10. 9 Вода в живлення боліт

Умови водного живлення боліт різних і шин неоднакові і залежать від висотного положення їх. Низинні та перехідні болота живляться здебільшого підґрунтовими водами ти поверхневими водотоками в період їх розливу, а верхові болота — переважно за рахунок атмосферних опадів.

Рух води в торфовій товщі боліт. Рух води в торфовій товщі здійснюється шляхом фільтрації по вертикалі та в бік похилу над водопроникними прошарками торфу, а також у вигляді водяних шпар і навіть потоків у середині торфових відкладів. За умовами фільтрації товща торфу дуже неоднорідна: у верхніх — найменш водних шарах — вона найбільша, а в нижніх — сильно розкладених та щільних — значно менша, близька до нуля.

10. 10 Болотні води - води, що втримуються в болотах

Болотні води збагачені природними органічними речовинами. Болотний масив - частина земної поверхні, зайнята болотом, границі якої представляють замкнутий контур і проведені по лінії нульової глибини торф'яного покладу. Болотний мікроландшафт - частина болотного масиву, однорідна по характері рослинного покриву, мікрорельєфу поверхні й водно-фізичних властивостей діяльного обрію й представлена однією рослинною асоціацією, групою близьких по флористичному складі й структурі рослинних асоціацій або комплексом різних рослинних асоціацій, що закономірно чергуються в просторі.

10. 11 Коливання рівня підґрунтових вод на болотних масиву

Положення рівня підґрунтових вод у болоті залежить від рельєфу болота, характеру рослинності, кліматичних умов і наявності осушувальних канав та дрен. Перші три фактори діють безперервно, досить довго та ізотропно і визначають основний фон рівня підґрунтових вод, на який впливають сезонні та випадкові коливання під дією річного ходу елементів клімату.

Рівень підґрунтових вод на болотах не утворює горизонтальної поверхні, а повторює дещо пом'якшений рельєф місцевості. Мережа осушувальних канав та дрен понижує їх рівень, а під впливом змін метеорологічних факторів рівень підґрунтових вод змінюється по сезонах. Весняна повінь та зниження температури повітря восени при наявності атмосферних опадів підвищують рівень підґрунтових вод, що утворює весняний та осінній максимуми. Влітку, п зв'язку з підвищенням температури повітря і збільшенням випаровування, і взимку, в зв'язку з відсутністю водного живлення з поверхні, спостерігається відповідно літній та зимовий мінімуми.

11. Стадії формування верхівкового болота

Болота по своїх гідрологічних властивостях відрізняються й від водойм, і від суходолів, однак різанням границі між болотом і суходолом, а також між болотом і озером провести не можна, як не можна провести різкої границі між людиною середнього віку й старим - перехід здійснюється поступово. Гідрологічно болото характеризується подвійно: це або озеро, але зі зв'язаною водою, або суша, але утримуюча більше 90 % води й менш 10 % сухої речовини. Ця двоїста природа боліт викликає інтерес до них фахівців багатьох наукових дисциплін (болотоведів, геоботаніків, ґрунтознавців, геологів, гідрологів, гідрогеологів, географів, екологів, меліораторів та інш.). Цим же в основному й пояснюється велика кількість визначень поняття «болото». Найбільш ємне з них і відображає сутність болототворного процесу, що випливає: «... болото є зростаюче торфовище».

Його характеристики: 1) рясне застійне або слабопроточне зволоження верхніх обріїв почвоґрунтів; 2) специфічна болотна рослинність із пануванням видів, пристосованих до умов рясного зволоження й недоліку кисню в ґрунтовому субстраті; 3) процес нагромадження торфу й товщина торфу, що відклався, така, що живих корінь основної маси рослин не досягають мінерального ґрунту, що підстилає».

Болото розглядається як своєрідний живий організм, що, поки відбувається процес торфонакопичення, росте й розвивається, збільшуючись у розмірах. Припиняється процес торфонакопичення, і болото «умирає», перетворюється в торфовище (родовище торфу).

Процеси водообміну й фізичні закономірності руху води на болотах вивчає гідрологія боліт. Досліджуються стік і випари з боліт, водний баланс болотних масивів, їхній водно-тепловий режим. По характері рослинності, місцю розташування й режиму харчування розрізняють болота низинні (евтрофні), верхівкові (олиготрофні) і перехідні (мезотрофні). Низинні болота звичайно розташовуються по долинах рік, берегам озер; до них близько підходять ґрунтові води, богатые мінеральними солями; рослинність на них, як правило, багата (різні види осок, рогоз широколистий, очерет звичайний, білокрильник болотний, зелені мохи, вільха сірий та інший види).

Рис. 11. 1 Стадії формування верхівкового болота

Верхівкові болота на території нашої країни по площі й запасам торфу переважають над всіма іншими типами боліт (40 % всіх торф'яних боліт миру). На верхівкових болотах рослинність відділена від ґрунту вже, що нагромадився шаром, торфу; убоге мінеральне харчування вона одержує тільки з атмосферними опадами, причому опади переважають над випаром; вода втримується й накопичується сфагновими мохами; ґрунтові води розташовуються близько до поверхні. Потужність торф'яного шару на верхівковому болоті може досягати 3 … 4 м і навіть більше. Звичайно в міру нагромадження торфу низинне болото поступово перетворюється у верхівкове. При цьому торф'яний поклад росте повільно - у середньому на 1 мм у рік.

Торф'яний поклад боліт розділяється на верхній (діяльний) і нижній (інертний) обрії, що розрізняються по водно-фізичних властивостях. Висока водопровідність діяльного шару спричиняється його особливу роль у всіх гідрологічних процесах. Частка стоку з верхівкових боліт через діяльний обрій становить до 99 % від загального стоку. Саме в цьому обрії найбільше активно протікають процеси волого- і теплообміну з навколишнім середовищем, і в першу чергу з атмосферою. Тому так важливе вивчення водно-фізичних властивостей саме цього обрію. Розроблено класифікацію однорідних по будові й генезису ділянок боліт. Ці болотні мікроландшафти однорідні по характері рослинного покриву, мікрорельєфу поверхні, фізичним властивостям верхніх обріїв торф'яного покладу й водному режиму. По характері рослинного покриву, що відбиває умови середовища перебування рослин, можна судити про їхнє водно-мінеральне харчування, рівень води щодо поверхні болота й проточності, про тепловий режим, що одночасно є характеристикою гідрологічного режиму даного болотного мікроландшафту.

Водний і тепловий режими болотних мікроландшафтів добре корелюють із метеорологічним режимом навіть на прилягаючим до них суходолах. Тому по отриманим на суходільних метеостанціях даним можна розрахувати рівень болотних вод, температуру торф'яного покладу, теплопотік, промерзання, випар і стік з болота. У системі Гідрометеослужби на болотних станціях і постах, розташованих у різних болотних зонах на природних і осушених масивах, ведуться стаціонарні спостереження за:

- рівнями води на внутріболотних озерах;

- стоком води струмків і рік, що впадають у болото й випливають із нього;

- випаром з основних болотних мікроландшафтів і внутріболотних озер;

- температурним режимом торф'яного покладу;

- промерзанням і відтаванням торф'яного покладу в різних болотних мікроландшафтах;

- опадами й сніжним покривом;

- метеорологічним режимом болота й прилягаючого до нього суходолу;

- складових радіаційних, теплових і водних балансів болота;

- хімічним складом болотних вод;

- зміною болотних мікроландшафтів під впливом природних процесів і антропогенного впливу;

- коливанням поверхні болота.

Рисунок 11. 2. Схема динаміки рівня ґрунтових вод, в залежності від наростання шару торфу в різних умовах зволоження вихідного субстрату: 1 - мінеральний горизонт; 2 – поверхня торф’яника; 3 – рівень ґрунтових вод; А – суходільне заболочення, ґрунтові води у поверхні; Б – заболочування водоймищ; В - суходільне заболочування, ґрунтові води в товщі мінерального горизонту

На всіх масивах, які досліджуються водно - фізичні властивості діяльного шару торф'яного покладу (коефіцієнти фільтрації, водовіддачі й підйому рівня, капілярні властивості, густина сухої речовини). На осушені для сільськогосподарського використання болотах ведуться також агрометеорологічні спостереження й мікрокліматичні зйомки. Результати, отримані при дослідженнях великих заболочених територій на основі ландшафтно-гідрологічного підходу, поширюються на аналогічні мікроландшафти недосліджених болотних масивів, у першу чергу в слабко заселених і важкодоступних регіонах, таких як Західна Сибір. Матеріали досліджень будови й режиму заболочених територій послужили надійною основою для гідрологічного обґрунтування проектів облаштованості нафтових і газових родовищ Західного Сибіру.