ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА РЕК ЧЕРНОМОРСКОГО БАССЕЙНА В ПРЕДЕЛАХ БЕЛАРУСИ

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Могилевский государственный университет имени А.А.Кулешова»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Закономерности формирования стока рек Черноморского бассейна в пределах территории Беларуси»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по экологии и охране природы

студентки 4 курса,

специальности «География»

(научно-педагогическая деятельность),

                                                         дневной формы обучения, гр. Г

Кондратьевой Ольги Владимировны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Могилев

2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………..3

1.     История гидрологических исследований на территории Беларуси……..4

1.1.Период до 1918г…………………………………………………………….4

1.2.Исследования  1918-1941г………………………………………………….6

1.3.Послевоенный период……………………………………………………....7

1.4.Исследования на современном этапе……………………………………..10

     Вывод по первой главе…………………………………………………………13

2.     Факторы, влияющие на формирование стока рек………………………...14

2.1.Климатические факторы…………………………………………………...14

2.2. Почвы……………………………………………………………………….16

2.3. Рельеф……………………………………………………………………....16

2.4.Растительность……………………………………………………………...17

2.5. Болота и подземные воды………………………………………………....18

2.6. Антропогенное воздействие……………………………………………....20

Вывод по второй главе………………………………………………………...22

3.Сток и его основные показатели…………………………………………….23

3.1.Поверхностный сток……………………………………………………….23

3.2.Подземный сток…………………………………………………………….24

3.3.Твердый сток………………………………………………………………..25

3.4.Экологическая  ситуация…………………………………………………..26

Вывод по третьей главе………………………………………………………..29

Заключение…………………………………………………………………………30

Список использованных  источников…………………………………………....31

Приложение

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Гидрологическая сеть Беларуси относится к бассейну Атлантического океана, Черного и Балтийского морей. Главный водораздел между Черным и Балтийским морями проходит по Оршанской, Минской возвышенностям, Копыльской гряде, северо-западной части Полесья и разделяет Беларусь на 2, почти равные части.

На бассейн Балтики  приходится 42%  территории страны. К этому морю относятся бассейны р. Зап. Двины, Ловати, Зап. Буга, Немана и  Вилии. К бассейну Черного моря (58%) относится бассейн р. Днепр с крупнейшими своими притоками.

После образования в 1991 году независимых государств - Российской Федерации, Беларуси и Украины - река Днепр превратилась в трансграничный водный объект, в связи, с чем остро возник вопрос о совместном международном использовании и охране р. Днепр и его бассейна. Определенные шаги для решения этого вопроса в рамках двусторонних межправительственных Соглашений и Соглашений в рамках СНГ и ЕЭК делаются уже с 1992 года. Однако несовпадение створов гидрологического и гидрохимического мониторинга с новыми государственными границами (по старой системе мониторинга первый створ ниже г. Смоленск находится теперь на территории суверенной Беларуси в г. Орше) не позволяет корректно оценить транзит речного стока и вынос с ним загрязняющих веществ, а также воздействие на эти процессы влияния изменяющегося климата. Все это обуславливает актуальность данной работы.

Цель работы состоит в выявлении закономерностей формирования речного стока бассейна р. Днепр в современных климатических условиях, оценке его качества.

Реализация цели исследования потребовала решения следующих задач:

- проанализировать гидрологические исследования на Беларуси;

- проанализировать природные и антропогенные  факторов формирования речного стока;  

- оценка речного стока бассейна р. Днепр и гидрологического режима;

- комплексная оценка современного качества воды по данным мониторинга;

В результате работы будет разработан ГИС проект  (база данных, картографическая основа и программное обеспечение) для речного стока и содержания загрязняющих веществ в речной воде по бассейну р. Днепр.

Методы  и подходы исследования: Ландшафтно-гидрологический бассейновый подход, картографический метод, методы  статического анализа в сочетании с графическими методами, математический метод, анализ литературы, использование современных технологий на базе геоинформационных систем (ГИС).

Объект исследования: Бассейн р. Днепр (в пределах РБ)

 

1. ИСТОРИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ БЕЛАРУСИ

 

1.1.Период до 1918г.

Уже в древнейших летописях можно найти интересные данные о реках и озерах: о сроках вскрытия и замерзания, наводнениях, местах с быстрым течением, распределении глубин. Первые сведения о реках территории Беларуси относятся к XI—XII вв., они содержатся в белорусских и польских хрониках о природе края.

В «Книге Большому Чертежу» (1627) обобщены материалы по гидрологии восточной и северо-восточной части Беларуси. Приблизительно в это же время в дополнении к военному трактату А.М.Фреда были систематизированы сведения по гидрографии западных районов Беларуси.

Нерегулярные наблюдения за состоянием рек (ледоход и замерзание) проводились в Беларуси с нач. XIX в. на специальных станциях, организованных на Зап. Двине в Витебске (1808), на Припяти в Турове и на Соже в Гомеле (1813), на Березине в Борисове (1818). Стационарные наблюдения за уровнем воды в реках были начаты примерно в сер. XIX в., в частности в Витебске с 1838 г., Пинске, Турове, Мозыре — 1843, Лоеве— 1857, Кобрине — с 1863 г.

С ХІХ в. заметно расширилось промышленное и сельскохозяйственное производство, быстро развивалась внутренняя и внешняя торговля, что создало благоприятные условия для улучшения существующих и создания новых речных путей сообщения. В кон. XVIII и в 1 пол. XIX в. были проведены исследования в бассейнах близко расположенных речных систем — Немана и Припяти, Днепра и Зап. Двины, Припяти и Вислы — с целью сооружения лесосплавных и судоходных каналов. Изучались течение и режим рек, положение истоков. Были построены значительные для того времени гидротехнические сооружения — Днепровско-Неманский и Днепровско-Бугский каналы, Березинская водная система. В сер. XIX в. началось регулярное движение судов по Днепру, Припяти, Сожу, Березине. Все это требовало систематических гидрологических наблюдений.

Результаты многолетних исследований водных объектов на территории России, проведенных в основном для целей речного транспорта, обобщены в «Гидрографическом атласе Российской империи» (1832) и 6-томном труде И.X.Штукенберга «Гидрография России» (1844-49).

В 70-е гг. XIX в. в России была организована Навигационно-описная комиссия МПС, которая за 20 лет своей деятельности провела большую работу по изучению рек России, включая протекающие по территории Беларуси. В 1880 г. комиссия имела 11 гидрологических постов на судоходных белорусских реках. Результаты исследований публиковались в виде навигационных атласов и альбомов. После прекращения деятельности комиссии изучение рек продолжало Управление водных путей МПС, которое издало ряд выпусков «Материалов для описания русских рек и истории улучшения их судоходных условий», а также монографию, посвященную Днепру.

Начало регулярному изучению гидрологии рек Беларуси, включая измерение расхода воды, наблюдение за условиями формирования максимального и минимального расхода, положила экспедиция И.И.Жилинского .В 1890 г. в Беларуси действовали 19 гидрологических постов, на 2 из них измерялись скорость течения, расход воды.

В кон. XIX—нач. XX в. появились научные труды, посвященные теоретическим вопросам гидрологии, сыгравшие роль в развитии знаний о водах суши и оказавшие заметное влияние на дальнейшее изучение конкретных водных объектов. Среди них работы М.А.Рыкачева «Вскрытие и замерзание рек Российской империи» (1886), Н.С.Лелявского «О речных течениях и формировании речного русла» (1893), В. М. Лохтина «О механизме речного русла» (1895), Е. В. Оппокова «Об испарении с поверхности речных бассейнов» (1911).

Особо важное значение имели исследования, выполненные А.И.Воейковым. В труде «Климаты земного шара, в особенности России» (1884) он впервые классифицировал реки по источникам питания, рассмотрел ряд других вопросов гидрологии. В 1913 г. вышла его книга «Пинское Полесье и результаты его осушения».

Белорусское Полесье — режим грунтовых вод, влияние лесов, естественных и осушенных болот на питание рек — изучал, работая в составе Западной экспедиции по осушению болот, Е. В. Оппоков. Большую известность получила его работа «Режим речного стока в бассейне верхнего Днепра (до г. Киева)» (1909, 1913, Большая золотая медаль им. Ф. П. Литке ИРГО, 1916). Также участник экспедиции Г.И.Танфильев впервые в России классифицировал болота, составил описание растительности полесских болот.

В кон. XIX в. были проведены первые специальные исследования озер на севере Беларуси. В 1872 г. А.М.Сементовский - Курило опубликовал гидрологический обзор озер Витебской губернии.

В 1894 г. Московский университет и РГО организовали экспедицию под руководством Д.Н.Анучина, изучавшую истоки крупнейших рек Европейской части России. Экспедиция впервые осуществила и съемки некоторых озер Беларуси, дала их гидрологическую характеристику.

К 1914-16 гг. относится деятельность Витебской рыбохозяйственной экспедиции, которая занималась гидрологическим и биологическим изучением озер. Гидробиологические исследования рек и озер Беларуси в 1904 г. начал проводить и отдел ихтиологии Русского общества акклиматизации животных и растений. [1]

 

1.2.Исследования 1918-1941г.

 

После 1918 г. главными задачами в области гидрологии стали оценка состояния водных ресурсов и гидрологическое обоснование их использования. Эти задачи были тесно связаны с мероприятиями по восстановлению народного хозяйства, электрификации и индустриализации страны, осуществлению пятилетних планов развития.

В 1917-41 гг. значительно выросла сеть гидрологических постов, были созданы гидрологические станции. К 1940 г. в Беларуси действовали 170 гидрологических постов, на 47 из них изучался сток. Первая на юге республики гидрологическая станция появилась в водосборе р. Ведрич (бассейн Днепра) и действовала с 1928 по 1941 г. Гидрологические станции исследовали режим рек, условия формирования стока гидрографической сети определенной территории, руководили работой гидрологических постов, обрабатывали и обобщали полученные данные, обеспечивали организации и учреждения гидрологическими сведениями. Впоследствии гидрологические станции вошли как отделы гидрологии в состав ГМС, проводивших комплекс метеонаблюдений.

С 1931 г. в Беларуси начала действовать служба гидрологических прогнозов. Первый прогноз высоты весеннего половодья был сделан для Днепра, Березины, Сожа, Припяти. Позднее работы по составлению гидрологических прогнозов значительно расширились и включили прогнозы сроков замерзания рек, ледохода, наступления максимальных уровней, сроков освобождения пойменных земель от разливов и т. д.

Для рационального использования водных ресурсов страны были необходимы их предварительное изучение, обработка и систематизация материалов по единой методике, т. е. составление водного кадастра, в котором содержались бы количественные и качественные характеристики водных ресурсов. Эту работу возглавил созданный в 1919 г. в Ленинграде Государственный гидрологический институт — ведущее научное учреждение СССР в области гидрологии суши. Первый водный кадастр был издан в 1933-40 гг. В его составление большой вклад внесли ученые и практики Беларуси. В кадастр вошли сведения о 130 реках и 15 озерах республики, показаны возможности использования их ресурсов. [2]

Белорусские реки как источники энергоресурсов до 1918 г. не изучались. Первое исследование, посвященное гидроэнергоресурсам БССР, было издано в 1929 г. Это материалы гидроэнергетической комиссии НАНБ, определившей гидроэнергоресурсы республики в границах 1926 г. В дальнейшем в связи с разработкой первого пятилетнего плана уточнялись водосборные площади, рассчитывались падения, средние многолетние расходы рек и т. д. В 1931 г. М.Л.Лейвиковым были опубликованы предварительные результаты подсчета запасов гидроэнергоресурсов БССР. Энергоресурсы были определены для 5 крупных судоходных рек — Зап.Двины, Днепра, Березины, Сожа, Припяти и 93 мелких несудоходных. Изучением рек с целью строительства на них ГЭС занимался А.И.Тюльпанов.

В 1928 г. при Наркомземе БССР была организована научно-исследовательская станция рыбного хозяйства, положившая начало регулярным гидробиологическим исследованиям многих рек и озер. В этот период стали изучаться некоторые озера Полесья, Браславские озера, Нарочь. В предвоенный период в исследовании белорусских озер преобладало биологическое направление. Изучение гидрологического режима болот осуществлял с 1930 г. Всесоюзный НИИ болотного хозяйства.

В предвоенные годы в Беларуси начались и гидрогеологические исследования: изучение закономерностей распространения, особенностей залегания и движения, происхождения, состава и свойств подземных вод. Их проведение было необходимо для решения вопросов водообеспечения промышленности, сельского хозяйства, населения, для целей мелиорации. Комплексные гидрогеологические работы выполнялись в бассейне Свилочи, где были выявлены источники водоснабжения Минска, открыты запасы минеральных вод. В 1938 г. на базе открытых источников хлоридно-натриевых вод в Бобруйске построена первая в Беларуси бальнеологическая лечебница. [3]

 

1.3.Послевоенный период

 

Гидрологические исследования в послевоенные годы приобрели большой размах. Восстановление разрушенного войной народного хозяйства, новое строительство, особенно гидротехническое, потребовали от гидрологических служб решения больших и сложных задач, связанных с обеспечением промышленности, сельского хозяйства сведениями о водных ресурсах республики, режиме водных объектов.

С этой целью восстанавливалась и расширялась сеть гидрологических постов и станций, совершенствовалось их размещение. Уже в 1956 г. в республике насчитывалось 211 водомерных пунктов, в среднем один на 984 км2. К 80-м гг. в системе Белорусского республиканского управления по гидрометеорологии и контролю природной среды действовали 206 гидрологических постов. На 177 из них изучался речной сток, на 16 — уровенный режим озер и водохранилищ, на 77 — гидрохимические показатели, на 10 — сток взвешенных частиц, в 141 пункте велись наблюдения за чистотой рек, озер, водохранилищ. Речные гидрологические станции функционировали на Зап.Двине в Витебске и Полоцке, на Днепре в Могилеве, на Немане в Гродно, на Вилии в Вилейке, на Свислочи в Минске, в бассейне Припяти в Мозыре и Пинске. Озерная станция действовала в п.Нарочь, болотная — в п.Полесский Лунинецкого района. В составе специализированных НИИ, гидрометеорологических обсерваторий и станций работали сектора гидрологии. Более широкий размах приобрели комплексные исследования, направленные на выяснение генезиса и связи гидрологических явлений с окружающей природной и искусственно создаваемой средой. Повысилось к 1990-м гг. качество программ и методик научных исследований, гидрометрическая сеть оснащалась новейшей аппаратурой, на крупнейших станциях для обработки материалов наблюдений использовались ЭВМ.

Результаты наблюдений обобщены в ряде публикаций. Так, состояние изученности водных объектов до 1948 г. отражено в «Кратком справочнике рек и водоемов БССР» А.И.Тюльпанова И.А.Борисова и др. В 50:е гг. группой специалистов под рук. А.И.Тюльпанова продолжалась работа по определению энергозапасов рек на базе местных ресурсов. В 1957 г. была издана книга «Гидроэнергетические ресурсы Беларуси», а в 1960-62 гг.— 2-томный «Водоэнергетический кадастр БелССР» под ред. Т.Л.Золотарева. В кадастре кроме потенциальных гидроэнергоресурсов представлена гидрографическая характеристика бассейнов и речных систем. Для рек указаны площадь водосборов, падение и уклон, коэффициенты извилистости, устьевые средние многолетние расходы и т. д. Многие показатели получены расчетным путем.

Мероприятием большой государственной важности стала работа над вторым изданием Водного кадастра СССР. Водный кадастр Беларуси и Верхнего Поднепровья был составлен в 1966 г. В него вошли сведения о 142 реках и 26 озерах. С 1966 г. раз в 5 лет выходят периодические издания в серии «Основные гидрологические характеристики». К 1970 г. был собран фактический материал о 145 реках и 174 озерах. Продолжались систематические наблюдения на 133 реках и 17 озерах, и полученные данные, вошли в справочник «Ресурсы поверхностных вод» (1971). [4]

В Беларуси успешно разрабатывались научные проблемы, связанные с условиями формирования стока, особенностями его распределения по территории республики, по сезонам года. На карте модулей стока для Европейской части СССР, составленной Б.Д.Зайковым (1946), указан сток рек БССР. Специально для территории Беларуси, И.М.Лившиц по данным наблюдений по 1953 г. детально разработал карту нормы годового стока. В первый «Атлас БССР» (1958) вошли его карты «Годовой сток», «Сток за весенний и летний сезоны», «Сток за осенний и зимний сезоны». Ряд вопросов освещены Лившицем в работах «Внутригодовая обеспеченность расходов рек БССР» (1948), «Обеспеченность суточных расходов рек Полесья» (1955). Условия формирования нормы стока, минимального стока исследованы К.А.Клюевой, В.В.Салазновым. Изучению водного баланса рек и речных водосборов, методике расчета величины испарения с поверхности водоемов, влиянию мелиорации на речной сток посвящены труды А.Г.Булавко, В.Ф.Шебеко. [5]

Главным научно-исследовательским учреждением в области гидрологии является Гидрометеоцентр Беларуси. Минская гидрометеорологическая обсерватория готовит справочники по водным ресурсам, проводит научные исследования по изучению гидрологического режима водных объектов, руководит работой станций и постов зональных обсерваторий. Брестская, Гомельская и Витебская зональные обсерватории составляют гидрологические ежегодники. Гидрометеорологические обсерватории снабжают сведениями о водных объектах хозяйственные и партийные органы, население, разрабатывают гидрологические прогнозы.

Широкий круг научных вопросов, включая проблемы гидрологии суши, исследуется в БГУ. Учеными университета изучена история развития озер в голоцене, произведена их генетическая классификация, определена взаимосвязь озер с водосборами, выяснены законы озерной седиментации. Значительным вкладом в озероведение Беларуси являются работы О.Ф.Якушко «Белорусское Поозерье» (1971), «Край озерный» (1978), «Озероведение. География озер Беларуси» (1981) и др. О.Ф.Якушко исследованы история развития, геоморфология и морфометрия озерных котловин, дана характеристика водной массы, биологических особенностей озер, рассмотрены многие вопросы хозяйственного использования и охраны озер.

Плодотворно работает созданная в 1968 г. при ГФ БГУ Отраслевая НИЛ, которая осуществляет комплексные исследования озер и водохранилищ, изучает режим, влияние антропогенного фактора, прогнозирует развитие экосистем, определяет пути их рационального использования и охраны. [6]

Изучению водохранилищ, вопросам использования водных ресурсов посвящены работы В.М.Широкова. В его книге «Конструктивная география рек: основы преобразования и природопользования» (1985) содержатся данные по рекам и водохранилищам Беларуси, рассматриваются вопросы, связанные с преобразованием рек, созданием водохранилищ и взаимодействием их с окружающей средой, обобщается материал длительных фактических наблюдений, проведенных на территории республики.

Особое значение имеет изучение гидрологических объектов как источников водных ресурсов для целей гидротехнического строительства, проведения мелиоративных работ, охраны и рационального использования. Крупным научным учреждением, ведущим разработку научно-технических обоснований комплексного использования водных ресурсов, является ЦНИИКИВР. В институте разрабатываются методы составления и оптимизации водохозяйственных балансов, изучается взаимодействие вод и окружающей среды при водохозяйственном строительстве, влияние водохозяйственного фактора на размещение производительных сил. Вопросы гидрологии, водного хозяйства исследуются также в БелНИИ мелиорации и водного хозяйства, институте по проектированию водохозяйственного и мелиоративного строительства (Белгипроводхоз). Специальные гидробиологические, гидрохимические, гидрологические исследования водных объектов проводят ряд других научных учреждений республики.

Водохозяйственное и мелиоративное строительство Беларуси осуществляло Министерство мелиорации и водного хозяйства. С целью обеспечения регулирования стока рек построены водохранилища. Крупнейшие из них — Вилейское, Заславское, Краснослободское, Любанское, Чигиринское, Солигорское, Осиповичское. Для удовлетворения коммунальных и промышленных потребностей Минска в воде, обводнения и благоустройства Свислочи и водохранилищ на ней в 1976 г. сдана в эксплуатацию Вилейско-Минская водная система. Эксплуатация водных ресурсов регулируется Водным кодексом. [7]

 

1.4.Исследования  на  современном этапе

 

В настоящее время гидрометеорологическую деятельность в Республике Беларусь осуществляет Департамент по гидрометеорологии в составе:  Республиканский  гидрометеорологический центр, Республиканский авиационно-метеорологический центр, Республиканский центр радиационного контроля и мониторинга окружающей среды, областные центры по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 2 межрайонных центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 39 метеорологических, 2 гидрологические, 9 специализированных (6 агрометеорологических, фонового мониторинга, озёрная, болотная), 8 авиационно-метеорологические станций гражданских, 137 гидрологических постов.

Основными целями деятельности  гидрометслужбы являются: организация получения первичных гидрометеорологических данных на государственной сети гидрометеорологических наблюдений; осуществление сбора, обработки, анализа, хранения и предоставления гидрометеорологической информации с сети гидрометеорологических наблюдений; составление прогнозов (синоптических, гидрологических, агрометеорологических), проведение анализа региональных изменений климата; обеспечение в установленном порядке государственных органов, юридических лиц и граждан гидрометеорологической информацией; проведение исследований полярных районов Земли.

В современных условиях нет отрасли экономики, которая прямо или косвенно не испытывала бы потребности в гидрометеорологической информации. Для успешного продвижения фактической и прогностической продукции на рынке гидрометеорологических услуг необходимо знать специфику производственной деятельности отраслей экономики, влияние на нее различных метеорологических параметров. Это позволяет проводить грамотные консультации потребителей по подбору информации, определению ее объема, параметров, частоты передачи и формы предоставления. Задача гидрометеорологической сети — помочь потребителю сориентироваться в огромном количестве гидрометеорологических параметров с целью наиболее эффективного использования их в производственной деятельности.

В последние годы отмечается увеличение количества интенсивности неблагоприятных и опасных погодных явлений, которые приносят значительный ущерб народному хозяйству страны, предоставляют угрозу безопасности населения и окружающей среде. Ежегодно в стране регистрируется от 10 до 25 опасных гидрометеорологических явлений, суммарный ущерб от которых достигает нескольких десятков, иногда и сотен миллиардов белорусских рублей. Большинство отмечающихся опасных явлений носит локальный характер, однако такие явления, как заморозки, сильный ветер (в том числе и шквалы), сильные дожди, чрезвычайная пожарная опасность, зачастую охватывают значительную часть территории Беларуси. Поэтому наблюдения за погодой и своевременное прогнозирование опасных явлений погоды с целью снижения угрозы жизни людей и минимизации ущерба экономики — одна из важнейших задач национальной гидрометеорологической службы Беларуси.

Ежедневно в Республиканском гидрометеоцентре разрабатывается около 60 специализированных прогнозов погоды разной заблаговременности. В течение года для сельского хозяйства составляется 17 видов агрометеорологических прогнозов, из них 8 видов прогнозов средней областной урожайности,  7 видов фенологических. Кроме того, для различных организаций составляются и доводятся  7 видов гидрологических прогнозов — это  сроки вскрытия рек и максимальных уровней весеннего половодья, прогноз минимальных уровней воды,  прогноз появления плавучего льда на реках Беларуси и др. Регулярно составляются гидрометеорологические бюллетени, доклады, справки, консультации о сложившихся и ожидаемых гидрометеорологических условиях.

Гидрометеорологическое обеспечение дает социальные результаты, которые заключаются в удовлетворении потребности конкретного человека в информации о погоде «на сегодня и на завтра». Обеспечение населения информацией о погоде и климате происходит в основном через средства массовой информации.

Прогнозирование и своевременное предупреждение о возможном стихийном или опасном гидрометеорологическом явлении позволяет уменьшить потери от него. Анализ соответствующих данных на международном уровне показывает, что своевременное предупреждение о неблагоприятных и опасных явлениях погоды, позволяющее принять необходимые меры защиты, дает возможность уменьшить потери от них до 40 процентов. В последние годы активно внедряются новые технологии гидрометеорологических наблюдений, идет техническое переоснащение государственной сети гидрометеорологических наблюдений с установлением автоматических датчиков и автоматизированных метеорологических систем фирмы «Вайсала» и «Пеленг», модернизация сети метеорологических радиолокационных наблюдений, внедрение новых и совершенствование существующих методов прогнозов погоды. Все  это позволяет смотреть в будущее развитие гидрометеорологической службы с оптимизмом.[16]

 

ВЫВОДЫ  ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ

 

1.Гидрологические исследования в дореволюционный период позволили достичь следующих результатов:

— организовать водомерную сеть и положить начало гидрометрическим работам;

 — издать материалы по описанию рек, озер, болот;

— выявить основные закономерности между стоком и климатическими факторами;

 — заложить основы научных гидрологических исследований

2. Гидрологические исследования после 1918 г. развивались под влиянием запросов народного хозяйства. В эти годы был составлен первый водный кадастр Беларуси, впервые определены гидроэнергоресурсы, составлены первые гидрологические прогнозы

3. На современном этапе гидрологических исследований разрабатываются и исследуются ряд проблем, прежде всего связанных с рациональным использованием, преобразованием, охраной поверхностных и подземных вод республики. Особое значение приобретает научное предвидение дальнейшего развития водных объектов, поскольку они все больше вовлекаются в хозяйственную деятельность, преобразуется сток рек. Это привело к развитию теории гидрологической науки, совершенствованию методов расчетов, прогнозов, повышению качества гидрологических наблюдений

 

2.ФАКТОРЫ, ВЛИЮЩИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТОКА РЕК

 

2.1.Климатические факторы

 

Важнейший фактор формирования стока – климат. Сток является функцией осадков и испарения, т. е. гидрометеорологических компонентов географического ландшафта, отражающих то соотношение тепла и влаги, которое свойственно данной географической зоне. Все остальные элементы ландшафта, или факторы подстилающей поверхности, влияют на сток не непосредственно, а через осадки и испарение.

Основное направление Днепра (с севера на юг) предопределяет рост температуры воды вниз по течению.

Верхнее часть бассейна лежит в области избыточного и достаточного увлажнения (лесная зона).

Питание реки Днепр осуществляется из нескольких источников: основным источником являются снеговые воды, формирующие значительную часть стока (50%), а также подземные воды (27%) и дождевые воды (23%). Роль снеговых вод постепенно возрастает вниз по течению реки Днепр, в то время как роль дождевых вод резко уменьшается.

Средняя по Беларуси температура воздуха в 2010 г. составила +6,9°С, что на 1,1°С выше климатической нормы.

В большинстве месяцев года температура воздуха превышала климатическую норму (рис. 2.1). Положительная аномалия температуры удерживалась с февраля по август, а также отмечалась в ноябре. Максимальное положительное отклонение температуры воздуха от климатической нормы было зафиксировано в июле (+4,8°С).

В январе, октябре и декабре отклонение температуры воздуха от климатической нормы было отрицательным. Наиболее значительное отрицательное отклонение от нормы отмечено в январе (–4,8°С). В сентябре среднемесячная температура воздуха соответствовала климатической норме.

За 2010 г. в Беларуси выпало 729 мм осадков (111% климатической нормы). В течение года осадки выпадали неравномерно. Сухим был январь, март, апрель и октябрь. В июне, июле и августе количество осадков было близким к климатической норме, остальные месяцы года были влажными. (Прил. 2-3)

Высокое весеннее половодье стало отличительной особенностью водного режима в 2010 г. Максимальные уровни воды почти повсеместно превысили средние многолетние значения, а на правобережных притоках р.Припяти приблизились к максимальным наблюденным уровням.

На всей территории страны первые ледовые явления появились зимой 2009–2010 гг. во второй декаде декабря, что на 15–30 дней позже средних многолетних дат.

Устойчивый ледостав образовался в третьей декаде декабря, т.е. на 3–13 дней позже средних многолетних дат. На некоторых малых реках в бассейнах Днепра,  и Припяти ледостав сформировался на 3–9 дней раньше средних многолетних сроков.

Зима 2009–2010 гг. была холодная: средняя месячная температура воздуха в январе составила –11,5°С и оказалась ниже нормы на 4,8°С.

Холодная погода способствовала наращиванию толщины льда в зимний период. На реках бассейна Днепра максимальная толщина льда была ниже средних многолетних значений на 1–26 см. Максимальные ее значения наблюдались в третьей декаде января–первой декаде февраля.

Снежный покров установился повсеместно на территории Беларуси во второй декаде декабря, что близко к многолетним срокам, и сохранялся до третьей декады марта. В ряде регионов страны высота снежного покрова приближалась к максимальным значениям, установленным за весь период наблюдений.

Водность рек в зимний период практически на всей территории была выше нормы за счет высокой водности рек предшествующего осеннего периода и выпавших в зимний период осадков (130% климатической нормы) и составила 104–232% от многолетних значений. При этом наиболее высокая водность характерна для рек Днепр (209%) и Сож (232%). Вместе с тем на ряде рек (Свислочь, Горынь и Уборть) водность зимнего периода оказались ниже средних многолетних значений (83–99% от многолетних значений).

На большей части территории страны переход среднесуточной температуры воздуха через 0°С в сторону повышения имел место 18–20 марта, что оказалось на 5–12 дней раньше средних многолетних дат, в то же время для южных регионов эти сроки были близки к климатической норме.

Весенний подъем уровня воды начался на 1–14 дней позже средних многолетних дат и пришелся на конец второй–начало третьей декады марта. Продолжительность весеннего половодья меньше средних многолетних сроков на 4–30 дней установлена в 2010 г. для большинства рек страны, на 3–50 дней – для рек бассейна Припяти. На Западной Двине и Днепре период весеннего половодья продолжался на 2–10 дней больше средних многолетних сроков.

Высший уровень весеннего половодья наблюдался в третьей декаде марта–первой декаде апреля, что близко к средним многолетним датам.

По своим значениям высшие уровни весеннего половодья на реках страны превысили средние многолетние величины на 5–220 см, причем на средних реках в бассейне Припяти они приблизились к максимальным значениям уровня воды, зарегистрированным за период наблюдений.[15]

2.2.Почвы

 

Почвы как элемент географического ландшафта имеют зональное распределение. Различные почвы обладают неодинаковыми водно-физическими свойствами и, в частности, разной водопроницаемостью. Водопроницаемые почвы быстро поглощают атмосферные осадки, которые, просачиваясь в почву, менее подвергаются испарению и увеличивают подземную составляющую стока. На малопроницаемых почвах при прочих равных условиях выпавшая атмосферная влага задерживается на поверхности и более интенсивно испаряется. Таким образом, влияние почв отражается на стоке через испарение.

Под культурными растениями почвы увлажнены иногда недостаточно, раз в три года ученые констатируют на дерново-подзолистых почвах недостаточное обеспечение растений влагой.

Для дерново-подзолистых почв характерен промывной водный режим, однако в условиях нашей страны он выражен не слишком четко, постоянное сквозное промачивание почвенной толщи чаще всего отсутствует.

Характерными особенностями водно-физических свойств дерново-подзолистых почв являются большая плотность сложения (объемная масса), низкая скорость водопроницаемости и плохая аэрация в нижних горизонтах в случае подстилания плотными породами.

Показатель плотности сложения сильно различается у почв в зависимости от гранулометрического состава. (Прил.4-8).

Проанализировав приложения можно сделать вывод, что почвы в бассейне Днепра дерново-подзолистые. Им  свойственно невысокое содержание гумуса в гумусовом горизонте (1,5-2,0%), кислая реакция.

Почвы на пылеватых суглинках и сами почвообразующие породы легко размываются (и промываются) водой, что ведет к образованию оврагов, котловин, микрозападин.

Коэффициент увлажнения составляет, в среднем, 1,2-1,4; в апреле-

июле – менее 1.

Грунты дна разнообразны. По длине реки подзолистые почвы (в верхнем течении) сменяются черноземами, а затем каштановыми почвами (в среднем и нижнем течениях). Встречаются солончаки, меловые образования и др.[10].

 

2.3.Рельеф

 

Рельеф воздействует на сток, главным образом, через осадки и  испарение. Осадки с повышением местности возрастают до известного предела. Испарение же, наиболее значительное в низких местах, убывает с высотой вследствие понижения температуры и уменьшения радиационного баланса. Поэтому сток с высотой растет, правда, следует заметить, что изменение осадков и испарения с высотой не так однозначно и зависит от форм рельефа, экспозиции склонов относительно направления преобладающих влагоносных ветров и пр.

течет в низменных, частично заболоченных и покрытых преимущественно сосновыми, местами березовыми или еловыми лесами берегах; ниже до города Шклова – среди холмистой местности, где долина реки узкая (0,5 – 1 км), пойма местами отсутствует.

Поверхность высотой 200 – 250 м с общим наклоном с северо-востока на юго-запад, а также плоских моренно-зандровых равнин Приднепровской низменности.

Большую роль в формировании рельефа сыграли аккумулятивная деятельность Припяти и её главных притоков, процессы заболачивания пониженных участков в голоцене. Отличается благоприятными условиями для гидравлической связи глубинных водоносных горизонтов с поверхностными. Поверхность Белорусского Полесья - водно-ледниковая и озёрно-аллювиальная песчаная низина с древними надпойменными террасами, слабым наклоном на юге-востоке, на небольшом участке на западе (в бассейне Западного Буга), с близким к поверхности уровнем залегания грунтовых вод. Абсолютные высоты 100 - 150 м, в наиболее пониженной части с почти плоским рельефом находятся болота (наибольшие массивы Поддубичи, Великий Лес, Выгонощанское болото, Загальский массив) и заболоченные участки с песчаными дюнами, небольшими холмами, озёрными котловинами и древними береговыми валами Припяти и её притоков, частично переработанными золовыми процессами. Встречаются отдельные краевые ледниковые образования - Мозырская гряда, Хойникско-Брагинские высоты, Юровичская возвышенность и другие.[12]

 

2.4.Растительность

 

Леса имеют важное водорегулирующее значение, однако по вопросу об их водоохраной роли существовали и существуют разные взгляды и исследователи утверждали, что лес увеличивает речной сток, другие отстаивали противоположное мнение.

Влияние леса на норму стока, согласно уравнению водного баланса, может быть вызвано его воздействием на количество осадков и на испарение. В настоящее время большинство исследователей признают увеличение осадков над лесом в среднем на (0 — 12%). Испарение же с лесных водосборов, как показали экспериментальные данные, примерно такое же, как и с полевых. Следовательно, влияние леса на сток рек, полностью дренирующих подземный сток, выразится в его увеличении.

Лесная зона, верхнего течения Днепра имеет избыточное и достаточное увлажнение, отличается относительно высокими показателями лесистости.

На Полесье под лесом около 43 % территории бассейна; сосновые и широколиственно-сосновые леса распространены на водоразделах в надпойменных террасах, небольшие участки широколиственно-еловых лесов расположены на северной окраине Белорусского полесья, широколиственные леса, преимущественно дубравы, переходящие на увлажнённых плодородных участках в ясенево-дубовые и ясеневые - на моренных возвышенностях, равнинах и надпойменных террасах, массивы черноольховых и пушистоберёзовых лесов - на низинных болотах. На вырубках берёзовые я осиновые, в поймах рек дубовые и ольховые леса. Луга заливные разнотравно-злаковые, осоково-разнотравные и разнотравно-бобовые и низинные злаково-осоково-разно-травные и разнотравно-осоково-моховые. Низинные луга малопродуктивны, требуют коренного улучшения.

Средняя лесистость белорусской части бассейна составляет 40,1%, что для Беларуси соответствует оптимуму.[13]

 

2.5.Болота и озера. Подземные воды

 

Озера, испаряя накапливающиеся в них воды, уменьшают сток и  вместе с тем являются его регуляторами. Особенно велика в этом отношении роль больших проточных озер. Количество воды в реках, вытекающих из таких озер, почти не изменяется в течение года.

Болота в зоне недостаточного увлажнения могут существенно снижать норму годового стока за счет увеличенного испарения с поверхности болотных водосборов по сравнению с незаболоченными; в зоне достаточного и избыточного увлажнения их влияние незаметно.

На территории  Днепровского бассейна имеется большое число водоемов природного и искусственного происхождения, большинство которых расположено в поймах рек Припяти и Березины. Имеются также крупные русловые и наливное водохранилища, например: Заславское (26,86 км² водного зеркала), Осиповичское (11,87 км²), Светлогорское (14,37 км²) и Чигиринское (21,19 км²). Первые три водохранилища созданы для целей водоснабжения, регулирования стока и орошения, последнее имеет гидроэнергетическое назначение.

Результаты анализа литературы и ведомственных материалов (на стадии подготовки национальных докладов) позволяют сделать вывод об отсутствии в Беларуси системы наблюдения за изменением площадей и состояния болот как следствие мелиоративных работ и других видов хозяйственной деятельности. Полная инвентаризация болот была проведена до начала широкомасштабной мелиорации болот. Последующие обследования болот проводились лишь в отдельных регионах и не могли отразить изменений площади болот и их состояния в республике. В результате все последующие оценки площадей

болот не основывались на конкретных инвентаризационных данных и поэтому не отражали истинную картину современного состояния болот. Такие оценки не содержали списков болот с указанием, какие из них уже осушены, а какие остаются в естественном состоянии.

Для практических целей принципиально важно учитывать, что болота, будучи открытыми экосистемами, взаимодействуют с окружающей средой, в том числе - с прилегающими территориями. В результате такого взаимодействия формируются разнообразные болотные комплексы, представляющие собой природные экосистемы различной степени взаимосвязи и сложности, у которых болота, озера, реки и прилегающие территории имеют общность гидрологического режима, других физико-географических процессов и

функционируют в единых природных ритмах, оказывая взаимное влияние друг на  друга.

Переходя к характеристике возможного взаимного влияния ресурсов пресных и минеральных подземных вод, прежде всего следует отметить несоизмеримость масштабов использования минеральных вод по сравнению с пресными. Наибольшие дебиты (водозаборов с минеральными водами составляют несколько тысяч кубических метров в сутки. В связи с этим отбор минеральных вод сколько-нибудь заметного влияния на ресурсы пресных подземных вод оказать не может. Эксплуатационные ресурсы минеральных вод в большинстве случаев также не зависят от отбора  пресных подземных вод. Наоборот, в ряде случаев, когда минеральные напорные воды разгружаются в вышележащие горизонты с грунтовыми водами, отбор пресных вод улучшает условия эксплуатации минеральных, препятствуя подтоку пресных вод при снижении уровня минеральных. В артезианских бассейнах платформенного типа водоносные горизонты с минеральными водами, как правило, расположены на значительных глубинах и отделены от оцениваемых горизонтов пресных вод выдержанными практически водоупорными толщами. Кроме того, следует учитывать, что динамические уровни в скважинах, эксплуатирующих минеральные воды, обычно находятся выше уровней в скважинах, вскрывающих пресные воды вышележащих горизонтов.

Тем не менее в отдельных случаях и минеральные, и пресные воды могут быть найдены на различных участках в пределах одного и того же водоносного комплекса. В этих случаях отбор пресных подземных вод может существенно сказаться на условиях эксплуатации минеральных вод и ресурсах последних, приводя к дополнительной срезке уровня, что в свою очередь может повлечь за собой приток  вод некондиционного состава. Вопросы учета взаимосвязи подземных и поверхностных вод в водохозяйственных балансах, в том числе определение влияния отбора подземных вод на поверхностный сток, подробно рассмотрены в работе Е. Л. Минина (1973). Эксплуатация водоносных горизонтов, подземные воды которых связаны с поверхностными, несомненно, вызовет уменьшение поверхностного стока, при этом величина уменьшения будет зависеть от продолжительности периода эксплуатации, системы расположения водозаборов и расстояния водозаборов от реки.

Можно считать, что при отборе всех подсчитанных эксплуатационных ресурсов уменьшение поверхностного стока произойдет на величину, равную восполняемым ресурсам, так как остальная часть эксплуатационных ресурсов обеспечивается сработкой естественных запасов. Однако при этом не учитывается, что часть восполняемых эксплуатационных ресурсов (в ряде аридных районов довольно значительная) формируется за счет уменьшения или полного прекращения испарения с зеркала подземных вод при его снижении в процессе эксплуатации. В связи с этим изменение поверхностного, стока будет меньше величины восполняемых эксплуатационных ресурсов подземных вод. При этом не учитывается также та часть отобранной воды, которая после использования и очистки снова сбрасывается в реки. Поэтому речной сток может уменьшаться только на величину так называемых безвозвратных потерь, обычно составляющих не более 20 — 30% от общего количества отобранной воды. В некоторых случаях в результате сброса использованных подземных  вод поверхностный сток может даже возрасти, так как часть этих подземных вод поступает за счет осушения пласта, а не только за счет привлечения поверхностного стока.[11]

 

2.6.Антропогенное воздействие

 

Сильное влияние на сток оказывает хозяйственная деятельность людей, вносящая большие изменения в природные комплексы. В процессе хозяйственной деятельности человек изменяет заселенность, заболоченность, озерность громадных территорий, преобразует рельеф, почвенный покров, создает искусственные ландшафты. Особенно быстро и существенно сказывается влияние антропогенных факторов на сток в зоне недостаточного увлажнения.

Суммарный объем забора поверхностных и подземных вод по данным водного кадастра в 2010 г. составил 1598 млн. м³ и по сравнению с 2009 г. увеличился на 25 млн. м³, количество воды, изъятой из поверхностных источников, возросло на 19 млн. м³, а из подземных – на 6 млн. м³(Прил.9-10).

Воды, отработанные в отраслях экономики, отводятся в поверхностные водные объекты, подземные горизонты и различного рода накопители. В Беларуси основной объем сточных вод сбрасывается в реки. В 2010 г. в водные объекты страны отведено на 7 млн. м³ сточных вод меньше, чем в 2009 г., таким образом, объем сточных вод уменьшился до 990 млн. м³.

В 2010 г. объем сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, по сравнению с 2009 г. увеличился на 49 млн. м3 и составил 933 млн. м3 или 94% от всего объема отведенных в водные объекты сточных вод (в 2009 г. – 89%). Количество загрязняющих веществ, поступивших в водные объекты в составе сточных вод в 2010 г., приведено в таблице 8. Прежде всего, обращает на себя внимание факт значительного роста объемов сброшенного в водные объекты железа, величина которого возросла на 72 т.

В отраслевой структуре водоотведения самое большое количество сточных вод,

как правило, приходится на жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ) и бытовое обслуживание.(Прил.11)

 

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ

 

1.Важнейший фактор формирования стока – климат. Сток является функцией осадков и испарения. Основное направление Днепра (с севера на юг) предопределяет рост температуры воды вниз по течению. Верхняя часть бассейна лежит в области избыточного и достаточного увлажнения (лесная зона). Питание реки Днепр осуществляется из нескольких источников: основным источником являются снеговые воды, формирующие значительную часть стока (50%), а также подземные воды (27%) и дождевые воды (23%).

2. Различные почвы обладают неодинаковыми водно-физическими свойствами и, в частности, разной водопроницаемостью. Почвы и сами почвообразующие породы в бассейне Днепра  легко размываются (и промываются) водой, что ведет к образованию оврагов, котловин, микрозападин. Коэффициент увлажнения составляет, в среднем, 1,2-1,4; в апреле-июле – менее 1.

3. Рельеф воздействует на сток, главным образом, через осадки и  испарение. Осадки с повышением местности возрастают, испарение же, наиболее значительное в низких местах, убывает с высотой вследствие понижения температуры и уменьшения радиационного баланса. Поэтому сток с высотой растет (200-250 в верхней части бассейна,100-150 в нижней).

4. Леса имеют важное водорегулирующее значение. Увеличение осадков над лесом в среднем составляет 0 — 12%. Испарение же с лесных водосборов примерно такое же, как и с полевых. Следовательно, влияние леса на сток рек, полностью дренирующих подземный сток, выразится в его увеличении.

5. Озера уменьшают сток и  вместе с тем являются его регуляторами.

6. Болота могут существенно снижать норму годового стока за счет увеличенного испарения с поверхности болотных водосборов.

7. Сильное влияние на сток оказывает хозяйственная деятельность людей, вносящая большие изменения в природные комплексы. Суммарный объем забора поверхностных и подземных вод за последний год увеличился на 25 млн. м³, а объем сточных вод уменьшился до 990 млн. м³.

 

3.    СТОК И ЕГО ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

 

3.1.Поверхностный сток

 

Основными количественными характеристиками стока являются расход воды, объем стока, слой стока, модуль стока, коэффициент стока.

Главнейшая характеристика стока -  расход воды, т.е. объем воды, протекающий через поперечное сечение потока в единицу времени (Q,м³/с).[14]

В пределах Черноморского бассейна протекает 4 крупных реки, длиной более 500 км: Днепр, Сож, Припять, Березина. Расход воды данных рек за 2010г. Представлен в таблице 6, рис.1 (см. Прил. 12-13).

На территории Беларуси среднемесячные расходы воды рек в весенние месяцы были в основном больше средних многолетних величин. В летний сезон средние месячные расходы воды рек выше средних многолетних величин наблюдались в июне и сентябре (за исключением Сожа). В июле и августе среднемесячные расходы воды рек отличались неоднородностью: больше нормы они были на реках в бассейнах Березины и на р. Припяти, меньше – на Днепре, Соже и Горыни. Среднемесячные расходы воды выше средних многолетних значений отмечались в ноябре за счет выпавших осадков. В октябре расходы больше нормы регистрировались на Припяти, Днепре, Березине и Горыни. Основной сток в 2010 г. прошел в весенний период, доля которого несколько превышала или приближалась к средним многолетним значениям.[15]

Объем стока воды – объем воды, прошедший через данное поперечное сечение речного потока за какой-либо интервал времени (м³).[14]

Основной объем местного речного стока (73%) формируется в водосборах Западной Двины, Немана и Днепра. Преобладающая часть транзитного стока поступает по Днепру (32%), Припяти (31%).Распределение местного стока внутри года весьма неравномерно. За три весенних месяца по рекам бассейну Черного моря протекает  до 56–62% годового стока. Неравномерность годового стока компенсируется в определенной мере строительством водохранилищ  (102 шт., площадью водной поверхности -

345 км;Пруды: 730 шт., площадью водной поверхности 93 км²).В 2010 г. общий объем стока рек Беларуси составил 67 600 млн. м³ и был на 17% больше средней многолетней величины. За период 2006–2010 гг. суммарный объем речного стока оказался несколько меньше средней многолетней величины  только в 2008 г., составив 93% от нормы (Прил.14-15).

Модуль  стока воды – количество воды, стекающее с единицы площади водосбора в единицу времени (л/с*км).

Среднегодовой модуль стока Днепра у города Могилева колеблется от 4,4 до 11,7 л/с км². Амплитуда сезонных колебаний стока еще значительнее.

Коэффициент стока – отношение величины стока к количеству выпавших на площадь водосбора атмосферных осадков, обусловивших возникновение стока.

Коэффициент стока для Днепра—25%. Это означает, что только четверть выпавших осадков стекает в море.

 

3.2.Подземный сток

 

Естественные ресурсы пресных подземных вод представляют собой суммарный расход потока воды, который обеспечен инфильтрацией атмосферных осадков. Величина инфильтрационного питания водоносных горизонтов зоны активного водообмена составляет 10–20% от средней многолетней величины атмосферных осадков. В общем стоке рек Беларуси на долю подземных вод приходится 47%. В 2010 г. режим уровней подземных вод можно охарактеризовать следующими тенденциями:

– изменение режима уровней подземных вод в естественных и слабонарушенных условиях во многом определяется метеорологическими факторами (количеством атмосферных осадков и температурой воздуха) и инфильтрацией. При этом питание подземных вод осуществляется на всей территории страны, а зоны инфильтрации и разгрузки чередуются в зависимости от особенностей рельефа и распределения гидрографической сети;

– по сравнению со среднемноголетними значениями сезонные уровни подземных вод в бассейне Днепра в 2010 г. практически не изменились. В бассейне Припяти в первом полугодии уровни оставались близкими к среднемноголетним значениям, а во втором в среднем понизились на 0,3 м.

По результатам многолетних мониторинговых наблюдений понижения уровней подземных вод отмечены в бассейнах рек  Днепра на 2 постах (4 скважины), Припяти на 7 постах (15 скважин).

В бассейне Днепра понижения уровней подземных вод были не значительны  – 0,04–0,17 м.  В бассейне Припяти понижения уровней составляли 0,22–0,26 (грунтовые воды) и 0,09–0,68 м (артезианские воды). Наибольшее количество гидрогеологических постов, на которых выявлены понижения уровней подземных вод, находятся в бассейне Припяти, что может быть связано с последствиями мелиорации. Для артезианских вод в этих регионах выявлена аналогичная тенденция, но менее выраженная.

На остальной территории  изменений уровней подземных вод не выявлено.(Прил.16)

Фактическое понижение уровней подземных вод эксплуатируемых водоносных горизонтов и комплексов по всем наблюдаемым водозаборам на конец 2010 г. не превышало расчетных величин допустимых понижений, принятых при оценке эксплуатационных запасов подземных вод. Это указывает на обеспеченность водоотбора в пределах утвержденных запасов подземных вод.

 

3.3.Твердый сток

 

Главными источниками поступления наносов в реки служат поверхность водосборов, подвергающаяся эрозии в период дождей и снеготаяния, и сами русла рек, размываемые речным потоком.

Наиболее важные характеристики наносов следующие: геометрическая крупность, гидравлическая крупность, плотность частиц, плотность отложений, концентрация наносов в потоке (мутность воды).

Почти весь твёрдый сток реки практически полностью оседает на дне.

Фракции <0,1 мм для береговой зоны не характерны и составляют ту часть осадков, которая выносится волновыми течениями за пределы береговой зоны и питает глубоководные толщи. Группа фракций >5,0 мм обычно наиболее сильно подвержена истираемости в береговой зоне и по ней рассчитывается соответствующий расходный элемент баланса. Оказалось, что около 2/3 объема осадочного материала представлено взвешенными наносами, что хотя и существенно, но почти в 2,5 раза меньше речного стока взвешенных фракций.

Для береговой зоны имеет значение эоловый снос с прибрежных аккумулятивных форм, сложенных песком. Ветровому переносу подвергаются в основном фракции 0,1—0,5 мм.

Пересеченный рельеф и наличие лессовых отложений обусловили повышенную мутность воды. Средняя мутность Днепра у Могилева составляет около 82 г/куб. м. Ниже по течению на протяжении нескольких километров вода реки засорена и непригодна для питья.

 

 

3.4.Экологическая ситуация

 

Оценка качества поверхностных вод Беларуси основана на анализе гидрохимических данных, полученных в 2010 г. в системе мониторинга поверхностных вод.

На территории Беларуси мониторинг поверхностных вод в пределах бассейна в 2010 г. проводился на 32 водных объектах (20 реках, 9 водохранилищах и 3 озерах), в том числе на 6 трансграничных участках рек Днепра, Сожа, Вихры, Ипути и Беседи. Сеть мониторинга насчитывала 82 пункта наблюдений.

Качество речной воды контролируется на участке Днепра от н.п.Сарвиры (трансграничный створ с Российской Федерацией) до г.п.Лоева (трансграничный створ с Украиной).

Удовлетворительный режим растворенного кислорода, судя по пределам его содержания (4,21–13,30 мгО²/дм³), был характерен для большинства створов. Вместе с тем дефицит кислорода был установлен в воде Днепра ниже г.Быхова в январе, когда его концентрация составила всего 2,43 мгО²/дм³ и оказалась ниже ПДК для зимнего период (4.00 мгО²/дм³).

Среднегодовое содержание органических веществ (по БПК₅) в воде реки (1,8–2,7 мгО²/дм³) свидетельствовало в общем об отсутствии загрязнения Днепра.

 Об антропогенном нарушении режима азота аммонийного в 2010 г. свидетельствуют наибольшие из зафиксированных в течение года концентраций, которые в воде всех створов превысили ПДК в 1–3,5 раза .

Согласно среднегодовым концентрациям азота аммонийного загрязнение Днепра наиболее отчетливо выражено в его нижнем течении на участке реки г.Речица– г.п.Лоев.

Как показал анализ данных, полученных в течение года, абсолютное большинство отобранных проб воды на загрязненном отрезке реки (более 85%), содержало избыточное количество аммонийного азота, а ниже г.п.Лоева – все пробы (100%), что указывает на устойчивость процесса «аммонийного» загрязнения.

Неблагоприятная гидрохимическая обстановка на реке Сож по-прежнему складывалась в районе г.Гомеля. Здесь на протяжении длительного периода речные воды обогащены азотом аммонийным, среднегодовые концентрации которого и в 2010 г. оказались выше ПДК (Прил.17).

Повышенными концентрациями азота аммонийного характеризовались 67% проб воды, отобранных из р.Сож в районе г.Гомеля (1,1–2,1 ПДК), и 15% проб, отобранных на участке от н.п.Коськово до г.Славгорода (до 1,9 ПДК в районе г.Кричева)

В течение года содержание аммонийного азота в воде реки колебалось от величин, характерных для незагрязненных речных вод, до значений, превышающих ПДК до 2 раз .

Загрязнение притока р.Сож – Ипути в первую очередь обусловлено избыточным содержанием фосфора фосфатного, ситуация в отношении которого в 2010 г. ухудшилась по сравнению с 2009 г.: в 90% водных проб, отобранных выше и ниже г.Добруша, установлены концентрации ингредиента, превышающие ПДК. В данном случае можно говорить об устойчивом «фосфатном» загрязнении реки. Содержание фосфора фосфатного в речной воде выше г.Добруша достигало 0,838 мгР/дм3 (12,7 ПДК) в январе и 0,878 (13,3 ПДК) в марте, ниже города – 0,205 (3,1 ПДК).

Для Ипути установлено также загрязнение азотом аммонийным: встречаемость концентраций азота аммонийного с диапазоном значений 1,1–2,7 ПДК составила в районе г.Добруша 67%. Содержание азота нитритного в воде реки, как правило, было ниже лимитирующего показателя, и только в отдельные месяцы превышало ПДК в 1,1–2,0 раза. В отношении других притоков различных порядков в бас-сейне Сожа (Вихры, Терюхи, Жадуньки и Прони) можно отметить загрязнение азотом аммонийным рек Вихры ниже г.Мстиславля и Терюхи, поскольку среднегодовое содержание ингредиента оказалось выше ПДК. В отдельных пробах воды из рек Вихры, Жадуньки, Прони и Терюхи регистрировались превышения лимитирующего показателя фосфором фосфатным в 1,1–3,5 раза, при этом средние за год значения не вышли за пределы ПДК. Для реки Березины на протяжении длительного периода наблюдений характерно повышенное содержание в воде азота аммонийного, его среднегодовые концентрации в 2010 г. для всех створов (0,59–1,40 мгN/дм3) превысили ПДК в 1,5–5,6 раза, идентифицируя загрязнение реки. К рекам страны, гидрохимический и гидрологический режим которых значительно изменен человеком, в первую очередь относится приток Березины р.Свислочь, дренирующая территорию г.Минска.

По данным стационарных наблюдений, состояние р.Свислочи выше г.Минска в целом оценивается как достаточно благополучное. Лишь в отдельных пробах воды, отобранных у н.п.Хмелевки и н.п.Дрозды, концентрации азота аммонийного возрастали до 0,94 мгN/дм3 (2,4 ПДК), азота нитритного – до 0,091 мгN/дм3 (3,8 ПДК), фосфора фосфатного – до 0,139 мгР/дм3 (2,1 ПДК) (Прил.18).

Наиболее подвержен техногенному воздействию отрезок Свислочи между н.п.Подлосье и н.п.Свислочь.

Наблюдения за качеством вод Припяти  проводятся на отрезке реки от н.п.Б.Диковичи до н.п.Довляды, основными источниками загрязнения которого являются города Пинск, Мозырь и Наровля, а также сельскохозяйственные объекты, расположенные в водосборе.

Среднегодовое содержание растворенного кислорода (6,65–9,03 мгО2/дм3) в воде реки, фиксируемое по всему ее течению, свидетельствовало в целом о благополучном состоянии речной экосистемы на протяжении 2010 г. Однако дефицит кислорода в воде реки отмечался в районе г.Мозыря в январе–марте, когда содержание кислорода понизилось до 0,57–2,12 мгО2/дм3, и в мае–июне (4,75–5,62 мгО2/дм3). Ниже по течению реки в трансграничном пункте наблюдений у н.п.Довляды недостаточное снабжение воды кислородом наблюдалось в зимний (1,68–2,87мгО2/дм3 в январе–феврале) и летний (5,39–5,95 мгО2/дм3 в мае–июле) периоды.

Для режима органических веществ (по БПК5) установлены существенные колебания концентраций в течение года.

Вместе с тем количество азота аммонийного, превышающее ПДК в 1,6–5,2 раза, обнаружено в воде данного пункта наблюдений фактически во все месяцы года, за исключением октября, когда содержание ингредиента (0,33 мгN/дм3), хотя и оказалось несколько меньше лимитирующей величины, все же оставалось достаточно высоким для природных вод.

Для многих притоков Припяти (Свиновода, Бобрика, Докольки, Иппы, Орессы, Птичи, Словечно, Случи, Ствиги, Уборти и Ясельды в районе г.Березы) в 2010 г. Отмечался напряженный режим кислорода: дефицит растворенного кислорода в основном фиксировался в июле, августе и феврале. Так, в воде р.Птичи содержание кислорода понизилось до 0,61 мгО2/дм3 в феврале, а р.Ясельды выше г.Березы – до 4,4 мгО2/дм3 в августе. В воде р.Ясельды в районе г.Березы зафиксирована также очень высокая концентрация легкоокиляемых органических веществ (по БПК5), превысившая ПДК в 9,6.

 

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

 

1. Распределение местного стока внутри года весьма неравномерно.

Основной сток в 2010 г. прошел в весенний период, доля которого несколько превышала или приближалась к средним многолетним значениям.

2.Величина инфильтрационного питания водоносных горизонтов зоны активного водообмена составляет 10–20% от средней многолетней величины атмосферных осадков. В общем стоке рек Беларуси на долю подземных вод приходится 47%.

3. Почти весь твёрдый сток реки практически полностью оседает на дне.

4. Об антропогенном нарушении режима азота аммонийного в 2010 г. свидетельствуют наибольшие из зафиксированных в течение года концентраций, которые в воде всех створов превысили ПДК в 1–3,5 раза.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

На современном этапе гидрологических исследований разрабатываются и исследуются ряд проблем, прежде всего связанных с рациональным использованием, преобразованием, охраной поверхностных и подземных вод республики. Особое значение приобретает научное предвидение дальнейшего развития водных объектов, поскольку они все больше вовлекаются в хозяйственную деятельность, преобразуется сток рек. Это привело к развитию теории гидрологической науки, совершенствованию методов расчетов, прогнозов, повышению качества гидрологических наблюдений.

На основании проведенной  работы сделаны следующие выводы:

- Важнейший фактор формирования стока – климат. Сток является функцией осадков и испарения;

 - Водопроницаемые почвы быстро поглощают атмосферные осадки, которые, просачиваясь в почву, менее подвергаются испарению и увеличивают подземную составляющую стока;

 - Рельеф воздействует на сток, главным образом, через осадки и  испарение;

 - Леса имеют важное водорегулирующее значение;

 - Озера уменьшают сток и  вместе с тем являются его регуляторами;

 - Болота могут существенно снижать норму годового стока за счет увеличенного испарения с поверхности болотных водосборов;

 - Сильное влияние на сток оказывает хозяйственная деятельность людей, вносящая большие изменения в природные комплексы;

 - Водность конкретных бассейнов рек имеет тенденцию изменяться синхронно новейшим колебаниям водности территории;

- Годовой сток между бассейнами распределяется неравномерно и случайным образом;

- Бассейн Припяти в целом характеризуется большей неустойчивостью к экстремальным водным явлениям, нежели другие бассейны;

 - В бассейне Днепра  наблюдается устойчивость процесса загрязнения азотом  аммонийным.

Результаты  работы могут быть использованы для совершенствования системы гидрологического и гидрохимического мониторинга на региональном уровне,  для информационной поддержки процесса принятия решений, связанных с охраной окружающей среды в трансграничных водных объектах.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1.     Жилинский И.И. Очерк работ Западной экспедиции по осушению болот 1873—1898 гг.—СПб., 1899.

2.      Герасимов И.П., Марков К.К. Ледниковый период на территории СССР //Тр. ин-та географии.—М.; Л., 1939.—Т. 33.

3.      Жирмунский А.М. К вопросу о границах оледенений на Русской равнине //Бюл. комис. по изуч. четвертич. периода.— 1929.—№1.

4.     Матвеев А.В. Ледниковая формация антропогена Белоруссии.— Мн., 1976.

5.     Якушко О.Ф. Белорусское Поозерье. –Мн., 1971.

6.     Якушко О.Ф. Край озерный. – Мн., 1978.

7.     Якушко О.Ф. Озероведение: География озер Белоруссии.- Мн., 1981.

8.     Большой энциклопедический словарь. 2-е изд. СПб.: Норинт, 1997. - 1456 с.

9.     AbakumovV.A. Hydrobiological assessment // A Water Quality Assessment of the Former Soviet Union. London and New York: E&FN Spon, 1998. - P. 351 - 355.

10. Романова Т.А. Почвы Беларуси и их классификация в системе ФАО-

WRB. Минск. 2004. 428 с.)

11. Саваренский Ф. П. Гидрогеология СССР. Новосибирск, 1933, 320 с.

12. http://brestobl.com/priroda/poles/poles.html(11.04.2012,22:10)

13.  Е.И. Волкова, А.И. Чижик, А.В. Копытовских «О пространственном распределении речного стока».

14. В.Н.Михайлов, А.Д. Добровольский «Общая гидрология», Москва, Высшая школа,1991,156-159.

15. Экологический бюллетень за 2010 г.

16. http://hmc.by/history/