Инструкция по восстановлению торфяных болот после добычи торфа

Торфяное месторождение — это заболоченная  территория с мощным торфяным слоем, разработка которого возможна только в условиях осушения.

Способы добычи торфа:

фрезерный;

экскаваторный;

гидравлический;

ручной.

Наибольшее распространение в настоящее время имеет фрезерный способ, при котором разработка месторождения идет послойно с помощью фрезы, реже используется экскаваторный способ.

После фрезерной добычи остаются карты шириной около 500 м и длиной до 3 км, что соответствует расстоянию между валовыми каналами и их длине. Поверхность этих карт ровная с превышением в местах складирования торфа до 0,5…2 м, вдоль осушительных каналов — 0,3…0,2 м.

Мощность оставшегося слоя торфа после фрезерования должна быть не менее 1.0м, в тоже время, вопреки существующим требованиям, встречаются участки с обнаженным минеральным дном.
Поверхность торфяных болот, недавно вышедших из разработок, имеет редкую растительность, на полях давней выработки формируется многоярусный растительный покров с кустарником и мелколесьем. Устойчивый растительный покров с многолетниками в основном приурочен к бровкам каналов, местам складирования торфа и к участкам с благоприятным водным режимом.
Из всех элементов осушительной сети в удовлетворительном состоянии остаются лишь транспортирующие каналы, регулирующая сеть разрушается полностью.

При экскаваторной разработке остаются траншейные карьеры глубиной 0,5…0,4 м, шириной от 4 до 10 м, длиной до 2 км.

Эти траншеи ограничены продольными и поперечными перемычками, заполнены водой. Ширина перемычек составляет 0,5…4,0 м. На перемычках лежат пни и остатки погребенной древесины. Давние карьеры покрыты многоярусной растительностью.

Выбор направления использования выработанных торфяников может быть определен по таблице 6.

Таблица 6. Направления использования выработанных торфяников после рекультивации

 
Выбор направления использования отработанного месторождения прежде всего должен основываться на эколого-экономической целесообразности проведения рекультивации, причем в равных условиях предпочтение надо отдавать сельскохозяйственному производству, как наиболее эффективному способу возврата инвестиций.

Состав работ по технической рекультивации выработанных торфяников следующий:

— предварительное мелиоративное обустройство, включающее предварительное осушение и выравнивание поверхности выработанного месторождения;

— строительство новой или реконструкция существующей осуши тельной сети;

— культуртехнические работы с набором различных структурно-проективных способов (планировки, известкования, землевания и т. д.).

Предварительное мелиоративное обустройство территории – это, прежде всего, мероприятие, относящиеся к карьерам экскаваторной добычи, поскольку вышедшие после фрезерной разработки торфяные поля ровные и не имеют глубоких выемок. Предварительное обустройство включает строительство временной водоотводной сети для сброса воды из замкнутых траншейных выемок и выравнивание поверхности карьера для ликвидации перемычек.

При проектировании мелиоративной системы на выработанных торфяниках следует использовать отдельные элементы или части существующих сооружений, находящиеся в удовлетворительном состоянии. Линии и насыпи железных узкоколейных дорог, предназначенные для вывоза торфа, разбираются.

На фрезерных полях проводящая и ограждающая сеть, работающая исправно, реконструируется для последующего целевого использования. Все разрушенные картовые каналы и непригодные к эксплуатации проводящие каналы засыпаются грунтом из кавальеров и подштабельных полос (места складирования торфа).

Для регулирования водного режим и снижения опасности возникновения пожаров на осушаемых торфяниках проектируется увлажнение с помощью шлюзования или дождевания.
Культуртехнические работы проводятся по типовым схемам, в которые могут включаться известкование и землевание торфяных почв.

Биологическая рекультивация выработанных торфяников при их использовании в сельскохозяйственных целях направлена на активизацию микробиологических процессов и регулирование скорости минерализации органического вещества. Для этого применяют совершенную агротехнику и сбалансированное органическое и минеральное питание.

Продолжительность биологической рекультивации зависит от мощности и свойств оставшегося после разработки слоя торфа, а также от эффективности выращиваемых культур. Ориентировочно этот период составляет для низинных болот с высокой степенью разложения торфа и мощностью более 0.5 м — 1год; с мощностью 0,3…0,5 м – 2 года; со средней степенью разложения и мощностью более 0,5 м – 2 года, со слабой степенью разложения – 3 года. Для верховых и переходных болот — 3 года.

 В качестве предварительных культур используют однолетние травы на зеленые удобрения, семена, зеленый корм, сено и травяную муку.

Наибольшая эффективность в период биологической рекультивации достигается при выращивании культур в следующем порядке:

— первый год: викоовсяная травосмесь; горохоовсяная травосмесь; люпиноовсяная травосмесь;

— второй год: люпин на зеленый корм; райграс однолетний на зеленый корм; овес на зеленый корм; ячмень на зерно; рожь + вика озимая на зеленый корм.

— третий год: зерновые яровые (овес, ячмень) на зерно; рожь озимая на зерно; люпин на зеленый корм.

При выборе культур следует учитывать, что озимые  выращиваются только на незатопляемых в половодье участках. Способ обработки торфяной почвы зависит от засоренности остатками древесно-кустарниковой растительности и мощности оставшегося слоя торфа. Последний год биологической рекультивации заканчивается планировкой торфяной поверхности.

Лесохозяйственная рекультивация проводится также после проведения мелиоративного обустройства территории и создания условий для выращивания лесных культур. При лесоразведении используют районированные породы деревьев, предварительная посадка пионерных культур не проводится. Затопленные карьеры могут использоваться для регулирования поверхностного стока, в качестве источников орошения, рыбоводных предприятий, зон отдыха, звероводческих хозяйств и охотничьих угодий.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) установила, что увлажнение осушенных торфяников ведет к существенному сокращению выбросов парниковых газов.

Современный подход к болотам и торфяникам – не осушать, а увлажнять.

Это связано с тем, что торфяники обладают способностью депонировать углерод. Когда осушаются торфяники, хорошо сохранившийся до сих пор углерод и азот выделяются в виде парниковых газов в атмосферу и в виде нитратов в поверхностные воды. Дополнительные экологические проблемы, связанные с осушением торфяников, включают в себя потерю их способности к очистке воды, утрату биоразнообразия, потерю продуктивных земель, возникновение пожаров на торфяниках и многое другое. Таким образом, повторное увлажнение (повторное заболачивание, ренатурализация, реабилитация, реставрация) осушенных торфяников играет жизненно важную роль в политике смягчения последствий изменения климата, сохранения биоразнообразия и устойчивого развития.

Повторное увлажнение осушенных торфяников включает частичное или полное изменение прежнего антропогенного дренажа путем повышения среднегодового уровня воды. Цель этих мероприятий состоит в том, чтобы достичь постоянного насыщения всего массива торфа путем поднятия уровня грунтовых вод к поверхности торфа или над ней и за счет уменьшения амплитуды колебаний уровня воды. По возможности необходимо избегать глубокого и постоянного затопления, потому что в таком случае территория не может быть легко заселена растительностью. Временное затопление может использоваться для стабилизации уровня воды. Повторное увлажнение достигается за счет снижения потерь воды с площади благодаря уменьшению поверхностного дренажа, поверхностного стока, подповерхностного просачивания, испарения, и, при необходимости, увеличению подачи воды из водосбора^[14].

Не существует универсальной стратегии повторного увлажнения осушенных торфяников, поскольку условия в каждом конкретном случае сильно отличаются. Наиболее важными техническими критериями для повторного увлажнения являются:

• Наличие воды: оценка доступности воды может потребовать учета климата, состояния торфа, дренажной инфраструктуры, водного режима, топографии и гидрологии торфяника.

• Землепользование: охватывает земли как внутри торфяника, так и в зоне его гидрологического водосбора. Если текущее использование земли требует осушения, может быть рассмотрено частичное повторное заболачивание или внедрение палудикультуры. Если повторное заболачивание требует реорганизации землепользования в пределах гидрологического водосбора, необходимо провести оценку целесообразности и затрат с привлечением заинтересованных сторон.

• Рельеф: уровень воды, который может быть достигнут в результате повторного увлажнения, сильно зависит от рельефа торфяника и топографии. Кроме того, из-за активной добычи торфа рельеф мог существенно измениться в результате оседания, минерализации и пожаров. Для достижения наилучшего эффекта среднегодовой уровень воды должен быть поднят к поверхности на максимально возможной площади торфяника.

• Древесная растительность: деревья могут оказывать негативное влияние на гидрологию, поскольку они могут усиливать суммарное испарение. Однако деревья могут также оказывать положительное влияние на микроклимат (уменьшая скорость ветра и предоставляя тень).

Наличие воды и рельеф часто являются наиболее важными факторами, определяющими возможность восстановления. Эти факторы могли измениться до такой степени, что оптимальное повторное увлажнение может стать невозможным. В то же время, даже частичное повторное увлажнение уменьшает экологические риски.

Таким образом, одним из первых шагов по ренатурализации является оценка состояния торфяников.

Этого же подхода придерживаются и международные программы на международном уровне – в настоящее время ведется оценка состояния торфяников по всему миру, определяется их роль в глобальном углеродном цикле и в поддержании биоразнообразия. Такая оценка ведется и на национальном уровне, в том числе в рамках обязательств стран по выполнению Парижского соглашения. База данных Торфяники Беларуси разработана на основе данных инвентаризации торфяников с целью систематизировать и представить для всех заинтересованных современное состояние (площадь, границы, статус охраны и использования) этих территорий. База данных будет способствовать организации устойчивого использования торфяников при разработке планов землепользования, развития сети ООПТ, планов действий по сохранению редких видов.

На глобальном уровне будет разработан общий прогноз статуса и степени важности торфяников, проведена оценка содержания углерода на конкретных территориях. Прогноз будет включать в себя полную картину, в том числе и влияние на глобальные усилия по смягчению последствий изменения климата. Кроме того, будет проведен детальный анализ вариантов управления торфяниками, описаны примеры сотрудничества в рамках международных программ, оценены возможности для участия частного сектора.

В Беларуси площадь торфяников составляет около 2 390 000 гектаров, из них не нарушенных – лишь 4 %. В мире всего 16 водно-болотных угодий, имеющих трансграничный статус, из них 4 принадлежат Беларуси. 26 белорусских болот на площади 779 тысяч гектаров включены в Рамсарский список.

Повторное заболачивание деградированных торфяников в Беларуси началось с 2006 года в рамках глобального международного проекта “Ренатурализация и устойчивое управление торфяными болотами для предотвращения деградации земель, изменений климата и обеспечения сохранения глобально значимого биологического разнообразия”. С тех пор реализован ряд других программ и проектов при поддержке ПРООН, ГЭФ, немецкого банка развития KfW Entwicklungsbank и др. За 12 лет усилиями местных и зарубежных партнеров при поддержке проектов международной помощи возродили около 60 тысяч гектаров торфяников.

Беларусь является одним из мировых лидеров по восстановлению болот.

Мероприятия, обеспечивающие дальнейшее использование антропогенно нарушенных болот, обозначаются в русскоязычной литературе терминами рекультивация, ренатурализация, регенерация и реабилитация. Применительно к нарушенным торфяникам под рекультивацией понимается подготовка полностью или частично выработанных торфяных месторождений для дальнейшего использования различных направлениях: природоохранном, сельскохозяйственном, лесохозяйственном, рекреационном и др.. Под ренатурализацией понимается обязательное и полное восстановление всей совокупности природных компонентов нарушенных болотных экосистем с целью возврата к естественному состоянию. Применительно к выработанным торфяным месторождениям и деградированным торфяным почвам ренатурализация осложнена из-за невозможности в обозримом будущем восстановления утраченных торфяных залежей, являющихся неотъемлемыми компонентами болот^[9].

В мануале по устойчивому управлению торфяниками (Wise Use of Peatlands, 2002), разработанном IPS (International Peatland Society), употребляется термин реабилитация. Под реабилитацией понимается восстановление способности нарушенных болот к выполнению биосферных и хозяйственных функций. Тип последующего использования будет варьироваться в каждом конкретном случае. В отличие от ренатурализации реабилитация не предусматривает обязательного и полного восстановления всех утраченных компонентов болотных экосистем. Приоритетным здесь является восстановление биосферных функций болотных экосистем, то есть их способности к средосохранению, ресурсовопроизводству, саморегулированию и самоорганизации. Существует единственный способ реабилитации антропогенно нарушенных болот – повторное заболачивание^[1].

В Глобальном руководстве по восстановлению торфяников (Global Peatland Restoration Manual Schumann & Joosten, 2008) используется термин реставрация, который в русскоязычной литературе использовался применительно к болотам как синоним восстановления. Отдельно выделяется понятие экологической реставрации как комплекса мероприятий, направленных на восстановление разрушенных экосистем до близкого к исходному состоянию, цель которой заключается в стимулировании процессов естественного восстановления биоты. При этом могут выделяться работы по экологической реставрации рельефа, почв, растительности, животного мира. Основным принципом реализации экологической реставрации при восстановлении нарушенных экосистем является использование закономерностей первичных и вторичных сукцессий^[9].

Основная цель экологической реставрации – восстановление исходной экосистемы, которая будет поддерживаться за счет естественных природных процессов. Методы экологической реставрации – это не только восстановление структуры экосистемы, но и основных процессов в экосистемах и функций экосистем. Результатом работ на начальном этапе является не итоговая экосистема, а условия для ее формирования в последствии. Должны быть заданы оптимальные экологические (абиотические и биотические) параметры, которые могут далее за счет естественных процессов привести к целевой экосистеме. В современной практике природопользования во многих странах это направление часто называют – «работа вместе с природой» или «зеленая инженерия»^[5].

Таким образом, восстановление болот, помимо обводнения, может включать дополнительные мероприятия по регулированию сукцессий. Например, для ускорения репарации переходных болот иногда целесообразно удалить древесный ярус, являющийся конкурентом сфагновых мхов и способный существенно затормозить восстановление собственно болотной экосистемы. При невозможности сплошного затопления торфяников в ходе реконструкции сфагновых болот для быстрого решения проблемы подготовки субстрата, пригодного для роста сфагнов, если свойства торфа в результате осушения необратимо изменились, предложена в Финляндии и внедряется также в США методика «растений-нянек» (nursing plants). В качестве таких растений используются мох Poluricum alpestre и пушица Eriophorum vaginatum^[9].

В любом, случае, процесс восстановления торфяника должен начинаться со всесторонней оценки и всегда включает в себя повторное увлажнение.

Как уже упоминалось, не существует универсальной стратегии восстановления деградировавших торфяников, так как условия сильно различаются.

В брифе Совета Министров Северных стран (Nordic Council of Ministers) Торфяники, смягчение последствий изменения климата и сохранение биоразнообразия даются следующие рекомендации относительно повторного увлажнения и восстановления торфяников:

• Определить приоритеты для повторного увлажнения торфяников путем оценки расположения торфяников, состояния дренажа, эмиссии СО2 и определения мест, важных для сохранения биоразнообразия.

• Сформулировать критерии успеха и разработать адекватные показатели успешности повторного увлажнения торфяников.

• Создавать демонстрационные проекты лучших практик, как, например, Рамсарские угодья – для повышения осведомленности общественности, обмена опытом и инновациями, а также разработки методических рекомендаций.

• Укреплять связи между наукой и политикой для обеспечения того, чтобы цели политики основывались на достоверных данных, были четкими и количественно измеримыми.

• Увеличивать обязательства по сохранению и повторному увлажнению торфяников.

• Разработать и внедрить – где это применимо – адекватную поддержку и механизмы прямого финансирования для перехода от использования осушенных торфяников к палудикультуре.

• Избегать и отменять порочные субсидии и правила, которые приводят к повреждению и разрушению торфяников (например, добыча торфа), и разрабатывать более эффективные механизмы регулирования.

• Организовать распространение информации о социальных выгодах сохранения и восстановления болот (нетронутых и повторно увлажненных торфяников) с точки зрения важности их экосистемных услуг, а также потерь, связанных с поврежденными в результате осушения и эксплуатации торфяниками (ущерб и риски).

• Продвигать роль повторного заболачивания и восстановления торфяников в достижении целей национальной и международной политики, особенно в области регулирования климата, качества воды и сохранения биоразнообразия.

Основными принципами повторного увлажнения и восстановления торфяников, согласно Руководства FAO and Wetlands International 2012 , являются:

• Повторное увлажнение необходимо провести как можно быстрее. Эффективность восстановления торфяников сильно зависит от их степени деградации. Чем дольше торфяник был рассечен дренажными каналами, тем больше риск, что недавно созданный мезорельеф может нарушить полномасштабное повторное увлажнение и усложнить реабилитацию торфяника и сокращение эмиссии парниковых газов.

• Необходимо обеспечить поддержку местных сообществ на самой ранней стадии. Дренажная инфраструктура часто обеспечивает местным жителям доступ к торфяникам. Работы по повторному заболачиванию могут ограничить этот доступ, следовательно, местные жители могут начать противостоять усилиям по восстановлению. По этой причине консультации с местным сообществом и активное вовлечение местных жителей в процессы планирования, проектирования и выполнения восстановительных работ, имеют решающее значение для успеха.

• Необходимо стимулировать устойчивое развитие сообщества. Чтобы сообщества могли преодолеть зависимость от неустойчивого использования торфяников, проекты реабилитации, которые могут привести к издержкам для местного населения, в качестве неотъемлемого компонента должны включать развитие сообщества.

Институты НАН Беларуси в сотрудничестве с Программой развития ООН в рамках реализации международных проектов разработали нормативную базу и методологическую основу выполнения работ по экологической реабилитации нарушенных болот. В рамках международного проекта ПРООН-ГЭФ «Торфяники-1» были разработаны два технических кодекса установившейся практики (ТКП), определяющие порядок и правила использования нарушенных торфяников, а также проведения работ по их экологической реабилитации. Для пояснения практического применения кодексов было разработано практическое руководство «Методические рекомендации по экологической реабилитации нарушенных болот и по предотвращению нарушений гидрологического режима болотных экосистем при осушительных работах». Эти документы, а также принятый позже Закон № 272-З Об охране и использовании торфяников создали в Беларуси надежную нормативную базу для обеспечения восстановления и устойчивого использования нарушенных торфяников.

Практический опыт реализации работ по восстановлению нарушенных болот в соответствии с ТКП 17.12-02-2008 (02120) «Порядок и правила проведения работ по экологической реабилитации выработанных торфяных месторождений и других нарушенных болот и предотвращению нарушений гидрологического режима естественных экологических систем при проведении мелиоративных работ» позволил выработать следующий алгоритм проведения работ по повторному заболачиванию:

• Согласование с местными властями (Акт выбора);

• Разработка научного обоснования (2-4 мес.);

• Разработка ОВОС (разрабатывается только для территорий на ООПТ, Постановление Госстандарта от 17.12.2008 г. №63) (2-3 мес.);

• Разработка строительного проекта (4-6 мес.);

• Экологическая экспертиза строительного проекта (только для территорий на ООПТ) (2 мес.);

• Государственная экспертиза строительного проекта (2-4 мес.);

• Выполнение строительных работ на основе разработанного строительного проекта (4-6 мес.).

Общая продолжительность всего процесса – 1,5 – 2 года^[6].

К настоящему времени научными, проектными и строительными организациями накоплен значительный опыт в области экологической реабилитации нарушенных торфяников. В рамках выполнения ряда международных проектов институтами НАН Беларуси (НПЦ по биоресурсам, Институт природопользования, Институт экспериментальной ботаники), проектными (РУП «Белгипроводхоз», РУП «Бегипролес») и строительными организациями (районные Предприятия мелиоративных систем) восстановлено 20 нарушенных торфяников с общей площадью свыше 51 тыс. га.

Основной задачей при восстановлении гидрологического режима является подъем уровня воды на большей части восстанавливаемой территории до поверхности земли. Достигается это за счет каскадного перекрытия каналов в соответствии с уклоном поверхности. Для равномерного подъема воды и обеспечения устойчивости перемычек расстояние между ними должно быть таким, чтобы перепад уровней между соседними перемычками составлял 20–40 см. Для правильного расположения перемычек проводится нивелировка основных каналов.

Для экологической реабилитации нарушенных болот с различным рельефом могут быть применены различные подходы. Если рельеф относительно ровный, необходимо стремиться к поддержанию уровня воды на всей восстанавливаемой территории около поверхности. Для этого используется в основном каскадное перекрытие магистральных и других наиболее значимых каналов. Вода на магистральных каналах около каждой перемычки поднимается до расчетного уровня, затем по второстепенным каналам поступает на поля добычи и по ним широким фронтом перетекает на ниже расположенные участки.

Если добыча торфа завершилась более 10 лет назад, рельеф таких площадок обычно мозаичный с чередованием значительных (более 1 м) понижений и возвышений, так как за это время более высокие участки зарастали кустарником и лесом, а низкие – болотной растительностью. На многих таких выработанных месторождениях значительные участки периодически выгорали при пожарах. На таких торфяниках целесообразно полностью затоплять понижения и создавать увлажнение на возвышенных участках. После подъема уровней воды образуется мозаичная территория с чередованием неглубоких водоемов и островков. В последующем при зарастании водоемов будет формироваться единый болотный массив с ровной поверхностью. Процесс формирования болота на таких территориях длится десятилетиями^[2].

Торфяное месторождение «Докудовское» – одно из самых больших в стране (свыше 7 тысяч гектаров). Торфодобычу здесь начали в 50-е годы прошлого столетия. За это время извлекли порядка 25 миллионов тонн торфа. Работы прекратили около 10 лет назад. До начала работ по восстановлению этого заброшенного торфяника на его территории были постоянные пожары. После повторного заболачивания экологическая обстановка заметно улучшилась.

В настоящее время в рамках международных проектов ПРООН-ГЭФ «Ветландс» и Life «Вертлявая камышевка» продолжается работа над экологической реабилитацией территории.

Планируется применить технологию ускоренного восстановления низинного болота для экологической реабилитации выработанного торфяника. Здесь высадят семена болотных растений, что позволит в течение пяти лет восстановить осоковое болото и основные биосферные функции болотных экосистем – климатическую функцию, стабилизацию регионального гидрорежима.

Первые опыты нового метода проводились сначала на небольших участках сотрудниками НПЦ НАН Беларуси по биоресурсам. Затем метод был протестирован на небольшом участке Докудовского – 70 га. В 2020 году планируются более масштабные работы по высаживанию осоки, семена которой будут собраны на территории естественного низинного болота в заказнике «Споровский». Специалисты будут вести мониторинг для оценки эффективности восстановления торфяника. Подобные работы сейчас ведутся также в Германии, однако именно на низинных осоковых болотах такой эксперимент ранее не проводился. Результаты этого проекта по экологической реабилитации могут быть распространены и за пределами Беларуси, в частности, в Литве.

Отдельную группу составляют болота, осушенные лесной мелиорацией, и естественные болота с наличием дренирующих каналов. На таких болотах торфяная залежь коренным образом не нарушена, а в результате осушения изменился только гидрологический режим. В большинстве случаев это верховые болота, на которых уклоны поверхности довольно значительны (0,3–1,5 м на 1 км). В таких случаях необходимо стремиться к восстановлению первоначального гидрологического режима с поднятием уровня грунтовых вод до поверхности земли. Это достигается каскадным перекрытием каналов перемычками с перепадами уровней воды между соседними перемычками не более 30 см. Для перекрытия каналов при повторном заболачивании используют различные водорегулирующие сооружения: земляные глухие перемычки, переливные пластиковые или деревянные сооружения, переливные каменно-набросные перемычки, стандартные и модифицированные шлюзы и регуляторы^[2].

Результаты и преимущества ренатурализации болот связаны с восстановлением их естественных функций, которые оказывают значительное влияние на природу и человека.

Заболачивание нарушенных торфяников обеспечивает восстановление уникального болотного биоразнообразия, исчезнувшего в результате их осушения.

На открытых торфяных площадках сразу после подъема уровней воды на гнездовании появляется ряд водно-болотных видов птиц: большой веретенник, чибис, травник, бекас, различные виды крачек; на участках, зарастающих тростниками – серый журавль, погоныш, большая белая цапля, большая выпь, камышовка-барсучок, тростниковая овсянка. Из хищных птиц – большой и малый подорлики, змееяд. Заболоченные участки становятся ценными воспроизводственными участками для крупных животных (лось, дикий кабан, косуля).

В окрестностях повторно заболоченных торфяников восстанавливаются уровни грунтовых вод, водное питание рек, вытекающих из болот, восстанавливаются функции болот по очистке воды от биогенных загрязнителей (осаждение и поглощение биогенных веществ растениями).

Крупные площади ранее заброшенных пустошей, на которых регулярно возникали торфяные пожары, после обводнения превращаются в ценные водно-болотные угодья и активно используются местным населением для отдыха и использования природных ресурсов (сбор клюквы, рыбалка).

Социальные и экономические выгоды от повторного заболачивания нарушенных торфяников, помимо возможности их рекреационного использования, заключаются в предотвращении торфяных и лесных пожаров, сокращении эмиссии парниковых газов, возможности производства растительной биомассы (палудикультура).

Повторное заболачивание является наиболее эффективным методом предупреждения пожаров на нарушенных торфяниках.

Если до начала работ по реабилитации на 25 нарушенных болотах торфяные пожары ежегодно возникали на 3–7 территориях и охватывали значительные площади, то после их обводнения в 2008–2016 годах на заболоченных территориях не было зарегистрировано ни одного крупного возгорания торфа. В результате значительно сокращены затраты на тушение пожаров и противопожарные мероприятия.

Таким образом, ренатурализация торфяников значительно уменьшает риски, которые вызывает их деградация в результате осушения и позволяет восстанавливать многочисленные естественные функции водно-болотных угодий. Преимущества ренатурализации торфяников лежат в нескольких сферах – социальной, экологической и экономической.

Литература

1. Бамбалов, Н.Н. Изменение функций болот в результате антропогенных нарушений и реабилитации / Н.Н. Бамбалов, В.А. Ракович // Природные ресурсы: межведомственный бюллетень НАН и МСХ Республики Беларусь, 2004. № 2. С. 38–51.

2. Болота Беларуси / А. В. Козулин, Н. И. Тановицкая, Н. Н. Бамбалов. – Минск, 2017. – 105 с.

3. Болотный ренессанс. Докудовский торфяник в Лидском районе восстановят по уникальной технологии. Лидская газета. 30 Декабря 2019.

4. Водные ресурсы и климат : материалы докладов V Международного Водного Форума: в 2 ч. – Минск : БГТУ, 2017. – Ч. 2. – 262

5. Методология экологической реставрации осушенных торфяных болот (Умеренная климатическая зона).

6. Ренатурализация и устойчивое управление торфяными болотами для предотвращения деградации земель, изменений климата и обеспечения сохранения глобально значимого биологического разнообразия сентябрь 2010 г. UNDP, GEF, Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь.

7. ЗАКОН РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ 18 декабря 2019 г. № 272-З Об охране и использовании торфяников Принят Палатой представителей 19 ноября 2019 г. Одобрен Советом Республики 3 декабря 2019 г.

8. Методология экологической реставрации осушенных торфяных болот

9. ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НАРУШЕННЫХ ТОРФЯНЫХ БОЛОТ. Войтехов М.Я. Труды Инсторфа: научный журнал. № 4 (57) (июль‐декабрь 2011 г.). Тверь: ТвГТУ, 2012. 64 с.

10. Ренатурализация и устойчивое управление торфяными болотами для предотвращения деградации земель, изменений климата и обеспечения сохранения глобально значимого биологического разнообразия сентябрь 2010 г. UNDP, GEF, Министерство лесного хозяйства Республики Беларусь.

11. ТКП 17.12-02-2008 (02120) «Порядок и правила проведения работ по экологической реабилитации выработанных торфяных месторождений и других нарушенных болот и предотвращению нарушений гидрологического режима естественных экологических систем при проведении мелиоративных работ».

12. Углеродные кредиты и заболачивание деградированных торфяников. Климат – Биоразнообразие – Землепользование. Теория и практика – уроки реализации пилотного проекта в Беларуси. Франциска Таннебергер и Венделин Вихтманн (ред.). Stuttgart, 2011.

13. Global Peatland Restoration Manual Martin Schumann & Hans Joosten Version April 18, 2008.

14. Peatlands, climate change mitigation and biodiversity conservation. An issue brief on the importance of peatlands for carbon and biodiversity conservation and the role of drained peatlands as greenhouse gas emission hotspots. Nordic Council of Ministers 2015.

15. Peatlands – guidance for climate change mitigation through conservation, rehabilitation and sustainable use Second edition Hans Joosten, Marja-Liisa Tapio-Biström & Susanna Tol (eds.) FAO and Wetlands International 2012.

Заглавное фото © wildlife.by

Перепечатка материалов «Багны» возможна только с письменного разрешения редакции.

Публикация финансируется Шведским агентством по международному развитию и сотрудничеству «Сида». «Сида» необязательно разделяет мнение, выраженное в этом материале.

Ученые обнаружили потенциал в реализации климатических проектов по вторичному обводнению ранее осушенных торфяников. О том, как подобные проекты реализуются в России и мире и почему это может быть интересно бизнесу — в нашем материале.

Согласно международному исследованию Университета Далхаузи, опубликованному в журнале Environmental Research Letters, сохранение и восстановление торфяников может помочь в борьбе с изменениями климата как на региональном, так и на глобальном уровне.

Климатическое партнерство России совместно с отраслевыми экспертами 18 апреля провели круглый стол на тему «Водно-болотные угодья (ВБУ) — новое направление реализации климатических проектов в России», в ходе которого участники обсудили возможности климатических проектов по ВБУ, опыт их реализации и их потенциал для российского бизнеса.

«Эта тема сейчас особенно актуальна. Дело в том, что промышленные компании не отказались от поставленных целей по достижению углеродной нейтральности. И понятно, что для промышленности эти цели невозможны без получения углеродных единиц, которые позволят компенсировать выбросы. Ранее на наших семинарах и заседаниях тематического партнерства мы обсуждали разные климатические проекты. И теперь появилась новая, очень интересная тема — водно-болотные угодья. И для того, чтобы в этом непростом вопросе мы смогли разобраться, мы организовали сегодняшнее мероприятие», — отметила директор по внешним связям компании Эн+ Ольга Санарова.

Как отметила директор по устойчивому развитию компании РУСАЛ Ирина Бахтина, стратегия социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года предполагает в том числе и обводнение ранее осушенных болот, а также обеспечение их пожарной безопасности. По оценкам ученых, в России торфом покрыто около 20 процентов всей поверхности. И в этом смысле в стране осушено и заброшено около восьми миллионов гектаров торфяников.

«По мнению экспертов, Россия действительно обладает колоссальным потенциалом в области реализации климатических проектов, направленных на вторичное обводнение ранее осужденных торфяных болот. Подобные климатические проекты уже активно осуществляются во многих странах мира, в том числе в Юго-Восточной Азии, в Китае, Индонезии, Малайзии, других странах», — рассказала Ирина Бахтина.

Скрытый потенциал

В России подобные проекты в большом масштабе планируются к осуществлению впервые. По предварительным оценкам, они могут стать одними из самых эффективных климатических проектов с точки зрения соотнесения себестоимости выхода единиц сокращения выбросов на гектар, добавила эксперт.

Как напомнил кандидат экономических наук и генеральный директор «Центра технологий устойчивого развития» Юрий Фурса, в 1971 году было подписано Международное соглашение об охране ВБУ — Рамсарскую конвенцию. Согласно этой конвенции, ВБУ можно считать все избыточно увлажнённые участки суши, где вода длительное время находится на поверхности земли или близко к ней. На сегодняшний день площадь водно-болотных угодий в мире может составлять от семи до десяти миллионов квадратных метров — это около шести процентов поверхности суши Земли.

Около половины из них занимают торфяные болота, которые на треть состоят из почвенного углерода. Всего в торфяных залежах болот содержится более 500 гигатонн углерода — это в два раза больше, чем в биомассе лесов. При этом более 15% всех торфяников в мире осушено для различных целей. Так, во времена СССР торфяные болота активно осушались ради добычи торфа и народного хозяйства. Однако осушенные торфяники обладают большой эмиссией углекислого газа в сравнении с неосушенными болотами. На них приходится более 6 процентов глобальных выбросов диоксида углерода.

«Когда торфяная залежь остается сухой, то возникает опасность пожара, ведь торф — это чрезвычайно горючий материал. При сгорании торфа углерод, накопленный в нем за тысячелетия, выбрасывается назад в атмосферу. Выбросы CO2 считаются одним из основных факторов, ведущих к изменению климата. Заброшенность торфяных болот приводит к торфяным пожарам, развитию водно-ветровой эрозии, росту и эмиссии парниковых газов в атмосферу», — подчеркнул Юрий Фурса. Именно поэтому торфяники нужно обводнять и восстанавливать их естественные природные функции.

Как рассказала кандидат биологических наук и доцент Тверского государственного университета Елена Пушай, благодаря восстановлению водно-болотных угодий, помимо сокращения выбросов, мы получим ряд других плюсов. Так, ВБУ очищают атмосферные осадки от загрязнений, являются домом для огромного количества живых существ, а также приносят доход примерно миллиарду людей, благодаря возможности осуществлять на них промысловую деятельность.

Болота для бизнеса

Вопрос восстановления водно-болотных угодий сегодня как никогда актуален для бизнеса: сегодня это новый и перспективный вид климатических проектов, который по своей эффективности может сравниться и даже превзойти привычные лесоклиматические проекты.

«Мы предполагаем, что реализация таких проектов будет дешевле по себестоимости, чем лесоклиматические, при этом себестоимость выпуска одной углеродной единицы будет существенно ниже рыночной цены. Также мы для себя отмечаем, что с точки зрения признания углеродных единиц от ВБУ такие проекты очень перспективны и имеют множество положительных эффектов», — рассказал представитель компании «Северсталь» Роман Казаков.

Он добавил, что у «Северстали» большинство активов в расположено северо-западной части России, где существуют большие площади нарушенных торфяников. Только по Вологодской области эта территория оценивается в более 1 млн гектаров.

В качестве рисков Казаков отметил, что пока что проекты по восстановлению торфяников довольно сложны с точки зрения обоснования, постоянного мониторинга и необходимости проводить достаточно масштабные научно-исследовательские работы. Однако перспективы в плане пользы от обводнения ранее осушенных торфяников огромны как для бизнеса, так и для всего человечества.

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот, и в частности, к обводнению выработанных торфяников. Обводнение выработанных торфяников представляет собой конструктивную схему, включающую собирательный коллектор и создание использования воды с доступного источника, ее перемещение в сборный сбросной коллектор в земляном русле с обваловкой берегов в виде дамб. При этом водоисточником являются аккумулирующие воды местного стока, вытекающие из близлежащих болот. Сбросной коллектор снабжают гидротехническим сооружением, выполненным в виде перегораживающего насыпного откоса, закрепленного по всему его периметру кольями из свежесрубленных деревьев, погружаемых в дно сбросного коллектора, и выполняют из экологически чистых материалов плетением прутьев для частокола в виде ивняка или ольхи. При этом каждый насыпной земляной откос снабжают поверхностными водовыпусками сброса воды, а в боковых стенках дамб сбросного коллектора перед насыпным откосом делают земляные пороги в виде проемов прокопов, которые снабжают закрепляющим из экологически чистого материала, например хлыстами в виде ивняка или ольхи. Это позволяет повысить эффективность освоения насыпного земляного откоса с частоколом за счет предотвращения сползания грунта из местного материала торфяника, снизить материальные затраты на изготовление гидротехнического сооружения и обеспечить возможность более широкого использования для обводнения в целом всего массива выработок торфяных обвалованных карт вблизи сбросного коллектора и по его длине для возобновления болот до первоначального его приближения месторождения торфа с одной растительностью, снизить энергетические затраты и улучшить экологическую обстановку. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к добыче торфа, конкретно к работам по восстановлению торфяных болот, и в частности, к обводнению выработанных торфяников.

Необходимость экологической реабилитации выработанных торфяников, возобновление в них болото — и торфообразовательных процессов, возрождения биосферных функций, а также ликвидация пожароопасной ситуации при выработанных торфяников (повторное заболачивание), включая их первоначальное обводнение в условиях природных ландшафтов на больших площадях, является актуальной задачей. Так, например, по одному из подобных проектов (Обоснование повторного заболачивания выработанного торфяного месторождения «Булаев мох». Государственное научное учреждение Институт зоологии НАН Беларуси, г. Минск, 2007) восстановление водно-болотной фауны и флоры произойдет через 10-15 лет, функции накопления торфа и связывания диоксида углерода восстановятся через несколько десятков лет. При этом только на обводнение территории выработанных торфяников, по оценкам специалистов, необходимо 2-3 года. При этом наиболее часто встречающаяся проблема мероприятий по обводнению болот — это недостаток воды, необходимой для восстановления болота.

Следует отметить, что в рамках проекта «Восстановление торфяных болот России в целях предотвращения пожаров и смягчения изменения климата», являются частью Международной климатической инициативы (IKI), в России проводились в 2001, 2005 и 2006 годах. В 2016 году (27-28 сентября) проводилось международное совещание Владимир — национальный парк «Мещера». Восстановление торфяных болот в России в целях предотвращения пожаров и смягчения изменений климата: Результаты проекта и перспективы сотрудничества, где предпочтение было отдано непосредственно осмотру объектов. Примером можно сделать ссылку на публикацию (Задеренко О.И., Ямпольский А.Л., Власов Е.Б. «Временные рекомендации по проектированию обводнения выработанных и выведенных из эксплуатации площадей торфяных месторождений». Часть 3. Москва, 2008).

Известны способы предотвращения распространения пожара на торфяниках RU: «2147901, 2302887, 2236877, где в одном случае осуществляют доставку сжиженного азота в зону пожара в сосуде из глубоко замороженного льда, в других случаях создают газожидкостную смесь замораживания до минусовой температуры или завесу формируют в виде полой щели в виде траншеи, заполняя водостойким негорючим материалом, и грунт отсыпают в виде валика.

Однако известные способы при восстановлении торфяных болот обусловлены мероприятиями, малоэффективными по проблеме мероприятий по обводнению болот — это недостаток воды, необходимой для восстановления нарушенного болота, а также невозможно организовать подачу воды на всю площадь торфяника (даже по отдельным выработанных торфяных карт), учитывая его размеры и труднопроходимые места после того, что выработка торфяных месторождений произошла уже много лет назад.

Известны способы борьбы с пожарами на торфяника: SU: №869779, 894051, 1297875.

Однако недостатком борьбы с пожарами данных способов, как и выше, было отмечено, является невозможность использования вод местного стока на обводнение выработанных торфяников, в частности, использование оставшихся еще выше болот на обводнение выработанных торфяников без их предварительного стока и дальнейшей подачи на выработанных торфяник, работы которых были произведены с разбивкой на многочисленные выработки карт с их обваловкой по периметру валиками (т.е. остались как-бы свободные незатопленные места), что требует новых усовершенствованных простых технических решений и времени, когда необходимо уже использовать при этом существующие собирательные коллектора больших объемов, оставшихся после эксплуатации выработок карт торфяников (природа сама уже подсказывает выполнение обратной задачи — найти способ затопления выработанных карт торфяника).

Известен способ окапывания очага возможного возгорания канавой, которая заливается водой (Повзик Ф.С., Клюс П.П., Матвейкин A.M. Пожарная тактика. М.: Стройиздат, 1990, с. 312-314).

Недостатком известного способа является низкая эффективность вследствие чего изготовление канав, не предусматривает обводнение всей площади выработанных торфяников, в частности выработанных карт и обвалованных по их периметру валиками. Кроме того, невозможность использования местного стока еще оставшихся и разбросанных по территории болот и снижение общих затрат материальных ресурсов для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций экологических и техногенных катастроф.

Известен способ предотвращения пожара в торфяниках, включающий прокладку каналов вокруг очага возможного возгорания, подачу и наполнение каналов водой, в зимний период прокладывают каналы по всему очагу возможного возгорания и намораживают в подготовленных каналах и естественных углублениях ледяные массивы посредством подачи воды в них в зимний период (Патент RU №2254154, А62С 3/02 от 20.08.2005).

Недостатком данного способа является невозможность использования вод местного стока на обводнения выработанных торфяных карт обвалованных по периметру их в виде насыпных валиков без их предварительного сброса стока еще существующих болот в верхней зоне, т.е. из источника и дальнейшей подачи на всю площадь выработанного торфяника после его прошедшей эксплуатации, что требует дополнительных материальных ресурсов и времени.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ управления дополнительными запасами воды при обводнении выработанных торфяников, заключающийся в использовании воды из доступного источника, ее перемещения на затапливаемые участки выработанного торфяника, при этом создают зону накопления воды, которую формируют по течению относительного водозабора, а отбор расхода воды на нужды затопления выработанных торфяников осуществляют непосредственно в примыкающий ниже по рельефу пруд-накопитель, из которых подают в открытые безуклонные лагуны с перегораживающими грунтовыми дамбами в виде подпорных сооружений с отметками гребня дамбы между прудом — накопителем и выработанным торфяником, при этом гребни дамб снабжают подпорными поворотными стенками с горизонтальной осью вращения с рычагами, свободные концы последних закрепляют к установленному наклонно в сторону верхнего бьефа противовесу, а подпорную поворотную стенку устанавливают наклонно в сторону нижнего бьефа, при этом нижний конец подпорной стенки имеет уступ порога, который водонепроницаемо сопрягается с гребнем дамбы (Патент RU №2628909, А62С 3/02 от 22.08.2017).

Недостатком данного способа является то, что способ включает только последовательную гидравлическую связь с участком торфяника в конце лагун (сбросного коллектора) за счет устройств поплавкового привода, включающего поплавок, связанного посредством штока, рычага с осью вращения подпорной стенки и противовеса. Однако такое подпорное сооружение материалоемко и сложно в эксплуатации (плавающие предметы могут его завалить), они требуют специальной технической схеме воздействия задержки воды в лагунах, имеющих специальные преграды, а это ведет к высокой стоимости использования гидротехнических подпорных сооружений и трудоемкость сооружения в целом. При этом, пути способы обводнения должны определяться конкретно местными условиями рельефа и выработками торфяных карт и вблизи собирающего сбросного коллектора, построенного для эксплуатации в период освоения массива под добычу торфа и его выработку, т.е. использовать необходимо наименьшие материальные и трудовые затраты для освоения и затапливания таких выработок торфа. Кроме того, использовать необходимо конкретно окружающую территорию: рельеф поверхности; величину сработки торфяных карт по обоим сторонам сбросного коллектора, способ отвода еще существующих в верхней зоне по рельефу болот, т.е. отсутствует каскад в виде барьеров перегораживающих сооружений только с применением местного грунта с его разработкой вблизи подпорного сооружения; отсутствует водоудерживающие дамбы из насыпного местного грунта торфяника, выполненными в виде насыпного откоса поперек сбросного коллектора и состоящего из ограждения и боковых стенок по всему периметру в виде вертикальных кольев из свежесрубленных древесных растений, например, березы, плетеных стенок с помощью гибких прутьев ивняка, ольхи и др., т.е. в виде использования частокола, что предохраняет от размыва подпорных сооружений (со временем это станет хорошим укрепительным подпорным сооружением, когда колья станут древесными растениями, образуя превратиться в деревья), с возможностью выпуска воды в боковые выработанные торфяные карты через водосливные открытые пороги в виде специальных креплений, например, в виде кольев из свежесрубленных древесных растений — береза и др., плетеных стенок с помощью гибких прутьев ивняка, ольхи, т.е. в виде образования частокола, что предохраняет размывы подпорных сооружений (со временем это станет хорошим укрепительным подпорным сооружением, когда колья древесных растений начнут превращаться в деревья), с возможностью выпуска воды через боковые дамбы в выработанные торфяные карты через водосливные открытые пороги путем прорыва прокопа с креплениями хлыстами древесных растений из экологически чистого материала — ивняк или ольха для устранения размыва земляного водосливного открытого порога с возможностью затопления торфяных карт до расчетного их наполнения. Таким образом, на первом этапе должно идти заполнение карт выработанных торфяников, а в этом случае, обеспечивается рельефом с выработанной площадью торфяного болота, в пределах каждой карты обвалованной валиками вокруг с необходимой высотой, учитывая выработку торфяника, выработка торфа может быть различна, а излишки, особенно в весенний паводок должны поступать в следующий нижний бьеф сбросного коллектора и накапливаться по его длине, рассчитанного с перегораживающими подпорными сооружениями, т.е. путем учета конфигурации болота и строения торфяного месторождения.

Сущность изобретения — разработка гидротехнического сооружения по восстановлению торфяных болот в виде карт, позволяющих использовать уже существующий собирательный сбросной коллектор с большими поперечными размерами и позволяющим аккумулировать воды местного стока в виде существующих в верхних створах болот, талых снеговых, дождевых вод путем рационального распределения по территории выработанных торфяников в виде карт расположенных с боковых сторон сбросного коллектора за счет вспомогательных гидротехнических сооружений из недорого и доступного на местах для широкого применения материала и подачу воды в неглубокие выработки торфа, а также повышения эффективности освоения выработанных торфяников и улучшения влагообеспеченности древесных культур на гидротехнических сооружениях.

Технический результат достигается тем, что способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников, заключающийся в создании использования воды с доступного источника, ее перемещение в подготовленные каналы-коллекторы на затапливаемые участки выработанного торфяника, и перегораживающие грунтовые дамбы в виде подпорных сооружений с заданными отметками гребня, согласно изобретения используют торфяники с замкнутыми затопляемыми и обвалованными водозадерживающими валиками в виде карт, параллельно расположенных трассе собирательного сбросного коллектора, в который вода поступает из собирательного коллектора с вышерасположенных источников е виде болот по их границам, гидротехнические сооружения располагают в виде перегораживающего насыпного откоса для создания подпора и подачи воды в выработанные замкнутые торфяники карт с обвалованными по периметру их валиками, при этом боковые стенки по периметру перегораживающего насыпного откоса дополнительно закрепляют кольями из свежесрубленных древесных растений ниже мест основания насыпного откоса, способных к вегетативному возобновлению в глубину дна сбросного коллектора в зоне насыщения грунта влагой и выполняют гибкую связь их между собой из плетеных прутьев древесных пород — ивняк, ольха в виде частокола, причем колья устанавливают через заданное расстояние внутри частокола для предотвращения сползания и размыва перегораживающего насыпного грунта из местного торфяника, а заполнение каждой торфяной карты перед перегораживающим насыпным откосом с частоколом соединяют через открытый водосливной порог путем прорыва прокопа, который дополнительно закрепляют хлыстами древесных растений из экологически чистого материала — ивняк или ольха для устранения размыва открытого земляного водосливного порога с возможностью затопления торфяных карт до расчетного их наполнения, причем перегораживающий насыпной откос выполняют поверхностными водовыпусками, которые соединяют верхний и нижний бьефы сбросного коллектора с наполняемыми аккумулирующими емкостями с дамбами в земляном русле.

Кроме того, перегораживающий насыпной земляной откос, включающий в себя частокол, выполняют в сторону верхнего бьефа сбросного коллектора, обращенного остроконечным с вогнутыми стенками частокола.

Собирательный сбросной коллектор содержит в верхней зоне существующие заболоченные места, из которых вода подпитывает его и образует аккумулирующие емкости по длине сбросного коллектора с гидротехническими перегораживающими сооружениями в виде земляного насыпного откоса, огороженного со всех сторон частоколом из экологического чистого материала (дерево, кустарниковая растительность). При этом верхняя зона содержит как мелкие, так и крупны водосборные площади, из которых воды поступают от талых накопившихся в них снеговых, ливневых и дождевых осадков. Такое расположение позволяет собирать эти воды для аккумулирования уже построенных при осушении болот для добычи торфа в собирательный сбросной коллектор с аккумулирующими емкостями и с подпорными перегораживающими сооружениями с поверхностными водовыпусками, откуда вода местного накопленного стока может быть использована для затопления выработанных торфяных карт (участков) параллельно расположенных с разных сторон, т.е. вдоль самого сбросного коллектора в течение всего периода эксплуатации. Благодаря использованию экологически чистых древесно-кустарниковых растений (материалов) не требуется бетона и др. материалов, нарушающих экологию затопляемых и выработанных торфяников. Перераспределение происходит по всей длине сбросного коллектора с учетом заполнения карт, которых может быть множество — зависит от площади выработанных торфяников — карт, соответственно, и гидротехнических сооружений с насыпными перегораживающими откосами, из недорогих подручных материалов, которые преимущественно укрепляют по их периметру, забивая колья из свежесрубленных деревьев, способных к вегетативному возобновлению, которые дают в первый год побеги. Происходит на выработанных торфяниках заполнение замкнутых участков (карт) до первоначальной отметки для торфообразующих условий данного региона и выращивание биомассы при образовании торфяных болот (различные болотные растения, мох и т.п.), совместимо с вторичным заболачиванием, тоже могут в долгосрочной перспективе привести к накоплению торфа.

При расчете снижения выбросов учитываются не только сокращение сухой поверхности вторичного заболачивания и соответствующие изменения объема CO₂, но и изменения поверхности затапливаемых участков (карт) и соответствующих выбросов (т.е. парниковых газов на торфяном болоте суммарное). В целом это связано с каскадом затопляемых участков и разделенных на карты на выработанных площадях торфяников, последующем присутствием флоры и фауны, опасностью предотвращения пожарной ситуации. В частности заполнения водой замкнутого контура карт по бокам вдоль трассы уже построенного (существующего) сбросного коллектора. Такое конструктивное решение гидротехнического перегораживающего сооружения непосредственно на сбросном коллекторе позволяет из облегченного экологически чистого местного материала сократить резко стоимость строительство насыпных земляных откосов с замкнутым его частоколом с остроконечным участком, выдвинутым в сторону верхнего бьеф сбросного коллектора, а также простого земляного открытого водосливного порога в виде прорыва прокопа в дамбах его с укладкой хлыстов, укрепляющего порог земляного прорыва прокопа в сторону затапливаемых карт, как на малых, так и на больших площадях выработанных торфяников.

В целом, порядок реализации одновременного накопления местного стока воды в сбросном коллекторе расположенных с выработанными торфяными картами будет зависеть от технических характеристик всей системы: параметров сбросного коллектора, его протяженности трассы с разбивкой на аккумулирующие емкости по расчету, гидравлических характеристик таких сбросных коллекторов с сооружениями и накопления перед перегораживающими сооружениями с отсутствием их размыва (это важно при строительстве и эксплуатации), вышерасположенной водосборной площади вокруг различных по объему болот, зависящих талыми снеговыми и ливневыми водами на затопление выработанных торфяных карт (участков).

Следует отметить, что простота и экономичность, соблюдение требований к восстановлению болот и их растительность, относительной универсальности, т.е. вторично заболоченных торфяных почвах, которые также охватывает тот же спектр возможностей, как и производство биомассы на минеральных почвах. Отсюда следует, что для биотоплива в России для малой энергетики составляет около 0,3%, хотя самым перспективным на данный момент видом возобновляемых источников энергии может быть использовано в России до 4,5% (прогноз к 2020 году).

Система не требует дорогостоящих материалов, а также не требует энергозатрат, простота в эксплуатации.

Важный фактор — это рекультивация торфяных болот с гарантированным поддержанием нормального подпертого уровня воды, ускоряющей подготовку торфообразования до первоначальной стадии.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого способа, что соответствует критерию «изобретательский уровень».

На фиг. 1 схематично показана система обводнения торфяных болот (место выработанных карт, вблизи сбросного коллектора), в плане; на фиг. 2 — фрагмент порога в виде прокопа проема с наполнением выработки торфяной карты и аккумулирующего сбросного коллектора, продольный разрез.

Обводнение выработанных торфяных болот представляет собой конструктивную схему, включающую собирательный сбросной коллектор 1 каскадного регулирования, включающую аккумулирующие воды местного стока, вытекающего из ближайших болот (больших и малых по площади и объему) вначале в собирательный коллектор 2. Сбросной коллектор 1 выполняют высокими насыпными дамбами по направлению течения воды, который осуществляет работу только с прямой гидравлической связью, представляет конструктивно систему регулирования, включающую подпорную стенку (плотину), выполненную в виде перегораживающего земляного откоса 3 поперек сбросного коллектора 1 и имеющего с отметкой верха укладки поверхностных водовыпусков 4 и 5 выше отметки порога в виде открытого прокопа проема 6 и 7 в дамбе самого сбросного коллектора 1, для подачи воды в выработанные замкнутые торфяные карты 8 и 9 с валиками обвалования вокруг. Насыпной земляной откос 3, который выполняют из местного грунта торфяника в местах торфоразработок и снабжают по периметру установкой кольев — свежесрубленных деревьев, например, черенки березы, и представляет гидротехническое сооружение в целом. В данном конкретном примере оно выполнено из насыпного откоса 3, по периметру его основания, которого устанавливают колья 10, заглубляют в дно сбросного коллектора 1, после чего насыпной откос 3 укрепляют от размыва с помощью выполнением плетеной кустарниковой растительности, например, хлыстами из растущего ивняка или ольхи, хлысты которых скрепляют с кольями между собой и образуют водонепроницаемый частокол. Прокопы проема 6 и 7 в дамбах сбросного коллектора 1 выполняют, также в виде открытого насыпного порога, как и сам откос 3. При этом откос 3 представляет собой вид остроконечного с вогнутыми боковыми стенками, которые выполнены из кольев 10. Свежие колья 10 выпускаю в мокром грунте корни, развиваются как древесно-кустарниковая растительность и дополнительно укрепляют они насыпной рыхлый откос 3 в течение всего времени эксплуатации сбросного коллектора 1 с сооружениями. Кроме того, после огибания остроконечного с вогнутыми боковыми стенками насыпного рыхлого почвогрунта откоса 3, поток воды приводи к закручиванию части его в разные стороны перед открытыми водосливными порогами в виде прокопов проемов 6 и 7, которые защищены укреплением их открытых земляных порогов хворостом (хлыстами) кустарниковой растительности, например, растущего ивняка или ольхи, и открытый порог 11 располагают ниже расчетного уровня воды перед поверхностными водовыпусками 4 и 5 откоса 3, но выше дна выработанного торфяника карты обвалованной вокруг валиком, т.е. отсутствует подтопление близлежащих расположенных и используемых земель, а также дачных участков.

Расстояние между кольями вокруг насыпного откоса 3 выполняют с плетенной кустарниковой растительностью в виде частокола из расчета отсутствия прогиба и надежности прутьев на разрыв, т.е. частота установки кольев 10 (свежих черенков) с плетенкой, должна позволять вертикальную устойчивость заграждающего частокола до их постепенно роста в древесно-кустарниковую растительность.

В зависимости от водности заполняемого сбросного коллектора 1 в аккумулирующих емкостях, участки (карты) торфяных выработок могут наполняться водой через земляные пороги 11 в виде прокопов проемов 6 и 7 одновременно или попеременно за счет возможного регулирования, которое может быть обустроено их высотой в боковой стенке дамбы сбросного коллектора 1.

Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников работает следующим образом.

Самотечное наполнение собирательного коллектора 2 происходит в основном весной в период интенсивного притока воды с близлежащих болот и далее заполнение аккумулирующих емкостей в собирательном сбросном коллекторе 1, когда запасы снега аккумулируются на территории близлежащих болот. Следует отметить, что накопление происходит и весенне-осенний периоды года, когда проходят дождевые ливневые осадки. Таким образом, талые снеговые и ливневые воды, образованные за счет стока вышерасположенного водосбора, заполняют собирательный коллектор 2, далее сбросной коллектор 1.

Движение воды в сбросном коллекторе 1 обеспечивается гидравлическим подпором воды из собирательного коллектора 2, так как он по отметкам расположения всегда находится выше последнего, и поступление ее в выработанные торфяники через земляной порог 11, укрепленный кустарниковой растительностью, далее в выработанные обвалованные карты 8 и 9 регулируют с помощью гидротехнического сооружения в виде перегораживающего насыпного откоса 3 поперек сбросного коллектора 1, имеющего поверхностные водовыпуски 4 и 5. Насыпной земляной откос 3 со всех сторон огорожен кольями из свежесрубленных деревьев и огорожен в виде изгороди (частокола), и представляет собой защиту его от размыва насыпного грунта из местного торфяника.

Заполнение карт 8 и 9 со стороны дамб сбросного коллектора 1 происходит последовательно по длине его для каждой карты 8 и 9 через пороги 11 в виде прокопов проемов 6 и 7, сток наполняет их, поддерживая уровень воды, соответственно в каждой из карт обвалованных вокруг валиками выработанного торфяника.

В результате чего территория торфяных карт 8 и 9 с боковых сторон сбросного коллектора 1 претерпит изменения: поднимется уровень грунтовых вод; в аккумулирующих емкостях сбросного коллектора образуются запасы воды; при прохождении местного стока несколько снизятся и сдвинутся по времени; в маловодные периоды на обводняемой территории будет исключена возможность утечек спуска воды из сбросного коллектора практически полностью, а значит, будет иметь место запас воды для применения возможности насосов перекачки, и возможность подачи воды, чтобы исключить возможность возгорания торфяников.

На основании данного нового подхода к конструкции гидротехнического сооружения предложенный способ прост и удобен в практике тем, что для обводнения выработанных торфяников являются: низкая достаточно стоимость изготовления из местных экологически чистых материалов; возможность подпорных сооружений из насыпных земляных откосов с частоколом для образования подачи воды в боковые карты торфяников с валиками вдоль сбросного коллектора, и используя его гидравлические характеристики (уклон, объем и т.п.), возможность регулирования в целом сбросного коллектора, используя новую конструкцию гидротехнического сооружения, где при изготовление использует экологически чистый местный материал, прост и доступен для широкого применения на выработанных торфяниках.

Примером широкого внедрения стала территория торфяных болот с выработанными торфяниками в 2018 году, поселок Мирный, Камешковского района, Владимирская область, находящаяся в зоне расположения реки Нерль. Все это приводит к значительному сокращению сроков строительства системы обводнения в целом торфяника, дает возможность получить определенный экономический эффект и эколого-мелиоративную обстановку территории, следовательно, обеспечивая предотвращение возможного возникновения пожара (как это уже происходило в 2010 году) в засушливые периода года, и ускоряет восстановление животного мира на затапливаемых торфяниках.

Совокупность признаков раскрытия сущности изобретения, достаточных для его практической реализации при строительстве обводнения выработанных торфяников, имеется возможность дифференцированного затопления каждой из карт вдоль расположения сбросного коллектора для данного участка торфяника, а это, в свою очередь, позволяет обслуживать больше территории.

1. Способ обводнения торфяных болот, преимущественно выработанных торфяников, заключающийся в создании использования воды с доступного источника, ее перемещении в подготовленные каналы-коллекторы на затапливаемые участки выработанного торфяника и перегораживающие грунтовые дамбы в виде подпорных сооружений с заданными отметками гребня, отличающийся тем, что используют торфяники с замкнутыми затопляемыми и обвалованными водозадерживающими валиками в виде карт, параллельно расположенных трассе собирательного сбросного коллектора, в который вода поступает из собирательного коллектора с вышерасположенных источников в виде болот по их границам, гидротехнические сооружения располагают в виде перегораживающего насыпного откоса для создания подпора и подачи воды в выработанные замкнутые торфяники карт с обвалованными по периметру их валиками, при этом боковые стенки по периметру перегораживающего насыпного откоса дополнительно закрепляют кольями из свежесрубленных древесных растений ниже мест основания насыпного откоса, способных к вегетативному возобновлению в глубину дна сбросного коллектора в зоне насыщения грунта влагой и выполняют гибкую связь их между собой из плетеных прутьев древесных пород — ивняк, ольха в виде частокола, причем колья устанавливают через заданное расстояние внутри частокола для предотвращения сползания и размыва перегораживающего насыпного грунта из местного торфяника, а заполнение каждой торфяной карты перед перегораживающим насыпным откосом с частоколом соединяют через открытый водосливной порог путем прорыва прокопа, который дополнительно закрепляют хлыстами древесных растений из экологически чистого материала — ивняк или ольха для устранения размыва открытого земляного водосливного порога с возможностью затопления торфяных карт до расчетного их наполнения, причем перегораживающий насыпной откос выполняют поверхностными водовыпусками, которые соединяют верхний и нижний бьефы сбросного коллектора с наполняемыми аккумулирующими емкостями с дамбами в земляном русле.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перегораживающий насыпной земляной откос, включающий в себя частокол, выполняют в сторону верхнего бьефа сбросного коллектора, обращенного остроконечным с вогнутыми стенками частокола.