характеристик нет.
В целом же, рассматриваемый вопрос является весьма сложным как с гидрологических и экологических, так и с экономических и юридических позиций. В последнем случае юридические споры могут идти буквально за метры и сантиметры земельных участков. Поэтому научное гидроэкологическое обоснование ширины водоохранной зоны и линии ее отсчета имеет весьма большое значение.
Важную роль в деле охраны водных объектов играет древесно-кустарниковая растительность, находящаяся в водоохранной зоне. Она способствует переводу большой части поверхностных вод в подземные, резко снижает или вообще прекращает эрозию почв и укрепляет берега, что существенно уменьшает заиление рек и озер. Особенно велико ее значение при облесении оврагов, балок, песчаных склонов. Растительность задерживает поступление химических веществ в водные объекты, снижая поверхностный сток и перерабатывая их большую часть.
Поскольку водоохранные зоны снижают или даже предотвращают загрязнение водных объектов минеральными удобрениями и пестицидами (гербицидами), то в сельскохозяйственных районах должны осуществляться лесопосадки в виде защитных полос, которых может быть несколько.
Первая лесополоса является одновременно берегозащитной, поскольку ее главное назначение — предотвратить размыв и переработку берегов рек и водохранилищ, аккумулировать продукты эрозии, извлекать поступающие в воду биогенные элементы и минеральные соли. Ширина берегозащитной лесной полосы зависит от почвенно-грунтовых условий и рельефа. Она может совпадать по ширине с прибрежной водоохранной полосой или являться ее частью.
Другие лесные полосы относятся к категории водорегулирующих и могут располагаться на пойме, на надпойменных склонах и за бровкой коренного берега. Ширина лесополос обычно составляет 20-40 м. Между лесополосами могут быть сельскохозяйственные угодья. Лесозащитные полосы способствуют сохранению чистоты речных и озерных вод и полноводности рек.