Рис. 3. Залежність середніх місячних мінімальних модулів стоку від глибини врізу русла qm = f (Hо):

I — річки Стир  — с. Щурівці,  Стир — м. Луцьк,  Горинь — смт  Ямпіль, Горинь —  с. Оженин, Горинь  — с. Деражне; II — річки Стир  — с. Млинок, Радоставка  — с. Трійця, Случ  — с. Громада,  Случ — м. Новоград-Волинський, Уборть — с. Рудня-lванівська, Тетерів — с. Троща, Гуйва — с. Городківка; III — річки Прип`ять — с. Річиця, Вижівка — с. Руда, Вижівка — смт Стара Вижівка, Турія — с. Ягідне, Турія — м. Ковель, Стохід — с. Малинівка, Стохід — смт Любешів, Вирка — с. Сварині, Случ — м. Сарни, Тня — с. Броники, Смілка — с. Сусли, Льва — с. Осницьк, Уборть — с. Перга, Уж — м. Коростень, Норин — с. Славенщина, Тетерів — м. Житомир, Гнилоп`ять — с. Головенка, lрша — смт Володарськ-Волинський; IV — річки lвотка — с. lвот, Убідь — с. Кудрівка, Сейм — с. Мутин, Клевень — с. Шарпівка, Псел — м. Суми; V — річки Уж — смт Поліське, Ірша — с. Українка, lрпінь — с. Мостище, Стугна — с. Здорівка; VI — річки Сула — с. Зеленківка, Сула — м. Ромни, Оржиця — с. Маяківка, Псел — с. Запсілля, Ворскла — с. Чернеччина, Ворскла — м. Кобеляки, Мерло — м. Богодухів; VII — річки Золотоношка — м. Золотоноша, Сула — м. Лубни, Ромен — м. Ромни, Удай — м. Прилуки, Перевід — с. Сасинівка; VIII — річки Рось — м. Корсунь-Шевченківський, Росава — смт Миронівка, Вільшанка — с. Мліїв, Тясмин — с. Велика Яблунівка, Серебрянка — с. Балаклія; IX — річки Трубіж — смт Баришівка, Трубіж — м. Переяслав-Хмельницький, Недра — м. Березань, Супій — с. Піщане, Сліпорід — с. Олександрівка, Хорол — м. Миргород; X — річки Оріль — смт Царичанка, Берестова — м. Красноград, Орчик — с. Чернещина, Кільчень — с. Олександрівка Перша; XI — річки Мокра Сура — смт Кринички, Інгулець — с. lскрівка; XII — річки Самара — с. Коханівка, Самара — с. Кочеріжки, Велика Тернівка — с. Богданівка, Вовча — смт Васильківка, Мокрі Яли — смт Грушівський, Гайчур — с. Андріївка, Мала Терса — с. Троїцьке 

     Як  видно з малюнка (рис.3), можна виділити 12 груп водозборів і розрахункових залежностей. Причому деякі з них (I, III, V, VII, X, XII) мають криволінійний характер, інші — прямолінійний в залежності від комплексу фізико-географічних умов. Ці залежності дають можливість за відмітками глибини врізу русла визначати мінімальні середні місячні модулі стоку за відсутністю даних спостережень.

     Оцінка  точності визначення середніх місячних мінімальних модулів стоку за цими залежностями свідчить про те, що у 85 % розглянутих басейнів похибки не перевищують 10 % (таблиця 3).

     Таблиця 3. Оцінка точності визначення мінімального стоку 
за залежностями qm = f (Hо) річок басейну Дніпра

      Розділ 4. Екосистема Дніпра

     У минулому Дніпро — одна з найбільших річок Європи — був чистоводним, зі стабільною екосистемою, яка нормально  функціонувала тисячоліттями, поїла  й годувала мільйони людей.

     Серед інших же річок Борисфен (Дніпро) найприбутковіший: він має найпрекрасніші та найрозкішніші пасовиська для худоби, чудову рибу у великій кількості, вода на смак дуже приємна, чиста... (Геродот, давньогрецький історик (V ст. до н. е.)).

     Сьогодні  через грубі порушення людиною  всіх правил і принципів раціонального  природокористування екосистеми Дніпра деградують, зламані вертикальні та горизонтальні зв´язки біоти й абіотичного оточення. Основні причини кризової ситуації, що склалася:

     – будівництво на Дніпрі каскаду водосховищ, які докорінно змінили динаміку стоку;

     – великомасштабна меліорація;

     – спорудження численних промислових  комплексів у басейні річки;

     – об’єми водозабору для потреб промисловості та зрошення;

     – дуже сильне забруднення.

     Із  цих самих причин деградує екосистема Дністра, де також вимерли цінні  види риби, на дні акумулюється величезна кількість теригенних відкладень, важких металів, радіонуклідів, гумусних речовин, розвивається ерозія берегів.

     Із  Дніпра для потреб промисловості  й сільського господарства щороку забирається  близько 15 млрд. м3 води, а в атмосферу  над басейном річки викидається майже 10 млн. т газопилових забруднень. Щороку в Дніпро та його водосховища з дощовими й талими водами потрапляє близько 500 тис. т азотних сполук, 40 тис. т фосфорних, 20 тис. т калійних, 1 тис. т заліза, 40 т нікелю, 2 т цинку, 1 т міді, 0,5 т хрому. В басейні Славутича працює сім атомних електростанцій! [15].

     Серед усіх водосховищ Дніпровського каскаду  найбільше біогенне забруднення  внаслідок «цвітіння» води останнім часом реєструється в Київському й Кременчуцькому водосховищах, найменше — в Дніпропетровському. Дніпровська вода перед подачею споживачеві потребує додаткового очищення: фільтрації, коагуляції, дезінфекції.

     Річковий  режим Дніпра штучно трансформовано в озерний, водообмін різко сповільнився, утворилися зони застою, прискорилися темпи евтрофікації. Водосховища істотно погіршили стан прилеглих територій: підвищився рівень ґрунтових вод навіть на чималих відстанях від берегів, посилилося засолення ґрунтів і зменшився вміст у них гумусу, майже в 10 разів збільшився об’єм підземного стоку й разом із цим — рівень забруднення підземних вод, особливо в нижній частині басейну; змінився водно-сольовий режим у зонах іригації, посилилась ерозія берегової зони.

     У донних відкладах Дніпра постійно збільшується концентрація радіонуклідів, особливо в Київському водосховищі. У водах і мулах Дніпродзержинського та Дніпропетровського водосховищ стрімко зростає концентрація заліза, ціанідів, хлоридів, хрому, міді, кобальту, свинцю, цинку, кадмію, фенолів, нафтопродуктів. Збитки від затоплених дніпровських заплав, за підрахунками, становлять близько 18 млрд. доларів щорічно, тоді як прибуток від усіх шести ГЕС Дніпровського каскаду — лише 25—28 млн. доларів на рік. Не тільки загинули продуктивні заплавні біоценози — Дніпро значною мірою втратив і здатність до самоочищення.

      4.1 Відтворення екосистеми р. Дніпро

     Проблема, про яку йдеться, дуже важлива не тільки для нас, а й для прийдешніх поколінь, адже функціонування екосистеми р. Дніпро значною мірою обумовлює стан довкілля та умови життєдіяльності на території України, від північних до південних її кордонів.

     Теоретично  всі сценарії розвитку території  басейну р. Дніпро можна поділити на дві групи. До першої належать ті, які віддають перевагу природному, найбільш комфортному для людини стану Дніпра. Такий стан потребує мінімальних витрат на його підтримання, забезпечує збереження сировинних ресурсів, земель, рослинності, ґрунтів, лісів, біорізноманіття, задовольняє потреби населення в рекреації та туризмі. Природні екосистеми мають уні­кальні можливості до самовідтворення, самовідновлення та саморегуляції. Сценарії другої групи будуються на можливостях каскаду водосховищ, більшість яких потре­бують реконструкції, що передбачає вливання значних фінансів та інших ресурсів. Функціонування таких об’єктів змінює навколишнє середовище, призводячи до негативних для людини та довкілля наслідків. Окрім того, пот­ребує додаткових заходів і ресурсів на очищення, укріплення тощо.

       Тож яка природа нам потрібна, образно кажучи, — храм чи майстерня?  Це питання сьогодні постає перед нами з новою актуальністю.

       Детальні описи Дніпра, включно  з порогами, наприкінці першого  тисячоліття н. е. знаходимо  у творах візантійського імператора  Костянтина Багрянородного. А трохи  пізніше (1630 —1648 рр.) французький  військовий інженер Г. Л. де-Боплан, перебуваючи на службі у польського короля й очолюючи будівництво фортифікаційних споруд на півдні України, у своєму творі «Опис України» особливу увагу приділив дніпровським порогам. Так, зокрема, обстежуючи притоку Дніпра р. Самару, він відзначав таке явище: під час нересту риби опущений у воду спис зберігав вертикальне положення — такі щільні йшли косяки риби. І навіть до 30-х років минулого століття Дніпро задовольняв попит населення на рибу — від бичка до оселедця й осетра. Велич дніпровських порогів (водоспади, мальовничі силуети і грізне рокотання води) зачаровували мандрівників. Скіфи й алани обожнювали пороги і поклонялися цьому диву природи. Бо й було за що: на відтинку завдовжки майже 70 км річка створила дев’ять мальовничих порогів і понад 30 заборів. (За Д.Яворницьким: «Пороги — це гряда каменю, яка перегороджує річку з одного берега до другого, а забори — гряда каменю, яка займає тільки частину річки, даючи вільний прохід з одного якогось боку річки».) Водночас вони становили серйозну перепону на водному шляху, подолати яку без допомоги досвідчених лоцманів було майже неможливо. [15].

       До ХІХ ст. екосистема р. Дніпро  розглядалася переважно з позиції  її наземно-водної продуктивності  і транспортних можливостей. У  зв’язку з бурхливим розвитком економіки півдня Росії транспортна складова набувала дедалі більшого значення, оскільки дешевої й розгалуженої мережі доріг не було. Тому в царській Росії всі питання, пов’язані з такою важливою транспортною артерією, як річка Дніпро, вирішувались у міністерстві шляхів сполучення. І гідрографія, і клімат, і лісистість, і кількість атмосферних опадів, і терміни льодоставу, і якість води, і навіть проблеми збереження довкілля, охорона лісів та боліт на всій водозбірній площі Дніпра становили важливий предмет для досліджень та сферу управління саме цього міністерства. По суті, це була добре скоординована система комплексного моніторингу всього басейну р. Дніпро, на основі якої всі рішення приймало одне міністерство, чого ми не маємо досі. Все це добре висвітлено у двох капітальних працях інженера шляхів сполучення М.Максимовича. Варто наголосити, що жоден проект покращення судноплавства не передбачав затоплення порогів, а базувався лише на розширенні вузьких проходів, будівництві обхідних каналів чи шлюзуванні.

       У часи радянської влади радикально  змінилося ставлення до природи,  а саме: природа — не храм, а  майстерня, і людина в ній  господар. Це дало поштовх велетенським  перетворенням у довкіллі, зокрема  і в екосистемі р. Дніпро. 1927 р. було прийнято рішення про будівництво Дніпровської ГЕС, для чого на ділянці від м. Запоріжжя до м. Дніпродзержинськ створювалося Дніпровське водосховище загальною площею 30 тис. га та висотою підйому води на греблі 37 м. Головні мотиви зазначеного будівництва були такі: прохід без перевантаження суден, отримання дешевої електроенергії та можливість істотно збільшити площу зрошувальних земель.

       У стислі терміни запланованих  результатів досягли, вони навіть  використовувались як свідчення  переваг соціалістичного ладу, хоча такі підходи до експлуатації річок у світі були відомі. Але при цьому ніхто не врахував негативних наслідків. Це, зокрема, втрати від знищення такої перлини природи як дніпровські пороги та недосліджених історичних пам’яток скіфсько-алансько-козацького часу. Не взято до уваги, що замулення водосховища призведе до перетворення з часом річки у водойму озерно-болотного типу, хоча вже була відома інформація про повне замулення за 13 років Гіндукушського водосховища (а водосховище на р. Курі замулилося більш ніж на 60%). Ігнорувалося, що при запланованому затопленні виникає безліч мілководних ділянок із наступним цвітінням води, а зарегульованість річки та зміна рівня води для потреб гідроенергетики призведе до знищення окремих видів риб і зменшення обсягів їх вилову. Не бралися до уваги також світові тенденції розвитку транспортних засобів.

       Ось на базі такого обґрунтування  розпочалася реалізація проекту  спорудження Дніпровської ГЕС,  і вже у 1931 р. затопили два  нижніх пороги, а в 1934 –1935 рр. водосховище  майже сформували. Характерно, що 1927 р. було засновано Дніпропетровську гідробіологічну станцію для досліджень акваторії р. Дніпро на ділянці затоплення. Ось деякі результати її досліджень: на мілководних ділянках відзначено появу синьо-зелених водоростей, швидкість течії ріки істотно зменшилася. Так, швидкість течії р. Дніпро у 1929 р. біля м. Дніпропетровськ становила 0,63–0,83 м/с, а біля порога Вільного — 1,27–4,7 м/с. Після затоплення вона зменшилася, відповідно, до 0,03 — 0,88 м/с та 0,01—0,19 м/с. Прозорість води після порога Вільного збільшилася з 0,80 см до 200 см. При цьому за три роки товщина шару мулу збільшилася приблизно вдвічі, тобто чітко проявився озерний тип водойми. Істотно погіршився хімічний склад води, що обумовлено як зростанням промислового виробництва, так і зарегульованістю стоку.