Европейский опыт ревитализации малых рек

УДК 502:351.853

Европейский опыт ревитализации малых рек

Д. А. Крамер, М. Неруда, И. О. Тихонова

В статье представлен обзор проектов ревитализации малых рек в Европе. Названы программы, которые имели целью воссоздание природных территорий, их восстановление до состояния, в котором они находились в период, предшествующий индустриальному освоению данного региона.

Ключевые слова: ревитализация рек; благоустройство территорий; малые реки.

В течение многих сотен лет люди основывали поселения около водных источников, на берегах рек. Почти каждый город в Европе имеет свою речную сеть. Городские реки служили источником питьевой воды, рыбы, использовались в качестве водных торговых путей, служили естественной защитой от нападения врагов.

Практическое воплощение в Х1Х—ХХ веках концепции управления городскими речными ресурсами, предполагавшей преобразование рек в каналы и заключение их в трубы с целью защиты от наводнений, имело следствием уничтожение рек, особенно малых, кардинальное изменение условий существования рек на территории города, изменение городских экосистем. В конце XX века люди осознали, что городские реки не следует рассматривать исключительно с точки зрения потенциальной угрозы наводнения. Реки способны оказывать благоприятное воздействие на эстетические свойства местно-

сти, в которой они протекают, могут использоваться в качестве зон отдыха.

В соответствии с имеющимися на сегодняшний день результатами исследований [4; 5], формирование экологически привлекательной речной сети в черте города возможно только при соблюдении следующих условий:

• максимальное сохранение речных долин, способное обеспечить саморегуляцию природного комплекса, т. е. отказ от спрямления русел, подсыпки берегов, бетонирования и террасирования склонов, хозяйственного освоения пойм, поскольку подобные мероприятия разрушают механизмы саморегуляции системы;

• сохранение непрерывности речной сети, поскольку игнорирование этого условия — забор участков рек в коллекторы, использование прибрежных территорий под застройку различного функционального назначения, размещение в руслах рек очистных сооружений, нарушающих обмен между частями речной сети — приводит к фрагментации ландшафта, изменению гидрогеологической обстановки (подтоплению территорий, повышению уровня грунтовых вод) и ускоряет разрушение природного комплекса;

• сохранение видового разнообразия растений и животных, которые, во-первых, являются индикаторами качества условий обитания, во-вторых, активно воздействуют на экосистему, в-третьих, обладают рекреационной привлекательностью;

• обеспечение связи пойменных и прибрежных территорий с крупноплощадочными объектами природного комплекса города и создание на базе гидросети города единой системы устойчивого озеленения городских территорий.

По имеющимся данным, обобщающим опыт разных стран, лучшие результаты дает реализация программ, обеспечивающих «восстановление водотоков на уровне периода, предшествующего индустриаль-

ному освоению данного региона» [2]. Как правило, в подобных случаях проводятся мероприятия, «направленные не только на улучшение качества вод реки, но и на реконструкцию на ней гидротехнических сооружений, традиционных для этого периода» [Там же].

Охрана действующих и создание новых природных зон в городах неразрывно связано с предоставлением этих территорий людям, поэтому восстановление таких территорий, называемое ревитализа-цией, должно обеспечивать создание или охрану биоразнообразия с одновременным обеспечением доступности для рекреации. В некоторых случаях проекты ревитализации включают в себя также восстановление культурного наследия, например, реконструкцию старинных гидротехнических сооружений.

В настоящее время в Центральной Европе реализуется проект «REURIS», в Великобритании — проект «River Restoration Center» (RRC).

Целью проекта REURIS является проведение мероприятий, нацеленных на ревитализацию городских приречных территорий (воссоздание природных территорий и элементов культурного наследия) и на рациональное хозяйствование на ревитализованных территориях [9]. Предполагается, что реализация разработанной стратегии должна способствовать повышению конкурентоспособности регионов. Обустройство территорий, благоприятные изменения качества окружающей среды, уменьшение негативных антропогенных воздействий приведут к повышению функциональности урбанизированных пространств, обеспечат формирование эстетической и инвестиционной привлекательности приречных территорий.

Проект River Restoration Centre (RRC) ориентирован на распространение и поощрение успешной практики управления состоянием бассейнов рек (включая русло реки, ее пойму и приречные пространства) на территории всей Великобритании. Целью проекта является

создание координационного центра для обмена опытом восстановления рек.

В данной статье представлен обзор результатов реализации некоторых успешных европейских проектов ревитализации рек в рамках REURIS и RRC.

1. Проект ревитализации реки Панке в г. Берлине (Германия).

Река Панке (рис. 1), приток реки Шпрее (Spree), протекает на востоке Германии, ее длина составляет 27 км, из них 18 км — на территории Берлина, площадь бассейна реки — 201 км2. К началу реализации проекта состояние бассейна реки оценивалось как критическое.

Рис.1. Карта реки Панке 115

Проект ревитализации, подготовленный с опорой на междисциплинарный интегрированный подход, включает в себя три этапа:

• 2008—2009 гг. — концептуальное планирование;

• 2010—2013 гг. — архитектурное планирование;

• 2014—2017 гг. — проведение работ.

Частью проекта является работа с населением, проживающим в долине реки, а также организация эффективного взаимодействия с местными властями.

В связи с тем, что нельзя оставить без внимания существенные различия между характеристиками разных участков территории, по которой проходит русло реки, и игнорировать особенности ее текущего использования, признается невозможность осуществления полного восстановления данного водного объекта до его исходного природного состояния. Планируется создание зон высокого экологического качества, между которыми будут находиться зоны с меньшим экологическим потенциалом [7, с. 71].

Основной целью проекта является воссоздание природного русла реки с песчаными берегами, маленькими островками для растительности, с камнями и бревнами для создания разнообразия в течении реки и для предотвращения наводнений (рис. 2).

Рис. 2. Слева — текущее состояние участка реки в урбанизированной зоне. Справа — планируемое состояние этого участка после ревитализации.

Запланировано выполнение следующих работ:

• замена плотин на реке каменными глыбами или расширением русла реки (рис. 3);

Рис.3. Слева — существующие плотины и дамбы. Справа — замена их каменными глыбами.

• создание зоны или островков зеленых насаждений (деревьев, кустарников), которые способствуют стабилизации русла реки, предотвращают его эрозии, затенению речной поверхности, что приведет к понижению температуру воды летом и поддержанию необходимого содержания в воде растворенного кислорода;

• создание зон мелководья, формирование водной растительности.

2. Проект ревитализации реки Изар в г. Мюнхене (Германия).

Река Изар (рис. 4), второй по величине приток Дуная, протекает по территории Австрии и юго-восточной части Германии, имеет множество притоков, самыми крупными из которых являются реки Ампер и Лойзах. Ее общая протяженность составляет 295 км, площадь бассейна — около 9000 км2.

Река издавна использовалась как торговый путь. Создание на реке 28 гидроэлектростанций (с 20-х годов ХХ века) привело к тому, что большая часть реки стала представлять собой канал шириной около 50 м.

В 1995 году началось осуществление проекта «Isar Plan» [6], цель которого состояла в возвращении реки к природоприближенному состоянию. Было запланировано решение таких задач: во-первых, раз-

Рис.4. Карта реки каг 118

работка средств защиты от наводнений, во-вторых, воссоздание естественного ландшафта реки, в-третьих, улучшение рекреационных свойств водного объекта.

Реализация проекта включала в себя 5 этапов и была завершена в 2010 году). В частности, были проведены следующие мероприятия [12]:

1. На некоторых участках были разрушены каменные береговые укрепления, русло реки расширено и засыпано гравием по берегам (рис. 5).

Рис. 5. Схема создания естественной защиты берега реки, где HHW (Hбchster Hochwasserstand) — наивысший уровень половодья,

MHW (МШегег Hochwasserstand) — средний уровень половодья,

MW (Mittelwasserstand) — средний уровень воды,

MNW (МШегег Niedrigwasserstand) — средний уровень межени

2. Бетонные плиты заменены каменными рампами, верхний равнинный участок реки выровнен, тем самым был снова открыт доступ к берегам реки (рис. 6).

Рис. 6. Слева — канализованное состояние р. Изар в городской зоне, справа — результат природоприближенного восстановления

Оценка результатов восстановления реки Изар позволяет признать реализованный проект успешным (фото см. [6]).

3. Проект ревитализации реки Морава в г. Оломоуц (Чехия).

Река Морава является притоком реки Дунай. Ее длина составляет 354 км, площадь бассейна — 26658 км2. Она формирует естественную границу между Чехией и Словакией, а затем между Австрией и Словакией. Река протекает через такие крупные города, как Оломоуц и Братислава.

В 2011 году началась реализация проекта ревитализации участка р. Морава — в месте расположения города Оломоуц [8]. Определены четыре основные цели проекта: разработка способов защиты от наводнений, увеличение сегментации реки (разбиение прибрежной территории на участки с различным функциональным назначением), восстановление зеленых насаждений, восстановление аллювиальных зон как зон открытого доступа к воде. Запланированы следующие мероприятия:

1) разветвление русла реки и создание островка в центре (рис. 7);

2) создание насыпи с использованием стволов деревьев;

3) разделение склона правого берега реки на две ступени, а также создание новых мест доступа к реке для жителей города;

4) укрепление гребня плотины на реке.

Рис. 7. Слева — р. Морава в городской зоне в настоящее время, справа — после осуществления проекта ревитализации.

4. Проект ревитализации Черного Ручья (Чехия). Черный Ручей протекает в природном заповеднике «Черна Лука» в Рудных горах на севере Чехии в 10 км от города Теплице. Ручей имеет два правых и два левых притока. Его длина составляет около 5 км.

В 80-х годах ХХ в. бассейн ручья был демелиорирован, русло ручья было выпрямлено. Оставленная нетронутой дренажная система из пластиковых труб постепенно разрушается. В 2001—2003 годах была проведена ревитализация притоков ручья в заповеднике «Черна Лука». Было создано более 25 прудов, проведена посадка зеленых насаждений.

В 2009 году стартовал проект по ревитализации Черного ручья. Работы были разделены на два этапа: технический (восстановление ручья) и биологический (посадка зеленых насаждений) [7, с. 5].

В рамках технического этапа был сделан новый мелководный канал, который по своему геоморфологическому строению повторяет строение природных ручьев. Как видно на рис. 8, канал хорошо меандрирован, на нем имеется несколько прудов и отводных канавок, с помощью которых достигается стабилизация канала. Берегоукрепление не проводилось. В некоторых местах новый канал пересекает старое русло ручья, которое ныне существует в виде сети нескольких больших прудов. В нескольких местах на старом русле были устроены плотины (земляные, а также из деревянных бревен), образовавшие каскад прудов.

Рис. 8. Слева — новое русло ручья, справа — каскад прудов на старом русле

5. Ревитализация реки Скерне в графстве Дархэм (Великобритания). Река Скерне, приток реки Тис, протекает в графстве Дархэм (Англия). Длина реки составляет 40 км. В городах Хауфтон-ла-Скерне и Дарлингтон река протекает в городской парковой зоне, окруженной жилой застройкой и промышленными объектами. За последние 200 лет русло реки подверглось значительным изменениям: оно было выпрямлено и углублено с целью защиты от наводнений и улучшения стока с прибрежной территории. Наличие жилой застройки с проложенными коммуникациями ограничивало возможности процесса восстановления реки.

Проект ревитализации реки осуществлялся с 1995 по 1998 год [10;

11]. Основными целями проекта являлись:

1) восстановление реки на участке длиной 2 км с целью улучшения защиты от наводнений, сохранения разнообразия животного и растительного видового состава, улучшения гидрохимических характеристик воды, ландшафта и др.;

2) разработка и применение инновационных методов ревитали-зации рек, а также более совершенных приемов природосообразного управления в городской местности;

3) разработка системы комплексного мониторинга реки.

В ходе осуществления проекта были проведены следующие работы (рис. 9):

• меандрирование русла реки;

• укрепление и перепрофилирование берегов реки для достижения природоприближенного ландшафта;

• улучшение системы водоотвода канализационной системы и поверхностного стока;

• создание мелководной болотной зоны в пойме реки, способствующей развитию биоразнообразия;

• создание зон доступа к реке для местных жителей.

Рис. 9. Слева — река Skeme до реализации проекта ревитализации, справа — после ревитализации

6. Ревитализация ручья Эрмитаж в г. Хавант (Великобритания).

Ручей Эрмитаж (Hermitage Stream) протекает в жилой застройке города Хавант (Havant) в графстве Гемпшир. В 70-е годы XX в. его берега были забетонированы с целью защиты от наводнений. Проект ревитализации реки осуществлялся с 1995 по 1999 годы. В проект активно вовлекались местные жители (в рамках реализации образовательных задач проекта), многие из которых участвовали в проекте в качестве волонтеров.

В числе основных целей проекта было сохранение существующего уровня защиты города от наводнений, приведение ручья и прилегающей территории к природоприближенному виду, создание по берегам зеленой зоны с площадками для активного отдыха [13].

В ходе осуществления проекта были проведены следующие работы (рис. 10):

• создана гидравлическая модель ручья для разработки системы защиты от наводнений;

• убраны бетонные плиты по берегам реки с одновременным берегоукреплением гравийными насыпями;

• восстановлены зеленые насаждения по берегам ручья.

Рис. 10. Ручей Эрмитаж до (слева) и после (справа) осуществления проекта по его восстановлению.

***

Антропогенное воздействие на речные русла и бассейны малых рек приводит, в первую очередь, к существенным изменениям морфологии и динамики речных русел. Инженерные мероприятия, возведение сооружений в бассейне, долине и русле реки проявляются как антропогенная нагрузка на русловые процессы, существующая на фоне постоянно протекающих природных процессов развития речных русел [1, с. 10].

Программы ревитализации малых рек связаны с вопросом обратимости процессов, происходящих в результате увеличения антропогенной нагрузки: «Благодаря изменяемости своих природных свойств реки являются относительно устойчивой и гибкой системой, которая способна сопротивляться сильному антропогенному прессу (этому способствует изменчивость руслового рельефа и формы поперечного сечения). Предел устойчивости природной системы определяется по тому состоянию, когда она еще обратима, т.е. возвращается в исходное состояние после окончания воздействия» [1, с. 10—11] .

Известно, что экологическая устойчивость долины реки определяется рядом характеристик берега (наполненностью русла, отсутствием спрямленных, отстойных участков, загрязненных стоков, сохранением травянистого покрова и т. д.), поймы (сохранением древесной расти-

тельности, отсутствие больших площадей, покрытых водонепроницаемой поверхностью, отсутствие построек и сооружений и т. д.), склона (наличием ключей, отсутствием растущих оврагов, покрытием почвы дерном и древесным кустарником и т. д.). В соответствии с этими признаками можно путем визуальных наблюдений определить экологическое состояние ландшафта долины и разработать проект ревитализа-ции реки [3, с. 94—95].

Последующее восстановление структуры и функционирования малых речных экосистем традиционно включает такие мероприятия, как создание руслоформирующих и берегоукрепительных сооружений, обеспечивающих стабилизацию гидрологического режима в реке; создание биотехнических устройств в реке для улучшения мест обитания водных организмов; возобновление береговой растительности.

Обобщение европейского опыта ревитализации малых рек позволяет наметить приоритетные направления в этой области человеческой деятельности: во-первых, с восстановления городских малых рек целесообразно начинать планомерное управление природным комплексом города; во-вторых, возвращение рекам природоприближенного состояния делает возможным их использование в качестве зон отдыха; в-третьих, реализация проектов такого рода позволяет ставить и решать задачи экологического образования городского населения, ср. с позицией М. С. Орлова, К. В. Авиловой относительно приоритетных направлений использования речной сети в городе [4].

Управление состоянием речных систем на урбанизированных территориях весьма перспективно для снижения экологического напряжения в городской зоне. Задачи восстановления, сохранения и экологической ревитализации малых рек необходимо решать в комплексе с мероприятиями по благоустройству территорий, прилегающих к водным объектам. Ландшафт городской среды целиком зависит от комплексного решения возникающих проблем. Именно поэтому проект-

ные методы ревитализации рек, включающие несколько направлений восстановительных работ и рассчитанные на реализацию в несколько этапов, являются наиболее эффективными.

Литература

1. Беркович К. М. Устойчивость и реакция речных русел на антропогенную нагрузку / К. М. Беркович // Тринадцатое пленарное межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов : материалы и краткие сообщения. — Псков: Псковский государственный педагогический университет имени С. М. Кирова, 1998. — С. 8—13. — Режим доступа: http://makkaveev-lab.narod.ru/ MNKS-PSKOV-1998.pdf.

2. Генеральная схема : характеристики и облик // Сайт «Охрана водных объектов в городах». — Режим доступа: http://etag.nnov.ru/ generaljnaya_shema/harakteristiki_i_oblik.

3. Крашенинников А. В. Дом, участок и природа : практическое пособие / А. В. Крашенинников. — Москва : Высшая школа, 1993. — 143 с.

4. Орлов М. С. Долины малых рек Москвы: прошлое, настоящее будущее / М. С. Орлов, К. В. Авилова // Геоэкология урбанизированных территорий : сборник трудов Центра практической геоэкологии / под ред. В. В.Панькова, С. М.Орлова. — Москва : ЦПГ, 1996. — 108 с. — Режим доступа: http://ecoguild.narod.ru/trudycpg/avil.htm.

5. Тихонова И. О. Экологический мониторинг малых рек г. Москва / И. О. Тихонова // Вода : химия и экология. — № 7. — 2011. — С. 80—87.

6. Arzet К. The Isar Experience — Urban River Restoration in Munich / К. Arzet, S. Joven // Wasserwirtschaftsamt Munchen. Режим доступа: http://www.wwa-m.bayern.de/projekte_und_programme/isarplan/doc/ the_isar_experience.pdf.

7. Enwama: environmental water management 2008—2010 / M. Neruda [et al.]. — Usti nad Labem : Univerzita J. E. Purkyne, 2010. — 79 s.

8. Reuris — Revitalization of Urban River Spaces : Examples of good practise. — Brno, 2009. — 104 p.

9. Revitalization of Urban River Spaces // Urban Rivers — Vital Spaces. — Режим доступа: http://www.reuris.gig.eu.

10. River Skerne, County Durham // The River Restoration Centre. Режим доступа: http://www.irazoo.com/ViewSite.aspx?q=river+skerne&Page =&irp=&Site=http://www.therrc.co.uk/rrc_river_projects1.php?csid=38.

11. River Skerne restored 1995/98 : Brochure. — The River Restoration Center, 1998. — 6 p. — URL : http://www.therrc.co.uk/pdf/Publications/ skerne_brochure.pdf.

12. Semi-natural riverside area in the inner city : Munchen «Isar-Plan» (Bavaria) // Werkstatt-Stadt — Innovative Projekte im Stadtebau. — Режим доступа : http://www.werkstatt-stadt.de/en/projects/68/.

13. The Hermitage Stream : Restoration Project // River Restoration News : Newsletter of the River Restoration Centre. — 2000. — Issue 6. — P. 4—5. — URL : http://www.therrc.co.uk/newsletters/issue6.pdf.

© Крамер Д. А., Неруда М., Тихонова И. О., 2012

European experience of small rivers revitalization

D. Kramer, M. Neruda, I. Tikhonova

The problems of recovery and environmental revitalization of small rivers are introduced in the article. This paper presents the projects of revitalization of small rivers in Europe, aimed at the restoration of natural areas and restoration of cultural heritage at the period prior to the industrial development of the region.

Key words: river revitalization; landscaping; small rivers.

Крамер Дмитрий Александрович, аспирант факультета биотехнологии и промышленной экологии, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (Москва), dkramer@mail.ru.

Kramer, D., post-graduate student of the Faculty of Biotechnology and Industrial Ecology, Mendeleev University of Chemical Technology of Russia (Moskow), dkramer@mail.ru.

Неруда Мартин, заместитель декана факультета окружающей среды по внешним связям, Университет им. Яна Евангелиста Пуркине (Усти-над-Лабем, Чехия), martin.neruda@ujep.cz.

Neruda, M., associated Dean on external and public relationships, Faculty of the Environment, University named after Jan Evangelista Purkine (Usti nad Labem, Czech Republic), martin.neruda@ujep.cz.

Тихонова Ирина Олеговна, кандидат технических наук, доцент кафедры промышленной экологии РХТУ им. Д. И. Менделеева, iriti-may@ yandex.ru.

Tikhonova, I., PhD in technical sciences, associate professor of Industrial Ecology Department, Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, iriti-may@yandex.ru.