Реки обрамляются различными формами растительности. Решающим фактором их формирования являются колебания уровня воды, а точнее пребывание растительности в затопленном состоянии. Для каждого участка русла реки можно определить границы зон растительного покрова.
1. Зона рдеста располагается ниже минимального уровня воды, т. е. постоянно затоплена. Значение растительности данной зоны для инженерно-биологических строительных работ невелико. Она не в состоянии защитить подводные склоны от повреждений. Однако высока биологическая ценность растений этой зоны. Вырабатывая кислород, они способствуют самоочищению водоема и служат кормом для рыб.
2. Тростниковая зона — так называемая земноводная зона, которая простирается от низкого уровня воды до среднего и отличается частым изменением уровня воды, при этом длительность нахождения в затопленном состоянии составляет не менее 150 дней в год. Эта зона защищает берега. Растущие здесь виды тростника интенсивно пронизывают корнями береговые склоны, защищая таким образом берега от разрушения, а побеги и стебли смягчают силу удара волн и течения о берег. В инженерно-биологическом смысле эту зону со сравнительно часто меняющимся уровнем воды может укрепить только тростник.
3. Зона древесно-кустарниковой растительности с мягкой древесиной представляет собой лишь изредка затопляемый участок, расположенный выше среднего уровня воды и достигающий среднего паводкового уровня. На естественных водоемах берега окаймлены зарослями лозняка, выше которого по береговому склону располагается ивовый пойменный лес. Эта зона обеспечивает экстремальную защиту высоких береговых склонов, подверженных опасности размыва паводком.
4. Зона древесно-кустарниковой растительности с твердой древесиной располагается выше среднего уровня паводка участка берега. Она изредко затопляется лишь чрезвычайно большими паводками. Влияние течения воды на растительность этой зоны невелико. Пойменные леса здесь обеспечивают защиту прилегающих территорий от повреждений при ледоходе и формируют экологические условия ландшафта. В Мордовии основными видами растительности данной зоны являются черемуха, ольха, ясень, вяз, дуб и такие травянистые растения, как овсяница луговая, клевер луговой, лютик едкий, мятлик луговой. Видовой состав растительности в этой местности зависит от условий стока и содержания питательных веществ в почве берега.
Антропогенные вмешательства в речные ландшафты привели к значительному изменению речной поверхности, к ослаблению скорости течения. Осознание значительности этих показателей для окружающей среды привело к выработке новых критериев выбора мероприятий, проводимых на реках и речных долинах. Основными целями последних являются:
— сохранение и восстановление экологической функции рек;
— защита жизненного и экономического пространства человека.
Необходимо вести работы по:
— восстановлению береговой растительности;
— регулированию продольного и поперечного профиля русла;
— содействию естественному процессу восстановления речных экосистем.
Важная составная часть указанных мероприятий — это инженерно-биологические методы. Они играют большую роль при разведении и восстановлении береговой растительности, не только способствуют оживлению водоемов, но и выполняют защитную функцию для берегов. Данные методы нужно понимать не как замену, а как необходимое и рациональное дополнение к чисто техническим инженерным строительным методам.
Укрепления берегов рек защитными лесными насаждениями. Для защиты рек от истощения, засорения, загрязнения и заиления в зависимости от формы речных долин, их облесенности, характера существующих угодий создаются водоохранные зоны.
Наименьшая ширина водоохранной зоны (до 100 м) устанавливается при длине реки меньше 50 км, двухсотметровая — вокруг рек протяженностью до 100 км, а трехсотметровая полоса — вокруг рек протяженностью свыше 100 км. На крупных реках размеры водоохранной зоны колеблются от 500 м до нескольких километров.
В пределах водоохранной зоны по берегам рек выделяется прибрежная полоса строгого ограничения хозяйственной деятельности. Здесь запрещается распашка земель, выпас и организация летних лагерей скота, применение ядохимикатов и удобрений, строительство баз отдыха и палаточных городков, производственное строительство и т. д.
На крутых подмываемых участках с интенсивным разрушением берегов предварительно производится сполаживание откоса (придается угол естественного уклона), затем осуществляется облесение откоса кустарниками в комплексе с его обустройством берегоукрепительными простейшими сооружениями.
Для закрепления невысоких берегов (1,5 — 2 м) и формирования устойчивого бечевника в нижней части откоса следует создавать водоотводные плетни. В случаях особо интенсивных процессов разрушения берегов следует возводить инженерные сооружения типа бун, укрепления из бревен, горбылей, камней, в том числе меловых, в комбинации с растениями
Для укрепления берегов водохранилищ от разрушения волнобоем, защиты от заиления и загрязнения, ослабления испарения с водной поверхности и улучшения санитарно-гигиенических условий на побережье проводят облесение. Защитные насаждения по берегам водохранилищ предупреждают заболачивание пологих берегов, приостанавливают оползневые явления, декоративно оформляют берега, создавая благоприятные условия для отдыха. Исключительно велико влияние насаждений на качество воды: являясь естественным фильтром, они улучшают ее химический состав и усиливают бактериологические свойства.
В зависимости от расположения и основного назначения прибрежных насаждений выделяют несколько их видов
Верхние береговые насаждения размещаются на присетевой части склона, выше бровки коренного берега. Для крупных водохранилищ ширина верхних береговых насаждений составляет 60 — 120 м, для малых водохранилищ и прудов — не менее 20 м.
При впадении в водохранилище притоков, балок и крупных оврагов верхние береговые насаждения
Средние береговые размещают на коренных берегах речных долин и уступах террас.
Нижние береговые насаждения подразделяются на волноломные, размещаемые на пляжах абразионных берегов; дренирующие — на пологих неабразионных берегах, предназначены для борьбы с их заболачиванием; наносорегулирующие, создаваемые в верхней части водохранилища для аккумуляции поступающих речных наносов.
Волноломные насаждения должны занимать всю наводную часть пляжа и подводную отмель.
Дренирующие насаждения создаются на переувлажненных почвах в зоне подтопления, их ширина — около 30 м.
Илозадерживающие (наносорегулиру ющие) насаждения закладываются в пойме выше вершины водохранилища, в устьях впадающих в него балок и оврагов.
Посадки по откосам земляных плотин устраивают из 5 — 6 рядов кустарниковых ив по урезу меженных вод и выше по мокрому откосу.
Припрудовые полосы создают в количестве одного, двух или трех поясов в зависимости от местных условий.