Важнейшим условием оптимизации и сохранения речных ландшафтов, а также защиты малых рек от истощения и вредных изменений является гарантированный расход в водотоке при любых видах хозяйственного использования, обеспечивающий удовлетворительное санитарно-биологическое состояние и самоочищение реки.
Санитарно-биологическое состояние рек степной зоны зависит от проточности или наличия грунтовой подпитки в пределах каждого обособленного плеса. На малых реках с равномерно развитым предельным профилем нельзя допускать разобщения плесов. Это связано с тем, что исчезновение проточности приводит к замедлению темпов развития аэробных микроорганизмов, преобладанию анаэробного разложения. На разобщенных озеровидных плесах реки происходит аккумуляция органического вещества и возникает дефицит кислорода, особенно в летнюю и зимнюю межень.
Результаты рыбохозяйственной паспортизации малых рек и прудов Оренбургской области, проведенной под руководством автора, показали, что на 80 % водоемов региона в период летней межени (июль — август) в связи с уменьшением или полной потерей проточности на плесах и в прудах развивается большая биомасса водорослей (до 5—15 кг/м2). В результате повсеместно происходит замена естественных речных биоценозов на новые, стойкие к загрязнению, типичные для стоячих водоемов.
По данным УралНИИВХ (Малые реки России, 1988), для предупреждения интенсивного развития водорослей достаточна скорость течения 0,5—0,6 м/с. Развитие фитопланктона прекращается при прозрачности 7—10 см по диску Секки. При скорости течения ниже 0,3 м/с и глубинах менее 2,5 м происходит интенсивное зарастание водоемов высшими водными растениями. По данным того же института, для рек шириной до 10—15 м и глубиной до 0,7—1 м для сохранения условий незарастаемости достаточна скорость течения 0,1—0,2 м/с.
Таким образом, можно выделить три основных критерия при лимитировании изъятия воды из русел малых рек. Первый — санитарно-биологический, который должен обеспечивать минимальный обмен речных плесов. Второй — гарантирующий незаиляемость и незарастаемость русла водной растительностью. Третий — рыбохозяйственный, обеспечивающий стабильный уровень, достаточные глубины и необходимую проточность в период нереста.
Экологически допустимый отбор воды из малых рек степной зоны должен учитывать особенности русловых процессов. Это особенно важно в отношения рек засушливого климата с резко выраженным весенним пиком стока, когда за короткий срок (от 15 до 30 дней) проходит от 80 до 95 % суммарного годового стока. Самопромыв русла в паводки — единственный естественный фактор, препятствующий его заилению. Кроме того, весеннее половодье обеспечивает затопление пойменных лесов и лугов, пойменных озер, способствует воспроизводству рыбных запасов и т. д.
Кроме перечисленных, нужно назвать и такие факторы, определяющие допустимое регулирование и отбор воды из малых водотоков, как необходимость разбавления сточных вод по лимитирующим показателям вредности до уровня ЦДК, рекреация и др.
В практике экологической экспертизы водохозяйственных проектов в Оренбургской области вычислялись водоохранные расходы в реках по глубине, уклону, средней скорости и живому сечению с учетом поддержания необходимых экологических условий в долинах и поймах рек. По усредненным подсчетам, при регулировании для водохозяйственных нужд нецелесообразно изымать более 30 % среднегодового стока степных рек.
При обосновании гидромелиоративных мероприятий на малых реках нелишне учитывать вековой народный опыт старой России, когда при строительстве водяных мельниц река не перегораживалась, а создавался отводной рукав. При установке верш не разрешалось городить только одну треть реки. Учитывая это, на интенсивно используемых и зарегулированных реках необходимо разработать мероприятия по переводу гидротехнических сооружении (прудов и водохранилищ) на экологический режим работы. Степень регулирования речного стока должна иметь экологически обоснованные параметры, которые определяются необходимостью ежегодного затопления пойменных угодий, промывки русла: функционирования естественных нерестилищ ценных видов рыб, обеспечением санитарных расходов в меженные периоды.