авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |

«МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СХЕМА КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ОХРАНЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ (СКИОВО) БАССЕЙНА РЕКИ НЕВА ...»

-- [ Страница 3 ] --

Водовмещающие породы - песок и слабосцементированный песчаник с маломощными прослоями глин и алевролитов. Мощность водоносного комплекса увеличивается в юго-восточном направлении и составляет 2-60 м. Фильтрационные свойства пласта характеризуются коэффициентом водопроводимости 50-300 м2/сутки, зависящим от мощности пласта. В пределах Тосненского месторождения подземных вод водопроводимость комплекса составляет м3/сутки.

Воды комплекса напорные и высоконапорные. Безнапорные и слабонапорные воды встречаются лишь в узкой приглинтовой полосе. Величина напора изменяется от первых метров КНИГА до 340 м (у южной границы Ленинградской области). Уровни подземных вод устанавливаются на глубинах 0,7-26 м. Формирование подземных вод происходит за счет их перетекания из ордовикского водоносного комплекса, а разгрузка-в сторону регионального погружения и через действующие водозаборы и дренажные шахты. На большей части распространения комплекс характеризуется естественным режимом, за исключением участков интенсивной эксплуатации подземных вод. На водозаборе г. Тосно при среднемноголетнем водоотборе 4,8 тыс. м3/сутки снижение уровня подземных вод достигло 24 м. Как источник водоснабжения кембро ордовикский водоносный комплекс наибольшее значение имеет в приглинтовой полосе, особенно в северной части Волховского плато, где вышележащие ордовикские известняки в значительной мере дренированы.

Лонтоваский водоупорный горизонт распространен к югу от Финского залива и Ладожского озера. Представлен «синей» глиной, мощность которой увеличивается к югу от 2 до 80 м, а к востоку - до 130 м. Является региональным водоупором, разделяющим пресные воды выше залегающих водоносных комплексов от солоноватых и соленых вод ниже залегающих водоносных комплексов.

Ломоносовский водоносный горизонт распространен к югу от Финского залива и Ладожского оз. В большей части своего распространения содержит солоноватые и соленые воды.

Залегает между двумя водоупорными толщами: лонтоваскими (в кровле) и верхнекотлинскими (в подошве) глинами. Под четвертичные отложения глубина его залегания составляет 1-14 м. Под лонтоваскими глинами глубина залегания горизонта возрастает в южном направлении до 300 м.

Водовмещающие породы - мелко- и среднезернистые песчаники, переслаивающиеся с тонкими прослоями алевролитов и глин общей мощностью 5-60 м, увеличивающейся в восточном и южном направлениях. В этом же направлении уменьшается эффективная мощность горизонта от 75- до 0-25 %. В рассматриваемом районе этот горизонт эксплуатационного значения не имеет.

Верхнекотлинский водоносный горизонт развит практически на всей территории области, за исключением Выборгского и Приозерского районов. Представлен плотными глинами мощностью 50-130 м и отделяет ломоносовский водоносный горизонт от вендского водоносного комплекса.

Вендский водоносный комплекс распространен повсеместно и содержит, в основном, минеральные воды. Зона пресных вод приурочена к центральной части Карельского перешейка и территории, расположенной севернее г. Лодейное Поле (Ладожско-Онежский перешеек).

Вендский водоносный комплекс в пределах Ладожско-Онежского перешейка представлен отложениями котлинского горизонта. Сверху и снизу изолирован водоупорными глинами кот линского же горизонта. Глубина залегания водоносного комплекса увеличивается в юго восточном направлении от 27 до 212 м. Водовмещающие породы - пески и песчаники с прослоями глин, и алевролитов общей мощностью 7-57 м. Доля песчаных пород составляет 70-85 %, и только на побережье Ладожского оз. породы комплекса характеризуются большой глинистостью.

Фильтрационные свойства характеризуются водопроводимостью в 50-100 м2/сутки, а в районе г.

Подпорожья (п.п. Согиницы, Важины, Курпово) она достигает 500 м2/сутки.

Водоносный комплекс напорный, величина напора увеличивается с севера на юг от 30 до 174 м. Глубина залегания пьезометрического уровня 10-20 м, в долинах рек Свирь, Важинка и др.

скважины фонтанируют, высота фонтана 15-18 м. На большей части развития комплекса сохраняется естественный режим подземных вод, а в районах гг. Подпорожье и Лодейное Поле, где действуют относительно близко расположенные групповые водозаборы, снижение уровня воды достигает 40 м. Вендский водоносный комплекс в пределах Карельского перешейка представлен отложениями гдовского горизонта. Залегает на кристаллическом фундаменте. На севере перекрывается четвертичными отложениями мощностью 35-100 м, на юге - котлинскими КНИГА глинами мощностью 40-70 п. От выше лежащих четвертичных водоносных горизонтов отделен либо котлинскими глинами, либо мореной. Глубина залегания комплекса 35-120 м.

Водовмещающие породы - песчаники, пески и гравелиты общей мощностью 10-80 м. Доля песчаных пород в пласте увеличивается в северо-западном направлении от 25 до 100%.

Коэффициент водопроводимости на большей части территории составляет 30- 100 м2/сутки. На небольших площадях, к югу от р. Вуоксы и в районе п. Сосново, водопроводимость составляет 100- 300 м2/сутки. Напорный водоносный комплекс увеличивается в юго-восточном направлении от 5 до 131 м.. Пьезометрические уровни воды в естественных условиях залегали на глубине 70- м. На побережье Ладожского оз. и в долине р. Вуоксы скважины фонтанировали, высота фонтанов достигала 3-7 м. В настоящее время режим подземных вод нарушен под влиянием эксплуатации водозаборами Санкт-Петербурга.

Архей-протерозойская водоносная зона - зона трещиноватости и коры выветривания пород кристаллического фундамента, залегающего с поверхности или под четвертичными отложениями. Приурочена к северной части Карельского перешейка и западному берегу Онежского озера. Южнее кристаллические породы погружаются под мощную толщу палеозойских и верхнепротерозойских отложений, где трещиноватость кристаллических пород затухает, и они становятся безводными. Водовмещающие породы - гнейсы, граниты и кристаллические сланцы.

Мощность коры выветривания и трещиноватой зоны колеблется от 1-2 до 50 м. Трещиноватость пород весьма неравномерная, что обусловливает их слабую обводненность. Подземные воды до глубины 50 м пресные, а ниже их минерализация возрастает. Практическое значение водоносной зоны весьма ограничено из-за трудности обнаружения обводненных зон.

1.5.2 Качество подземных вод Воды четвертичного комплекса гидрокарбонатные (0,2-0,3 г/дм3), по катионному составу смешанные. В большинстве случаев содержание железа выше нормы, содержание фтора значительно ниже нормы. По органолептическим и микробиологическим показателям воды не соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.1074 [59].

Воды в карбоновых отложениях (московского горизонта, веневско-протвинского и малевско-михайловского комплексов) гидрокарбонатные кальциевые или магниевокальциевые с минерализацией 0,2-0,4 г/дм3;

жесткие. Отмечено превышение над нормой содержания железа, в единичных случаях - марганца (Бокситогорский район).

Воды девонских отложений (верхнедевонский, саргаевско-даугавский и арукюласко швянтойский комплексы) гидрокарбонатные магниево-кальциевые или со смешанным катионным составом, на границе солоноватых вод - сульфатные (0,2-0,4 г/дм3) и повсеместным повышенным содержанием железа (до 3 мг/дм3). В водах зафиксировано повышенное природное содержание бора и марганца. В районе п. Суйда отмечается загрязнение подземных вод нефтепродуктами, связанное с утечкой из нефтехранилищ.

Воды ордовикского водоносного комплекса по химическому составу гидрокарбонатные кальциево-магниевые, реже магниево-кальциевые. Вдоль границы распространения минерализованных вод состав их меняется на гидрокарбонатно-хлоридный со смешанным катионным составом, на юго-восточной и восточной окраинах Волховского плато - на гидрокарбонатно-сульфатный. Воды жесткие. Минерализация увеличивается в юго-восточном направлении от 0,2 до 0,8 г/дм3. В южной части распространения соответствуют требованиям СанПиН 2.1.4.1074 [59].

В северной части водоносного комплекса не защищен от загрязнения с поверхности, поэтому на территории наблюдаются отклонения качества воды от нормы. Источниками КНИГА загрязнения являются дефектные канализационные коллекторы, птицефабрики, фермы, свинокомплексы, пахотные угодья, куда вносятся минеральные и органические удобрения: Вокруг этих объектов сформировались ореолы некондиционных подземных вод (бактериологическое загрязнения и повышенное содержание нитратов). На отдельных участках Ижорской возвышен ности установлено, что по качеству подземных вод отвечают требованиям, предъявляемым к экологически чистым подземным питьевым водам. Это участки, расположенные вне селитебных зон, а также в той части комплекса, где он залегает под девонскими отложениями.

Кембро-ордовикский водоносный комплекс содержит гидрокарбонатные кальциевые воды (0,2-0,5 г/дм3). По химическим, бактериологическим и органолептическим показателям подземных вод в основном соответствуют требованиям норм СанПиН 2.1.4.1074 [59]. Отмечено несколько завышенное природное содержание брома, бария и марганца. Практически на всей площади распространения подземных вод представляют интерес для поисков, и разведки участков с экологически чистыми питьевыми водами.

Воды ломоносовского водоносного горизонта, в основном, гидрокарбонатно-хлоридные натриевые (0,5-0,7 г/дм3), соответствующие СанПиН 2.1.4.1074 [59].

Воды вендского водоносного комплекса в пределах Онего-Ладожского перешейка гидрокарбонатные натриевые, кальциево-магниевые, к западу от р. Важинки - хлоридно гидрокарбонатные натриевые. Минерализация вод изменяется от 0,2 до 0,6 г/дм5. В пределах Карельского перешейка воды комплекса имеют гидрокарбонатный натриево-кальциевый состав с минерализацией 0,1-0,4 г/дм3. По мере приближения к границе минерализованных вод их состав меняется на гидрокарбонатно-хлоридный натриевый с минерализацией 0,5-0,8 г/дм3. В водах большинства водозаборов отмечается низкое содержание фтора.- В единичных случаях установлено повышенное против норм НРБ-99/2009 [60] значение и -активности, чаще всего, на уровне точности определения. На Карельском перешейке эксплуатируется несколько участков месторождений с экологически чистыми водами, которые разливаются по бутылкам и реализуются через торговую сеть.

В архей-протерозойской водоносной зоне эксплуатируются пресные воды с минерализацией 0,2-0,5 г/дм3. Отмечается постоянное превышение содержания железа.

Оценивая качество подземных вод Ленинградской области в целом, следует отметить алюминий, мышьяк, бериллий, кадмий, никель и талий в водах содержится в количествах ниже ПДК, их концентрации близки к нижнему порогу точности измерений;

согласно требованиям СанПиН 2.1.4.1074 [59] практически все пресные подземные воды могут использоваться для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Добыча в промышленных объемах требует обеззараживания, очищения, фторирования вод и т.д.;

снижение содержания в подземных водах магния, бария, бора, марганца, как это должно следовать из ГН 2.1.5.1315 [56], в промышленных объемах не разработано.

1.5.3 Использование подземных вод На территории Ленинградской области разведаны и утверждены запасы по 40 участкам месторождений подземных вод. Объем разведанных запасов подземных вод - 680 тыс. м3/сутки.

На самый водообильный ордовикский водоносный комплекс приходится более половины из них 67%, на четвертичный - 10%, на кембро-ордовикский - 8%;

на ломоносовский, вендский, арукюласко-буртниекский и веневско-протвинский водоносные комплексы – не более 15%.

КНИГА Освоены только 22 участка месторождений подземных вод. Слабо осваивается четвертичный водоносный комплекс вследствие его неподготовленности к промышленному освоению, ордовикский водоносный комплекс - из-за удаленности от основных потребителей. В Ленинградской области (по состоянию на 2003 г.) отбиралось 523,5 тыс.м3/сутки подземных вод, в т.ч. 119,6 тыс.м3/сутки на участках с разведанными запасами. При этом, не учтен водоотбор из шахтных колодцев и скважин индивидуального пользования. Прежде этой величиной можно было пренебречь, то в настоящее время и в будущем этот водоотбор будет возрастать. Он не подвержен контролю и учету. Поэтому часть районов, как например, юг Выборгского и Приозерского районов, из обеспеченных подземными водами будут переведены в недостаточно необеспеченные. Динамика водозабора подземных вод в пределах рассматриваемой территории приведена на рисунке 1.6, показывающая, что использование подземных вод снизилось примерно на треть за период 1990-2004 гг. [103].

Водоснабжение мелких населенных пунктов преимущественно децентрализованное. В крупных городах и поселках городского типа наряду с децентрализованным водоснабжением существует и централизованное, как например, в городах Гатчина, Подпорожье, Тосно, Мга, Назия, Сосново и др. Только 74,4 тыс.м3/сутки подземных вод (21%) поступает в централизованные системы водопровода. Водоотбор осуществляется 46 сосредоточенными водозаборами (с расходом от 1 до 68 тыс. м3/сутки), на долю которых приходится 70% отбираемой воды. Производительность 7-ми из них (Таицкий, Гатчинский и Пикалевский водозаборы) от до 68,3 тыс.м3/сутки. Производительность рассредоточенных водозаборов преимущественно 100 500 м3/сутки.

млн.м3/год Ладожское оз р.Нева 1990 1995 2000 Рисунок 1.6 - Годовой водозабор подземных вод в бассейне Невы и Ладожского озера КНИГА Краткая характеристика использования подземных вод по районам Ленинградской области (в пределах бассейна р. Нева):

Бокситогорский район. На территории района крупнодебитное водоснабжение связано с водами карбона, которые залегают в восточной части района (Карбоновое плато). Здесь мощность зоны пресных вод достигает 200 м. Возможны разведка и строительство компактных водозаборов с производительностью до 20 тыс.м3/сутки и транспортировка этих вод на запад. Севернее г.

Бокситогорск перспективы водоснабжения за счет подземных вод ограничены, здесь произ водительность скважинных водозаборов не более 150-200 м3/сутки.

Волховский район. На его территории перспектив увеличения промышленного водоотбора и развития участков водозаборов нет. Города Волхов, Сясьстрой и Новая Ладога пресными подземными водами не обеспечены. Только в пределах Волховского плато, на поле распространения пресных вод в кемброордовике и ордовике возможна организация водоснабжения с производительностью до 0,5 тыс.м3/сутки.

Всеволожский район. Стабильное водоснабжение населенных пунктов скважинными водозаборами с производительностью до 2 тыс.м3/сутки возможно только в северной части района на поле распространения пресных подземных вод вендского водоносного комплекса.

Водопотребление в этой части области будет возрастать, а ресурсы вендского водоносного комплекса ограничены, поэтому проектирование водоотбора в больших объемах требует гидродинамического обоснования. Существуют перспективы обнаружения подземных вод в переуглубленных долинах. Однако для крупнодебитного водоснабжения следует ориентироваться на транспортировку поверхностных вод Невы и Ладожского озера.

Выборгский район имеет некоторые перспективы увеличения добычи подземных вод для водоснабжения в юго-западной части. Они связаны с освоением разведанных участков водозаборов и с поисками и разведкой участков месторождений в переуглубленных долинах, сопряженных с озерными котловинами и долинами рек, где возможно разведка водозаборов с производительностью 5-10 тыс.м3/сутки. В северной части района требуется организация поисковых работ, но добыча подземных вод в объемах более 100 м3/сутки проблематично. В южной части района при увеличении водоотбора из вендского водоносного комплекса необходим гидродинамический прогноз эксплуатации подземных вод этого горизонта.

Гатчинский район. Населенные пункты, а также промышленные и сельскохозяйственные объекты района в настоящее время обеспечены подземными водами. Существуют в районе перспективы расширения водоснабжения подземными водами, кроме того, от водозаборов, разведанных на территории района, могут быть обеспечены города и поселки сопредельных районов области.

Киришский район. Перспектив расширения водоснабжения подземными водами в районе практически нет, т.к. в центральной его части подземные воды солоноватые, в северной и южной части ресурсы ограничены, а производительность скважинных водозаборов не превышает м3/сутки.

Кировский район. Перспектив расширения водоснабжения за счет подземных вод нет.

Лодейнопольский район. Разведка крупнодебитных водозаборов бесперспективна. В центральной и южной частях района эксплуатация подземных вод сопряжена с техническими трудностями извлечения воды из переслаивающейся песчано-глинистой толщи девона, в ломоносовском и вендском водоносных комплексах воды соленые. В северной части района КНИГА вендский водоносный комплекс содержит пресные воды. Здесь возможна разведка водозаборов с производительностью не более 500 м3/сутки.

Подпорожский район. На севере района перспективы организации водоснабжения за счет вендского водоносного комплекса оптимистичны (водозабор г. Подпорожье). В центральной и восточной частях района, где подземные воды приурочены к верхнедевонским водоносным комплексам, поиски участков для водозаборов с производительностью свыше 1 тыс.м3/сутки бесперспективны. Одиночными скважинами можно получить по 200 м3/сутки. На юго-восточной окраине района под четвертичные отложения выходят породы карбона, поэтому здесь возможны разведка и строительство водозаборов с производительностью 90- 500 м3/сутки.

Приозерский район. На севере района и вдоль побережья Ладожского оз. ресурсы подземных вод ограничены. В южной части района возможно устойчивое водоснабжение за счет подземных вод вендского водоносного комплекса. Увеличение водоотбора из этого горизонта должно быть обосновано гидродинамическими расчетами. Кроме того, объектом разведки могут служить подземные воды в переуглубленных долинах.

Тихвинский район. Перспектив организации крупнодебитного водоснабжения за счет подземных вод нет. Производительность одиночных скважин не превышает 200 м3/сутки.

Тосненский район. Перспективы обеспечения подземных вод населенных пунктов района ограничены. Производительность водозабора г. Тосно, эксплуатирующего совместно ордовикский и кембро-ордовикский водоносные комплексы, не более 5-8 тыс. м3/сутки при водопотребности 15-20 тыс.м3/сутки. К северу от г. Тосно мощность водоносного комплекса сокращается и снижается возможная величина водоотбора. В южной части района в ордовикском и ниже залегающих водоносных комплексах вода солоноватая и соленая. Освоение водозаборов, эксплуатирующих арукюласко-швентойский комплекс, затруднено из-за наличия в воде растворенного железа и малой производительности скважин.

Расположение месторождений минеральных и питьевых подземных вод в границах Санкт Петербурга показано на схеме – рисунок Г.2 приложения Г (по данным [112]).

1.5.4 Сеть наблюдений за качеством подземных вод. Мониторинг подземных вод Государственный мониторинг подземных вод, являясь частью государственного мониторинга окружающей среды, представляет собой систему наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния подземных вод, находящихся в федеральной собственности, собственности субъектов РФ, собственности муниципальных образований, собственности физических и юридических лиц.

В настоящее время наблюдательная сеть на территории бассейна р. Невы в границах Ленинградской области состоит из 167 пунктов, а в Санкт-Петербурге - 171. Распределение пунктов наблюдений по разным уровням принадлежности приведено на рисунке 1.7.

КНИГА Ленинградская область Число пунктов г. С-Петербург ГСН ТСН ОСН ВСН Вид системы мониторинга Рисунок 1.7 - Количество пунктов наблюдательной сети за состоянием подземных вод по Ленинградской области и Санкт-Петербургу (по состоянию на 2007 г.) Распределение пунктов наблюдений за состоянием подземных вод в бассейне р. Нева для Ленинградской области и Санкт-Петербурга показано на рисунках Г.3, Г.4 приложения Г – по данным [109].

Приведенные данные свидетельствуют, что большая часть пунктов наблюдений сосредоточена в границах Санкт-Петербурга. В Ленинградской области сеть очень редкая, а территориальная сеть наблюдений практически не функционирует. Взаимодействие с мониторингом поверхностных вод не осуществляется, т.к работы по мониторингу подземных вод с 2005 г. на территории Ленинградской области не финансируются.

Целью мониторинга подземных вод является информационное обеспечение органов управления, юридических и физических лиц сведениями о текущем состоянии подземных вод и тенденциях его изменения под воздействием природных и антропогенных факторов. В соответствии с указаниями Министерства природных ресурсов России функционирование мониторинга подземных вод осуществляется по 4-уровневой системе:

по опорной государственной наблюдательной сети (ГНС);

по территориальной наблюдательной сети (ТНС);

по ведомственной наблюдательной сети (ВНС);

по объектной наблюдательной сети (ОНС).

Функции службы государственного и территориального мониторинга состояния подземных вод по Ленинградской области и Санкт-Петербургу выполняет Северо-Западная гидрогеологическая и инженерно-геологическая партия (СЗГИП) в составе Северо-Западного Государственного геологического предприятия «Севзапгеология» (СЗГГП «Севзапгеология»).

Состав и виды наблюдений при производстве мониторинга приведены на рисунке 1.8. Объемы и сроки работ регламентируются Методическими рекомендациями [57, 58] и др. нормативными КНИГА документами. Частота замеров определялась степенью внутригодовой и многолетней изменчивости подземных вод и составила 4–6 раз в месяц, что представляется наиболее оптимально. Состав и виды наблюдений за состоянием подземных вод представлено на схеме (рисунок 1.8).

Вместе с тем, тесная взаимосвязь поверхностных и подземных вод (особенно в Санкт Петербурге) определяет необходимость комплексного подхода к использованию и охране водных ресурсов. Изучение характера этой взаимосвязи является необходимым условием улучшения существующих в настоящее время приемов и методов гидрологических и гидрогеологических наблюдений, расчетов и прогнозов. В частности, например, в прогнозах весеннего половодья необходимо учитывать увлажненность зоны аэрации и возможные потери талых вод на инфильтрацию. В некоторых случаях необходимо определять ущерб речному стоку от действующих крупных водозаборов подземных вод.

В связи с изложенным целесообразно создание объединенного мониторинга поверхностных и подземных вод в зонах их активного водоомбена.

Рисунок 1.8 - Состав и виды наблюдений за состоянием подземных вод Для решения этой задачи необходимо разработать и утвердить в системе МПР России согласованную программу ведения объединенного гидролого-гидрогеологического мониторинга на территории Ленинградской области и Санкт-Петербурга (с учетом мирового опыта);

осуществить выбор и обследование объектов совместных наблюдений с учетом гидрогеологических условий территорий, состояния гидрографической сети;

КНИГА организовать и оснастить техническими средствами сеть режимных наблюдений;

создать систему регистрации наблюдаемых показателей и обработки информации;

создать объединенный аналитический орган по оценке и прогнозированию пространственно-временных изменений состояния поверхностных и подземных вод и связанных с ними компонентов окружающей среды на основе полученных наблюдений.

Создание единого центра на базе ГИС-технологий с последующим переводом его в систему территориального мониторинга водных ресурсов позволит проводить оперативную обработку и применять математическое моделирование для анализа пространственно-временной неоднородности используемых данных, формировать методы оценки и взаимодействие всех водохозяйственных работ, что позволит управлять водным режимом территорий, достигнуть устойчивого водопользования и минимизировать негативное воздействие вод на инженерные объекты и территории.

КНИГА 2. Гидрологическая изученность водных объектов 2.1 Водотоки 2.1.1 Гидрологическая сеть наблюдений Наблюдения над уровнем и расходами воды на реках бассейна р. Нева были начаты в еще в XIX веке, на рубеже 1860-1880 гг. В целом, в бассейне действовало 168 постов, период наблюдений по которым колеблется от 1 до 126 лет.

На рисунке 2.1 представлены данные по количеству гидрологических постов Росгидромета, проводивших наблюдения в период с 1890 по 2001 годы. Как следует из этих данных, в 1930-х годах в бассейне рек работало 50 постов. В годы Великой Отечественной войны гидрометрическая сеть сократилась, но в 1945 году она была полностью восстановлена, многие посты открыты на месте ранее действующих. В большинстве случаев высотное положение постовых устройств увязано, сохранена однородность ряда наблюдений. В 1960-х годах действовало максимальное количество постов - 69. Затем сеть стала сокращаться, особенно существенное сокращение сеть претерпела в 90-е годы, на уровень 2001 года в бассейне рек работало 42 поста. Данные о количестве и продолжительности наблюдений на постах в бассейне р. Нева в границах Санкт Петербурга и Ленинградской области даны в таблице 2.1. Самые ранние наблюдения велись в бассейнах рек Нева, Свирь и Волхов, наибольшее количество постов действовало в бассейнах рек Нева (66), Свирь (41), Сясь (24) и Волхов (20).

количество постов 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 год Рисунок 2.1 - Количество гидрометрических постов за период 1890-2001 гг.

Количество постов с продолжительностью наблюдений менее 21 года составляет около 14%, а с продолжительностью наблюдений более 50 лет - 8% от их общего числа. В целом, на территории бассейна в разные годы действовало 7 постов, на которых продолжительность наблюдений составляла более 100 лет: д.Новосаратовка, ст.Петрокрепость, г.Отрадное, КНИГА Обуховский завод и Горный институт на Неве;

с.Важины - на р.Свирь, д. Горелуха - на р.Тихвинка.

Таблица 2.1 - Распределение постов по бассейнам рек и периодам их действия Бассейны Продолжи тельность от истока наблюдений, Невы Невы до устья Вуоксы Свири Сяси Волхова лет Вуоксы 5 19 1 1 5 0 3 6-10 8 3 2 7 5 0 11-20 6 0 4 4 5 4 21-30 10 0 1 1 2 2 31-40 8 0 0 4 4 3 41-50 0 1 3 6 3 3 51-60 3 0 1 4 1 4 61-70 3 0 0 4 1 1 71-80 2 0 0 2 0 0 81-90 1 0 0 2 1 0 91-100 1 0 0 1 1 0 101-110 0 0 0 0 0 0 121-130 2 0 0 0 0 0 131-140 3 0 0 1 1 0 66 5 12 41 24 20 Анализ исходных рядов стока показал, что имеющейся информации по действующим в настоящее время гидрологическим постам недостаточно для надежной оценки состояния водных объектов и их использования в расчетах водохозяйственных балансов по рекам бассейна и водохозяйственным участкам, а также надежной оценки качественного воздействия вод. В связи с этим, для достижения основных целей проекта потребуется привлечение всей информации, полученной на гидрологических постах в разные годы.

Распределение сети гидрологических постов по территории бассейна Невы (включая бассейн Ладожского озера) в границах Санкт-Петербурга и Ленинградской области показано на рисунке Д.1, а в укрупненном масштабе для р. Невы – на рисунке Д.2 приложения Д. В таблице Д.1 (приложение Д) приведен перечень гидрологических постов на реках бассейна Невы, ряды наблюдений которых использовались при разработки проекта СКИОВО.

2.1.2 Характеристика гидрологического режима основных рек Определяющую роль в распределении стока рек внутри года играют климатические факторы (раздел 1.4). Общая увлажненность бассейнов (годовые суммы осадков), особенности выпадения осадков в разные сезоны, их интенсивность и продолжительность;

температурный фон;

испаряемость в бассейне, определяемая радиационным балансом и от которой зависит верхний предел испарения с суши;

влажность воздуха – главные факторы внутригодового распределения стока. Изменения климатических характеристик подчиняются определенным закономерностям, КНИГА которые прежде всего прослеживаются в водном режиме рек. Механизм преобразования в речной сток выпавших на водосбор осадков чрезвычайно многообразен и зависит от факторов подстилающей поверхности, к которым относятся растительный и почвенный покров, геоморфологические и гидрогеологические условия, озерность, заболоченность, лесистость и др.

В зависимости от их взаимодействия, водный режим отдельных рек и распределение стока внутри года может существенно отличаться от типичного для региона с одинаковыми климатическими условиями. Хорошо известно на внутригодовой ход речного стока регулирующее влияние озер, леса, болот, легко проницаемых почво-грунтов и др. местных факторов. Наиболее значительное воздействие на водный режим рек оказывают озера.

Значимое влияние на распределение стока внутри года может оказывать хозяйственная деятельность человека, что относится прежде всего к мероприятиям по искусственному регулированию. Так, в результате создания водохранилищ распределение стока может измениться в корне, подчиняясь потребностям различных отраслей экономики.

Реки бассейна Невы и Ладожского озера по своему водному режиму относятся к восточно европейскому типу по классификации Б.Д. Зайкова [84] для которого характерно чётко выраженное весеннее половодье - от 50 до 80% годового стока во внутригодовом распределении, и повышенная водность осенью. Остальная часть года характеризуется низкими расходами (летняя и зимняя межень).

Краткая характеристика водности основных рек бассейна:

Река Вуокса. На рисунке 3.2 приведено внутригодовое распределение стока р. Вуоксы в естественных условиях (до ее зарегулирования). В отличие от большинства рек Северо-Запада, на которых четко выделяется период весеннего половодья, летне-осенней и зимней межени, на Вуоксе наблюдается сглаженный сток в течение всего года. В многоводные годы наблюдается повышенный сток в течение всего теплого периода.

В настоящее время сток реки зарегулирован множеством озер и работой 4-х ГЭС, две из которых находятся в Финляндии. В целом, водный режим реки определяется влиянием озер и работой ГЭС. Наиболее четко прослеживается недельное регулирование стока р. Вуокса.

Основные гидрологические характеристики Вуоксы (код поста 72068) приведены в таблице Д.2 приложения Д, а многолетняя динамика годового стока - на рисунке 2.3.

Закономерности в сроках наступления дат вскрытия и замерзания по длине реки не наблюдается. Порожистые участки Вуоксы не замерзают в течение всей зимы;

на них, как правило, образуются только забереги и ледяные перемычки между выступающими из воды камнями. Замерзание плесов обычно происходит в ноябре - декабре. Вскрытие наступает в среднем в конце апреля – начале мая. Для Вуоксы характерны резкие подъемы уровня воды, обусловленные зажорами и заторами на суженных участках реки.

КНИГА многоводный маловодный 1400 средний Q, м3/с 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 месяцы Рисунок 2.2 – Внутригодовое распределение стока р. Вуоксы р. Вуокса - X ГЭС Q,м /с 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 год Рисунок 2.3 – Многолетняя динамика годового стока р. Вуокса в створе Х ГЭС Река Свирь. Водный режим р. Свирь определяется характером уровенным режимом в Онежском озере, а также работой Верхне-Свирской, Нижне-Свирской ГЭС, в нижнем течении режимом уровней Ладожского озера.

Нижне-Свирская ГЭС, расположенная на расстоянии около 80 км от устья р. Свирь, построена в 1933 г. Через четыре года, примерно в 120 км от устья Свири, вступила в строй Верхне-Свирская ГЭС. После завершения строительства плотины уровень воды в реке поднялся, и в месте впадения р. Ивина возник Ивинский разлив, площадью 183 км2. Плотины гидроэлектростанций разделили Свирь на три части. Водный режим верхнего участка реки всецело зависит от состояния Онежского озера, на водный режим нижнего участка существенное влияние оказывает Ладожское озеро, а среднего – режим работы ГЭС. В этом районе в Свирь впадает самый большой правый приток - Важинка, ширина которого в устье больше, чем ширина принимающей Свири, стиснутой в этом месте скалистыми берегами.

Река Свирь имеет смешенное питание с преобладанием снегового. Годовой ход стока и уровней воды в естественных условиях характеризовался высоким весенним половодьем, низкой зимней и летней меженью и летне-осенними паводками, вызываемыми дождями. Внутригодовое распределение стока определяется работой действующих ГЭС (рисунок 2.4).

Свирь характеризуётся своеобразием ледового режима. Порожистые участки являются местами образования донного льда, шути и зажоров, как правило, на одних и тех же участках. В отдельные годы шуга образуется столь обильно, что забиваются около 90% живого сечения русла.

Подъем уровня во время зажоров достигает З м. Продолжительность осеннего ледохода (~14 дней) растет от верховьев к среднему течению (~30 дней), затем вновь снижается в устье (~13 дней).

КНИГА Замерзание реки происходит неравномерно, раньше замерзают плесовые участки - во 2-й половине ноября;

порожистые участки покрываются льдом лишь в начале декабря. В отдельные годы сплошной ледяной покров на порогах отсутствует. В следствие порожистости русла в верховьях река замерзает позднее. В суровые зимы толщина ледяного покрова достигает 0,6 м. Весенний ледоход (2-я половина апреля), наблюдается дважды: раньше проходит речной ледоход, а затем, несколько позднее - озерный. Продолжительность ледохода в верховьях – 32 дня (из-за поступления льда из Онеги) и быстро снижается до 10 дней. Заторы льда образуются ближе к устью, что связано с более поздним вскрытием Ладоги.

1600 1400 1200 Q, м3/с Q, м3/с 600 400 ь ь т ь рь ь ь т ь ст рь рь рь ь ай ай ь ь ь ст рь рь ай ай ь рь л ар бр л н ел бр ар бр бр н ел бр гу Ию яб гу Ию ва ва яб Ию М М ва ва Ию М М яб М М тя р ка я тя р ка Ав Ян Ян Ав нт Ян Ян Ап нт Но Ап Но Ок Де Ок Де Се Се месяц месяц Рисунок 2.4 - Гидрограф стока р. Свирь - XII ГЭС в многоводный (1982) и маловодный (1973) годы Основные гидрологические характеристики Свири (код поста 72121) приведены в таблице Д.2 приложения Д, а многолетняя динамика годового стока - на рисунке 2.5.

р.Свирь - XII ГЭC Q м 3 /с 1950 1960 1970 1980 1990 2000 год Рисунок 2.5 – Многолетняя динамика годового стока р. Свирь Реки Оять и Паша. Реки имеют смешенное питание с преобладанием снегового. Годовой ход стока и уровней воды характеризуется высоким весенним половодьем, низкой зимней и летней меженью и летне-осенними паводками, вызываемыми дождями. В многоводные годы паводки наблюдаются и в течение летнего периода (рисунки 2.6 – 2.7).

Реки Оять и Паша замерзают обычно в первой половине ноября, причем образование ледостава на порожистых участках значительно запаздывает и в некоторые годы происходит в первой половине января. Средняя толщина ледяного покрова равна 0,4 - 05 м, а наибольшая достигает 0,8 м. Вскрываются реки во второй половине апреля. На реках в среднем и нижнем течениях при замерзании образуются зажоры и заторы льда. Зажоры формируются ниже КНИГА порожистых участков, а заторы - в хвосте зажоров и местах с малой льдопропускной способностью русла. Образованию заторов льда в устьях Ояти и Паши способствует более раннее вскрытие этих рек по сравнению с рекой Свирь. Толщина льда в зажорах достигает 1 м, а в заторах 3 м, чему соответствуют и большие подъемы уровней: до 6,5 м над меженным уровнем. Подпор от заторов в устье распространяется на расстояние до 8 км. Повторяемость заторов льда на различных участках рассматриваемых реках находится от 20 до 60 %.

2000 600 Q, м3 /с Q, м3 /с 100 ь ь рь т ь рь ь ь ь рь ст т рь ай ь ь рь ь ь ст рь ай ь ь л ар ал н л ел бр бр ар ал н ел бр бр гу Ию яб б гу ва Ию Ию яб М б ва Ию М М вр М вр тя р ка я тя р ка я Ав Ян Ав нт Ян Ап нт Но Ап Но Фе Ок Фе Де Ок Де Се Се месяц месяц Рисунок 2.6 - Гидрограф стока р. Оять - д. Акулова Гора в многоводный (2000) и в маловодный (1996) годы 700 500 Q, м3 /с Q, м3 /с 300 100 ль ль рь т рь нь ь ст рь ай ь ь ар ел бр бр ль ль рь ра т гу Ию рь нь ь яб ст б рь ва ай ь ь Ию М М ар ел бр бр тя р ка я ра гу Ав ев Ию яб Ян б ва нт Ию М Ап Но М Ок Де тя р ка я Ф Ав ев Ян Се нт Ап Но Ок Де Ф Се месяц месяц Рисунок 2.7 - Гидрограф стока р. Паша - с. Часовенское в многоводный (2000) и в маловодный (1996) годы Основные гидрологические характеристики рек Оять и Паша (коды постов 72169 и 72156, соответственно) приведены в таблице Д.2 приложения Д, а многолетняя динамика годового стока на рисунке 2.8.

КНИГА р.Оять - д.Акулова Гора р.Паша - с.Часовенское 90 60 Q м 3 /с Q м 3 /с 30 0 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 1940 1950 1960 1970 1980 1990 год год Рисунок 2.8 – Многолетняя динамика годового стока рек Оять и Паша Река Волхов. Река Волхов берет начало из озера Ильмень и впадает в Ладожское озеро.

Бассейн Ильмени имеет площадь 67,2 тыс.км2, а бассейн собственно р. Волхов – 13 тыс.км2, что составляет 16% от общей площади водосбора. В 1926 г. на Волхове в 27 км от устья была построена Волховская ГЭС. Отметка НПУ водохранилища принята равной 15,74 м БС, что несколько выше седловины перевала из Ильмени в Волхов (~ 15,0 м). В 1929 г. на гребне плотины была установлена временная надстройка, впоследствии замененная капитальной, обеспечивающая отметку НПУ 17,25 м БС при наивысшей допустимой 17,85 м. Таким образом, Волхов на всем протяжении от истока до плотины зарегулирована, находится в зоне переменного подпора и представляет собой русловую часть Волховского водохранилища.

Водный режим р. Волхов характеризуется отчетливо выделяющимися двумя фазами:

весеннего половодья и осенне-зимнего паводка и весьма плавным очертанием графика хода расходов и уровня воды. Пик половодья значительно превышает пик осенне-зимнего паводка.

Половодье на р. Волхов является наиболее выраженной фазой водного режима. Подъем половодья всегда бывает менее продолжительным, чем спад. Средняя продолжительность подъема составляет 54 суток, тогда как спада – 154. Обычно весенний подъем уровня начинается в конце марта – начале апреля и достигает своего максимума в начале мая. Спад весеннего половодья растягивается от мая до сентября – октября. В конце лета – начале осени отмечаются минимальные расходы воды. Осенне-зимние паводки наблюдаются чаще всего в ноябре – первой половине декабря. С декабря по март происходит понижение уровня реки. График ежедневных расходов воды в многоводный и маловодный годы - рисунок 2.9.

2000 1200 Q, м3 /с Q, м3 /с ль ль рь т рь нь ь ст рь ай ь ь ар ел бр бр ль ль рь т ра гу рь Ию нь ь яб ст рь б ва ай ь рь Ию М ар М ел бр тя р ка я ра гу Ию Ав ев яб б Ян ва Ию М яб нт Ап Но М Ок тя р ка Де Ав Ф ев Ян нт Се Ап Но Ок Де Ф Се месяц месяц Рисунок 2.9 - Гидрограф стока р. Волхов - VI ГЭС в многоводный (1990) и в маловодный (1972) годы КНИГА р.Вoлxoв – VI ГЭС Q м 3 /с 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 год Рисунок 2.10 – Многолетняя динамика годового стока р. Волхов Вследствие малых скоростей течения воды почти на всем протяжении реки условия замерзания Волхова приближаются к озерным или точнее - лиманным. Замерзание происходит равномерно по всему протяжению реки. Замерзает Волхов в среднем в середине ноября, вскрывается в конце второй декады апреля. Из-за недостаточности для образования заторов ледяного материала и малых скоростей течения заторы льда на реке в период ее вскрытия образуются крайне редко.

Основные гидрологические характеристики Волхов (код поста 72213) приведены в таблице Д.2 приложения Д, а многолетняя динамика годового стока - на рисунке 2.10.

Река Сясь. Река имеет смешенное питание с преобладанием снегового. Годовой ход уровня на устьевом участке в значительной степени обусловлен влиянием подпора от Ладожского озера, но весенний подъём уровня зависит от величины речного паводка. Весеннее половодье обычно начинается в марте - начале апреля и продолжается около месяца. Межень наступает обычно в середине или в конце мая. В маловодные годы межень достаточно устойчивая. В многоводные годы наблюдаются осенние паводки (рисунок 2.11).

1990 450 Q, м3 /с 250 Q, м3 /с 0 ь ь ь т рь ь ь ст рь ай ь рь ь ь рь т рь ь л ст рь ар ал бр ай ь ь н ел бр л ар ал н ел бр гу Ию яб ва Ию М яб гу Ию яб б М ва вр Ию М тя р ка М вр Ав тя р Ян я нт Ап Но Ав Ян нт Фе Ок Ап Де Но Фе Ок Се Се месяц месяц Рисунок 2.11 - Гидрограф стока р.Сясь - д.Яхново в многоводный (1990) и в маловодный (1996) годы Ледостав устанавливается в конце ноября - начале декабря. Замерзанию предшествуют забереги и непродолжительный ледоход. В сроках вскрытия и наступления ледостава по длине реки не наблюдается определённой зависимости. Вскрытие сопровождается заторами льда.

Основные гидрологические характеристики Сясь (код поста 72169) приведены в таблице Д.2 приложения Д, а многолетняя динамика годового стока - на рисунке 2.12.

КНИГА р.Сясь - д.Яхново Q м 3 /с 1920 1940 1960 1980 год Рисунок 2.12 – Многолетняя динамика годового стока р. Сясь Река Нева питается главным образом водами Ладожского озера. Дополнительное питание, получаемое рекой с бассейна собственно Невы, невелико – меньше 2% годового стока реки в устье. Водный режим реки сильно зарегулирован и полностью отражает особенности водного режима Ладожского озера.

Водность реки колеблется от года к году незначительно (рисунок 2.13). В течение года максимальные расходы приходятся на июнь, а минимальные - на начало зимы, когда замерзает Шлиссельбургская губа. В результате появления ледяного покрова и скопления шуги перед истоком резко сокращается площадь живого сечения русла и снижается его пропускная способность, а расход стока уменьшается до 60%. Это явление хорошо видно на рисунке 2.13.

Q, м3 /с Q, м3 /с ь ст рь ь ай нь ль рь ль т ь рь ал бр ар бр ь ст гу рь яб ь ай нь ль рь ва Ию Ию ль ре М т рь рь яб р ал бр ар М ка тя Ав гу ев яб Ян ва Ап нт Ию Ию ре М тяб Но яб вр М Ок Де ка Ав Ф Ян Ап нт Се Но Фе Ок Де Се месяц месяц Рисунок 2.13 - Гидрограф стока р. Нева - д. Новосаратовка в многоводный (1982) и в маловодный (1973) годы Замерзает Нева в декабре, а вскрывается в начале апреля. Весенний ледоход длительный, так как сначала проходит речной лёд, а через 5-10 суток - ладожский. Наибольшая толщина льда на реке за пределами города 45-50 см, в черте города 35 - 45 см.

Основные гидрологические характеристики Невы (код поста 72818) приведены в таблице Д.2 приложения Д, а многолетняя динамика годового стока - на рисунке 2.14.

КНИГА р.Нeвa - д.Нoвocaрaтoвкa Q м 3 /с 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 год Рисунок 2.14 – Многолетняя динамика годового стока р. Нева Река Ижора. Особенностью Ижоры является обильное питание реки грунтовыми водами.

За период наблюдений самым многоводным годом был 1987 год, а самым маловодным - 1977 г.

(рисунок 2.15).

1987 Q, м3 /с Q, м 3/с 15 0 ль т рь ь ай нь ль рь ь т рь ь ль ст рь ь ай нь ль рь ус ль бр т ь ел ар рь бр бр ра ар яб ва бр ю ю М яб ра гу яб ва Ию Ию вг ре М пр М ка яб оя И И ев Ян М нт ка тя кт Ав ев А Ян Ап нт Де Но А Н Ф Ок Де Се О Ф Се месяц месяц Рисунок 2.15 - Гидрограф стока р. Ижора - д. Аннолово в многоводный (1987) и в маловодный (1977) годы Зимний режим на протяжении реки неустойчив. Замерзает река в ноябре и ледяной покров держится до начала апреля. Весенний ледоход продолжается около 7 дней. Осенние паводки повторяются практически ежегодно. В отдельные годы паводки наблюдаются в течение всего теплого периода, превышая расходы весеннего половодья (рисунок 3.15). В 8,7 км от устья в русле реки располагается плотина Ижорского водохранилища.

Река Охта. Питание реки регулируется озерами, расположенными в верховьях реки.

Уровень воды р. Охта в нижнем течении находится под влиянием изменения уровня воды в Неве, и, кроме того, от сбросов воды из Охтинского водохранилища. Весеннее половодье начинается в конце марта - начале апреля. Максимальные расходы воды наблюдаются либо в период весеннего половодья, либо в период осенне-зимних паводков (рисунок 2.16).

Основные гидрологические характеристики Охты (код поста 72055) приведены в таблице Д.2 приложения Д, а многолетняя динамика годового стока - на рисунке 2.17.

КНИГА Q, м3 /с Q, м 3/с 15 ь ль ль ай ь нь ь ь рь т ь ь ст л бр л ар бр р бр Ию Ию ра М ре гу Ию яб ва ь ст рь ь ай нь ль рь М тя ль т тя ка ь рь ев ал Ап Ав бр Ян ар Но бр гу н Ок яб Де ва Ию Ию ре М яб Ф р Се М ка тя Ав ев Ян Ап нт Но Ок Де Ф Се месяц месяц Рисунок 2.16 - Гидрограф стока р. Охта – д. Новое Девяткино многоводный (1984) и в маловодный (1979) годы р.Охта - д. Новое Девяткино 7. 6. 5. Q м 3 /с 4. 3. 2. 1. 0. 1935 1945 1955 1965 1975 1985 год Рисунок 2.17 – Многолетняя динамика годового стока р. Охта Река Тосна. Водосбор реки заболочен и покрыт лесом. Ледостав на реке устанавливается в конце ноября - начале декабря. Весенний подъем уровня воды начинается в конце марта - начала апреля. Осенние паводки повторяются почти ежегодно, в многоводные годы паводки наблюдаются в течение всего летне-осеннего периода (рисунок 2.18).

Основные гидрологические характеристики Тосны (код поста 72043) приведены в таблице Д.2 приложения Д, а многолетняя динамика годового стока - на рисунке 2.19.

1987 Q, м3 /с Q, м3 /с ь т рь ь ай нь ль рь ь т рь ь ал ус бр ар ел бр яб ва ю ю М яб р вг пр М ка оя И И ев ль ст Ян рь ь нт ай нь ль рь кт ль т ь рь А бр ар Де А бр Н ра Ф гу яб ва Ию Ию ре М Се О яб М ка тя Ав ев Ян Ап нт Но Ок Де Ф Се месяц месяц Рисунок 2.18 - Гидрограф стока р. Тосна – ст. Тосно в многоводный (1987) и в маловодный (1972) годы КНИГА р.Тocнa - cт.Тocнo 18. 15. 12. Q м 3 /с 9. 6. 3. 0. 1950 1960 1970 1980 1990 2000 год Рисунок 2.19 – Многолетняя динамика годового стока р. Тосно Река Мга. Ледостав реки устанавливается в начале декабря, весеннее половодье начинается в начале апреля, паводки в отдельные годы наблюдаются в течение всего летне-осеннего периода (рисунок 2.20).

Q, м 3/с Q, м 3/с 10 ь ль ай ай ь нь ь ь рь т ь ь ь ль ст ай ь нь ь ь рь т ь ь л ст бр л ар бр р бр л бр л ар бр р бр Ию ра М М ре гу Ию яб ва Ию ра М ре гу Ию яб ва М тя тя ка М тя ев тя ка Ап Ав Ян ев Но Ап Ав Ян Но н Ок Де н Ок Де Ф Се Ф Се месяц месяц Рисунок 2.20 - Гидрограф стока р. Мга – д. Горы в многоводный (1987) и в маловодный (1972) годы Основные гидрологические характеристики р. Мга (код поста 72039) приведены в таблице Д.2 приложения Д, а многолетняя динамика годового стока - на рисунке 2.21.

р.Мгa - д.Гoры 12. 10. 8. Q м 3 /с 6. 4. 2. 0. 1950 1960 1970 1980 1990 2000 год Рисунок 2.21 – Многолетняя динамика годового стока р. Мга КНИГА 2.2 Водоемы 2.2.1 Сеть наблюдений на водоемах Систематические наблюдения за элементами гидрологического режима водоемов производятся на 6-ти озерах бассейна Невы: Ладожское, Онежское, Кавголовское, Хепоярви и Красное. Перечень озерных пунктов наблюдений сети Росгидромета в границах Ленинградской области приведен в таблице 2.2.

В комплекс водомерных наблюдений на озерах входят наблюдения за уровнем, а также наблюдения за температурой воды у берега и толщиной льда. Наблюдения на акватории за температурой воды по глубине на гидрологических вертикалях проводятся на всех водоемах, за исключением оз. Хепоярви. В настоящее время наблюдения за гидрологическим режимом проводятся только на озерах Ладожское и Онежское. Пост на озере Кавголовское в 1996 году законсервирован.

Таблица 2.2 – Перечень пунктов наблюдений на озерах бассейна р.Нева и Ладожского озера Комплекс водомерных наблюдений Наблюдения № Озеро-пост Примечания на акватории год год начала окончания Оз.Ладожское –д.Сторожно 1 1945 2008 + Оз.Ладожкое -Бумкомбинат 2 1954 2008 + Онежское озеро – пост Вознесенье 3 1876 2008 + Оз.Кавголовское – ст.Кавголово пост законсервирован 4 1944 1995 + Оз.Хепоярви – пос..Хепоярви 5 1930 1955 Оз.Лесогорское - пос.Лосево 6 1962 1968 + Оз.Красное -д.Лебедевка 7 1964 1985 + 2.2.2 Характеристика гидрологического режима водоемов Бассейн Ладожского озера. Гидрологический режим большинства естественных озер Ладожского бассейна имеет сходные черты. Режим уровней озер характеризуется максимальным подъемов в период весеннего снеготаяния и относительно устойчивой летней и зимней меженью.

Осенью наблюдаются небольшие подъемы уровней, вызванные дождями этого периода.

Амплитуда колебаний уровней не превышает 1,5 м, на малых озерах возможны подъемы уровня до 3 м. Наименьшими амплитудами уровней отличаются болотные озера. Прогревание водоемов, как правило, начинается в апреле, максимальных значений температура воды достигает в конце июля.

Охлаждение водоемов начинается в августе - сентябре, ледостав устанавливается в зависимости от метеорологических условий в октябре -декабре. Продолжительность ледостава до 180 дней, максимальная толщина льда - до 1 м.

Ладожское озеро. Уровенный режим озера характеризуется медленным и плавным подъемом уровней весной вскоре после поступления талых вод в озеро. Подъем продолжается чаще всего до июня, когда и наблюдаются наивысшие уровни. Амплитуды годовых колебаний уровня составляют от 20 до 100 см. Низшие уровни наступают обычно в январе-феврале.

КНИГА Температура воды в поверхностном слое в летнее время меняется в довольно широких пределах. В прибрежной части озера температура воды достигает 24-25С, а в глубоководной северной части только 15-17 С. Ледообразование на Ладоге представляет собой сложный процесс, растягивающийся на несколько месяцев. Раньше всего, обычно в середине ноября, ледовые явления наблюдаются в юго-восточной части озера. Центральная и северо-западная части, обладающие большими глубинами, покрываются льдом в январе. Наиболее открытая часть озера замерзает не каждый год. За период наблюдений 1946-1997 гг. самая ранняя дата начала ледостава отмечалась 1 декабря, а самая поздняя - 25 января. Продолжительность ледостава по данным озерного поста д. Сторожно за период наблюдений изменялась от 73 до 153 дней, а наибольшая наблюденная толщина льда - 89 см. Вскрытие озера начинается с центральных частей. В конце февраля - начале марта плавающие льды под влиянием ветра постепенно разрушают кромку льда.


Средняя дата окончания ледостава 21 апреля. Наибольшая часть льда тает внутри озера. Раньше всего (в апреле) ото льда освобождается южная часть озера. Часть льда из Ладожского озера выносится в Неву.

Ладога довольно бурлива. Штили наблюдаются в течение короткого времени чаще всего летом, в июне. Наиболее сильное волнение имеет место осенью. Частые волнения послужили причиной сооружения обходных каналов: Старо-Ладожского, построенного при Петре I (1731 г.) и параллельного ему Ново-Ладожского (1866 г.), построенного при реконструкции так называемой Мариинской системы.

Озеро Хепоярви. Режим водности озера определяется особенностями питания, которое осуществляется, в основном, за счет таяния снега весной и атмосферных осадков, выпадающих в виде дождей, осенью. Грунтовые воды играют незначительную роль в питании водоема.

Систематические наблюдения проводились на озерном посту в пос. Хепоярви за уровнем, температурой воды, ледовыми явлениями и толщиной льда в течение 1930-1955 гг.

Для режима уровня озера характерно наличие весенней и осенне-зимней фаз наполнения озера. Подъем уровня воды после зимней межени начинается в начале апреля. После летней межени (июль-сентябрь) накопление воды в чаше озера происходит за счет осенне-зимних дождевых паводков в сентябре-декабре (рисунок 2.22).

уровень воды, см над нулем графика 0 2 4 6 8 10 месяц Очень многоводный Многоводный Средний по водности Маловодный Очень маловодный Рисунок 2.22 – Хронологический ход уровня воды оз. Хепоярви в годы различной водности Самый высокий уровень воды в озере, как правило, наблюдается весной после вскрытия водоема. Высший уровень весеннего наполнения за период наблюдений - 148 см, а осеннего – см над нулем графика (60,23 м абс). Средняя дата наступления высшего уровня весной - 30 апреля (68%). Низший уровень за период наблюдений составляет 38 см, причем эта отметка зафиксирована как в зимний период, так и в период открытого водоема. Средняя дата наступления КНИГА низшего уровня воды зимой - 15 ноября (43%) и 27 марта (48%), а в период открытого водоема - августа.

Весеннее прогревание воды озера начинается в апреле. Весь процесс вскрытия водоема от образования закраин до очищения ото льда занимает от 7 до 23 дней. Средняя дата начала разрушения ледяного покрова - 15 апреля. В зависимости от метеоусловий озеро полностью очищается ото льда в период с 17 апреля по 16 мая, а средняя дата приходится - 30 апреля.

Продолжительность осенних ледовых явлений до установления сплошного ледостава составляет в среднем 6 дней в период 10-16 ноября. В конце октября - второй декаде декабря (30.10.1950-14.12.1938) устанавливается ледостав, продолжительностью 120-180 дней.

Водоемы частного водосбора р. Нева. Для анализа особенностей гидрологического режима все водоемы частного водосбора Невы можно разделить на следующие группы:

естественные озера;

зарегулированные естественные озера;

русловые водохранилища и пруды на водотоках;

заполненные водой карьеры, копаные пруды и пруды старичного типа;

водоемы, гидравлически связанные с Невой.

К естественным озерам относятся, например, Ждановские озера, расположенные в бассейне Охты. Годовая амплитуда колебания уровня воды не превосходит 50 см. В пределах частного водосбора р. Нева озера этой группы - проточные или сточные.

К естественным зарегулированным озерам относятся, например, Кавголовское озеро, расположенное во Всеволожском районе Ленинградской области. Режим уровня этой группы озер зависит от состояния дамб, а также работы водопропускных сооружений, при разрушении или засорении которых могут подтапливаться берега озер, что часто наблюдается на оз. Долгое. При нормальном функционировании водопропускных отверстий амплитуда колебания уровня воды составляет 40-50 см. По условиям водообмена озера этой группы могут быть сточными или проточными.

К группе русловых водохранилищ и прудов на водотоках относятся водохранилища Ижорское, Охтинское, Пулковское, каскады прудов на р. Славянка и ее притоках - ручьях Розовопавильонном и Краснодолинном, а также многочисленные пруды на малых ручьях, которые широко распространены в исторических пригородах Санкт-Петербурга. Уровенный режим этих водоемов определяется их назначением и типом регулирования. Водоемы, предназначенные для различных видов водоснабжения, осуществляют сезонное регулирование стока, аккумулируя сток весеннего половодья и дождевых паводков. Максимальный уровень воды в них наблюдается в конце мая - в июне, затем начинается постепенная сработка запасов воды. Следующий менее выраженный максимум уровня воды приходится на начало зимы и связан с дождевым стоком. Для малых водоемов, которые являются приемниками сточных вод, режим уровня во многом определяется их сбросами. Например, пруд Мурзинский часто срабатывается полностью, а затем опять наполняется сточными водами. Амплитуда колебания уровня воды водоемов варьирует от КНИГА 0,3-0,4 м на малых прудах, и до 1 м и более на водохранилищах Охтинском, Ижорском и Пулковском. Эти водоемы - либо проточные, либо периодически проточные. К проточным водохранилищам относятся Охтинское и Ижорское. Питание водоемов этой группы осуществляется преимущественно за счет стока рек и ручьев, на которых они расположены, а также, в меньшей степени, осадков, выпадающих на их акваторию, ливневого и дренажного стока.

Доля подземного притока воды мала.

Заполненные водой карьеры, копаные пруды, пруды старичного типа, огороженные дамбами, естественные понижения рельефа местности, заполненные водой, распространены преимущественно в черте Санкт-Петербурга. К наиболее крупным водоемам этой группы относятся пруды парковой зоны, расположенные во Фрунзенском и Московском районах (пруды Московского парка Победы, парка Интернационалистов, Парка Городов–Героев и др.). По условиям водообмена преобладают бессточные водоемы. Режим уровня определяется соотношением элементов водного баланса водоемов, которые питаются в основном за счет склонового стока, и осадков, выпадающих на их акваторию, а также дренажного стока. Основным расходным компонентом баланса таких водоемов является испарение с водной поверхности. Рост уровня воды водоемов начинается в период весеннего снеготаяния и достигает максимума в конце мая – июне, а затем уровень воды понижается и его минимальное стояние наблюдается в июле августе. В конкретном году, в зависимости от режима атмосферных осадков в осенний период, уровень воды повышается или понижается. Второй минимум уровня характерен для зимних месяцев. Амплитуда колебания уровня воды водоемов варьирует в пределах от 30 до 50 см.

В особую группу выделены водоемы, гидравлически связанные с Невой. В эту группу входят системы Северных и Южных прудов на Елагином острове, которые периодически сообщаются с Средней и Большой Невками. Все они являются рукотворными. Водоемы Елагина острова оборудованы затворами, позволяющими регулировать водообмен с Невой. Амплитуда колебания уровня этих водоемов при отсутствии наводнений не превышает 1 м. Все водоемы этой группы проточные или периодически проточные. Питание водоемов осуществляется преимущественно за счет водообмена с Невой, а также атмосферных осадков, выпадающих на их зеркало.

Наблюдения за элементами гидрологического режима в бассейне р. Нева проводились только на одном посту на озере Кавголовское, который в настоящее время законсервирован.

Озеро Кавголовское. Режим водности озера определяется особенностями питания и стока из озера. Питание водоема осуществляется в основном за счет поверхностного притока по водотокам и атмосферных осадков, выпадающих на зеркало. Естественный режим уровня озера искажен работой гидротехнических сооружений на ручье Безымянный, в русле которого в 1945 г.

была возведена плотина.

КНИГА Систематические наблюдения проводились на озерном посту ст. Кавголово за уровнем, температурой воды, ледовыми явлениями и толщиной льда в течение 1944-1995 гг.

В зависимости от водности года и забора воды для обеспечения водохозяйственных нужд, уровень воды озера поддерживался на разных отметках. Для естественного режима озера характерна отметка среднегодового уровня воды 55,37 м БС (1944 г.). После сооружения плотины в русле руч. Безымянный, уровень воды озера был поднят на 20 см, и средняя годовая отметка уровня составила 55,57 м БС (1945 - 1952 гг.). Последующие изменения уровня регулирования озера произошли в 1953 и 1980 гг., когда уровень воды озера был поднят на 21 и 23 см (55,78 и 56,01 м БС, соответственно) (рисунок 2.23).

56. Уровень воды, м абс.

55. 55. 55. 55. 1944 1945-1952 1953-1979 1980- год Рисунок 2.23 – График изменения среднегодовых уровней оз. Кавголовское за периоды различного регулирования стока из озера Естественный режим уровня озера (1944 г.) характеризуется низкими отметками уровня воды в зимний период (март), довольно резким подъемом в период накопления воды весной и после достижения максимума в апреле-мае плавным понижением уровня воды. Водный режим озера с 1945 по 1952 гг. характеризуется как неустановившийся после сооружения плотины на руч.

Безымянный. В результате регулирования стока из озера в периоды 1953 - 1979 и 1980 - 1995 гг.

для условий устойчиво повышенного уровня воды характерно наличие двух фаз наполнения:

весенней и осенне-зимней (рисунок 2.24).

Уровень воды, см над нулем 250 графика 230 1945- 1953- 1980- 0 2 4 6 8 10 месяц Рисунок 2.24 – Хронологический ход средних месячных уровней воды оз. Кавголовское за периоды разного регулирования уровня КНИГА Высший уровень озера за весь период наблюдений составил 304 см (14-16 мая 1946 г.), низший - 156 см (6 марта 1944 г.). Годовая амплитуда колебания уровня озера варьирует от 18 до 105 см, средняя за период наблюдений - 43 см. Период максимального наполнения (май 1944 г.) характеризовался наивысшим уровнем - 269 см. Годовая амплитуда колебания уровня озера в естественных условиях составила 83 см.


Характерные уровни воды для условий регулирования уровня озера в период 1980-1995 гг.

следующие: высший уровень - 299 см (апрель 1984 г.), низший уровень - 241 см (август 1994 г.).

Размах годовой амплитуды колебаний уровня изменялся в диапазоне от 26 до 48 см. В условиях зарегулированного режима озера средняя годовая амплитуда колебания уровня по сравнению с естественным режимом уменьшается на 46 - 50 см.

Весеннее прогревание воды озера начинается в апреле. Процесс вскрытия водоема от образования закраин до очищения ото льда занимает от 7 до 46 дней. В зависимости от метеоусловий года озеро полностью очищается ото льда с 16 апреля по 15 мая.

Начало охлаждения водоема приходится на сентябрь-октябрь. Переход температуры воды через 10С осенью происходит с 2-й декады сентября по 2-ю декаду октября. Дальнейшее охлаждение водоема и переход температуры воды через 4С происходит в период с 1-й декады октября по 2-ю декаду ноября. Продолжительность осенних ледовых явлений до установления сплошного ледостава - с 3 по 26 ноября. В конце октября – в начале декабря устанавливается ледостав, который продолжается в течение 115-192 дней.

2.3 Качество воды по гидрохимическим и гидробиологическим показателям 2.3.1 Сеть наблюдений за качеством воды В соответствии с «Положением об осуществлении государственного мониторинга водных объектов», утвержденным постановлением Правительства РФ от 10.04.2007 № 219 [27], «Положением о Федеральном агентстве водных ресурсов», утвержденным постановлением Правительства РФ от 16.06.2004 № 282 [23] наблюдения за водохозяйственными системами, в том числе за гидротехническими сооружениями, а также за объемом вод при водопотреблении и водоотведении в рамках государственного мониторинга поверхностных водных объектов ведутся Федеральным агентством водных ресурсов, Федеральным агентством по недропользованию, Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды и Федеральной службой по надзору в сфере природопользования с участием уполномоченных органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации.

На территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области государственный мониторинг водных объектов и организацию его проведения осуществляет Невско-Ладожское БВУ с участием уполномоченных органов исполнительной власти на основе региональных программ по ведению мониторинга водных объектов на территориальном и бассейновом уровнях, утвержденным МПР России. Наблюдения на водных объектах в зоне деятельности Невско-Ладожского БВУ осуществляются лабораториями территориальных и региональных органов Росгидромета, КНИГА учреждениями МПР России, Госсанэпиднадзора, водопользователей и других организаций, привлекаемых по заказу управления.

СЗУГМС Росгидромета при осуществлении мониторинга поверхностных водных объектов:

осуществляет регулярные наблюдения за состоянием поверхностных водных объектов в части количественных и качественных показателей состояния водных ресурсов;

проводит оценку и прогнозирование изменений состояния поверхностных водных объектов в части количественных и качественных показателей состояния водных ресурсов;

обеспечивает сбор, обработку, обобщение и хранение сведений, полученных в результате наблюдений за водными объектами, и представление в Федеральное агентство водных ресурсов данных мониторинга и т.п.

В рамках программы наблюдений по гидрохимическим и гидробиологическим показателям определяется категорией пункта (створа) наблюдений. Правила контроля качества воды водных объектов для осуществления государственной службы наблюдений за загрязненностью водных объектов установлены ГОСТ 17.1.3.07 [54].

Согласно ГОСТ 17.1.3.07 [54] пункты наблюдений и контроля за загрязненностью объектов природной среды подразделяются на I, II, III и IV категории, каждой категории соответствует своя программа контроля качества вод. Категорию выбирают с учетом расположения и мощности источников загрязнения, состава, концентрации и форм загрязняющих веществ, физико географических и региональных особенностей.

На створах I категории на средних, больших водоемах или водотоках, имеющих важное народно-хозяйственное значение, отбор проб должен осуществляется ежедневно, еженедельно и ежеквартально, а также в основные фазы водного режима по специально разработанной программе. На створах II и III категории отбор проб должен осуществляется ежедекадно и ежеквартально на определение химических ингредиентов по органолептическим, обобщенным, неорганическим и органическим показателям. На створах IV категории, размещающихся на относительно чистых или слабо загрязняемых участках водных объектов, отбор проб производится ежеквартально. Программы контроля качества воды в зависимости от категории определены ГОСТ 17.1.3.07 [54].

Карта-схема размещения стационарных пунктов наблюдений за качеством вод СЗУГМС бассейна Невы и притоков Ладожского озера на территории Ленинградской области приведена на рисунке Д.3 приложения Д, а на врезках (рисунки Д.4 и Д.5) – в укрупненных масштабах соответственно для р. Невы и для Санкт-Петербурга.

Состав сети пунктов наблюдений за качеством вод СЗУГМС на водных объектах бассейна Невы в границах Ленинградской области, дифференцированных по категориям, приведено в таблице Д.3, а в границах Санкт-Петербурга – в таблице Д.4 приложения Д.

КНИГА По финансовым и техническим причинам (отсутствие плавсредств, автотранспорта и т.п.) в ряде пунктов гидрохимические наблюдения временно не проводятся или проводятся по другой категории. В ряде пунктов по различным причинам гидрохимические наблюдения были проведены не в полном объеме.

На территории бассейна Невы в границах Ленинградской области размещено 30 пунктов (створов) наблюдений, в том числе 13 пунктов (створов) III категории, 17 - IV категории (таблица Д.3 приложения Д).

Непосредственно на объектах Невской гидрографической системы (в границах Санкт Петербурга) размещено 22 пункта (створа) наблюдений, в том числе 6 пунктов (створов) II категории, 11 пунктов - III категории и 5 - IV категории (таблица Д.4 приложения Д). Пункты II категории достаточно равномерно размещены на Неве в границах Санкт-Петербурга, что позволяет надежно характеризовать качество речных вод на этой территории (рисунки Д.4 и Д. приложения Д).

На водных объектах Невского бассейна в границах Санкт-Петербурга и Ленинградской области пункты I категории, где предусматривается ежедневный контроль состояния водного объекта, отсутствуют.

Отбор проб поверхностных вод на сети наблюдений СЗУГМС производился в соответствии с требованиями нормативных документов Росгидромета РД 52.08.18 - РД 52.08.25 «Охрана природы. Гидросфера. Методические указания. Правила ведения учета поверхностных вод» [62].

Химический анализ проб проводился по методикам, вошедшим в «Федеральный перечень методик выполнения измерений…»» (РД 52.18.595 [63]).

Определение тяжелых металлов (в растворенной форме) в пунктах, расположенных на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области, осуществлялось в аналитическом отделе ГУ «Санкт-Петербургский ЦГМС-Р». Метод атомно-абсорбционной спектрометрии с пламенной атомизацией в соответствии с методикой ПНДФ 14.1:2.22 [65], внесенной в Государственный Реестр методик комплексного химического анализа и оценки состояния объектов окружающей среды, допущенных для целей государственного экологического контроля и мониторинга.

Наблюдения на пунктах бассейновой наблюдательной сети (БНС) проводятся по программам Российско-Финляндского и Российско-Эстонского международных соглашений об охране и рациональном использовании трансграничных водотоков. Программы наблюдений предусматривают ежемесячные отборы проб воды на всех створах на определение до 20-ти и ежеквартально – по 30-ти органолептическим, обобщенным, неорганическим и органическим показателям, включая основные физико-химические характеристики вод, концентрации биогенных элементов, тяжелых металлов и специфических показателей загрязнения вод.

КНИГА На пунктах территориальной наблюдательной сети (ТНС) Центрами государственного санитарно-эпидемиологического надзора (ГСЭН) ведется санитарно-гигиенический мониторинг.

Пробы воды отбираются в местах водозаборов, сбросов сточных вод, на водотоках и водоемах в зонах рекреации. Программой наблюдения предусматривается ежемесячный отбор проб воды на гидрохимический и бактериологический анализ в местах водозаборов и сбросов сточных вод. В местах рекреации (пляжи) с мая по октябрь ежемесячно отбираются пробы воды на гидрохимический анализ и два раза в месяц – на бактериологический анализ. Химический анализ проб воды включает определение основных физико-химических характеристик вод, содержание биогенных веществ, органических веществ и др. показателей.

На пунктах локальной наблюдательной сети (ЛНС) наблюдения проводятся водопользователями в соответствии со «Схемами – графиками проведения ведомственного лабораторного контроля за работой очистных сооружений, свойствами и составом сбрасываемых сточных вод и их влиянием на водный объект», в которых предусматривается ежемесячный отбор проб воды выше и ниже выпусков сточных вод предприятия, в среднем на 20-ти показателям. К обязательным показателям относятся – температура, прозрачность, цветность, водородный показатель (рН), растворенный кислород (% насыщения), показатель суммарного содержания легкокисляемых органических веществ (БПК), показатель суммарного содержания легко- и трудноокисляемых органических веществ (ХПК), взвешенные вещества, азот нитратов (NO3), азот нитритов (NO2), азот аммонийный (NH4), фосфор фосфатов (PO4), фосфор общий (Pобщий), железо (Fe), медь(Cu), марганец (Mn), синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), нефтепродукты и специфические показатели, характерные для сброса сточных вод предприятия. В сеть мониторинга ЛНС включены только лаборатории, имеющие аттестат об аккредитации на проведение отбора проб и анализа природных вод.

2.3.2 Методические основы оценки загрязненности поверхностных вод Оценка состояния загрязненности поверхностных вод выполнена в соответствии с методическими указаниями РД 52.24.643 [64], разработанными в ГУ «ГХИ» Росгидромета.

Указанная методика заменила ранее широко используемую методику оценки уровня загрязненности по интегральному индексу ИЗВ.

Метод расчета комплексных показателей дает возможность формализовать процессы анализа, обобщения, оценки аналитической информации о химическом составе воды и трансформировать ее в относительные показатели, комплексно оценивающие степень загрязненности и качество воды водных объектов. Вклад отдельных загрязняющих веществ в общую загрязненность воды водных объектов может определяться либо высокими концентрациями, наблюдаемыми в течение короткого промежутка времени, либо низкими КНИГА концентрациями, регистрируемыми в течение длительного периода, либо другими возможными комбинациями рассматриваемых факторов оценки, учет которых должен вестись одновременно через обобщенный показатель. Качество воды водных объектов есть функция не только отдельных показателей химического состава воды, продолжительности, меры воздействия каждого из них и различных комбинаций этих оценочных характеристик, но также перечня и количества учитываемых в комплексной оценке загрязняющих веществ. Принимая условие аддитивности действия токсических веществ при их одновременном присутствии в воде, окончательный комплексный показатель качества воды определяется суммированием отдельных показателей, оценивающих вклад каждого вещества в отдельности. Основой дифференцированного способа является оценка качества воды по отдельным загрязняющим веществам с использованием статистических приемов.

При расчете комплексных показателей в качестве норматива используют предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов, а также водных объектов хозяйственно–питьевого и культурно–бытового водопользования, наиболее жесткие (минимальные) значения из совмещенных списков. В качестве ПДК для веществ, для которых нормой по нормативным документам является их полное отсутствие в воде водных объектов, условно принимается 0,01 мкг/л.

При оценке степени загрязненности воды учитывается коэффициент комплексности загрязненности (Ккомпл., %) для каждого створа. Во всех пунктах наблюдений на территории Северо-Запада отмечена высокая комплексность загрязненности воды (Ккомпл. 10%), поэтому был применен метод оценки качества воды по значению комбинаторного индекса загрязненности воды (КИЗВ). С помощью КИЗВ оценивается степень ее загрязненности по комплексу загрязняющих веществ в воде и устанавливается ее класс качества.

Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ) условно оценивает долю загрязняющего эффекта в виде безразмерного числа, вносимого в общую степень загрязненности воды, обусловленную одновременным присутствием ряда загрязняющих веществ, в среднем одним из ингредиентов и показателей качества воды. УКИЗВ позволяет проводить сравнение степени загрязненности воды в различных створах и пунктах при условии различия программы наблюдений. В расчете УКИЗВ участвуют: повторяемость случаев загрязненности (частота обнаружения концентраций, превышающих ПДК), среднее значение кратности превышения ПДК (среднее значение результатов анализа проб, которые превышали ПДК, без учета проб не превышавших ПДК). По каждому из этих показателей определяются частные оценочные баллы (S и S) – условные величины. Произведение оценочных баллов является обобщенным оценочным баллом (S). Сумма обобщенных оценочных баллов по всем ингредиента в створе является КНИГА комбинаторным индексом загрязненности воды (КИЗВ). УКИЗВ вычисляется как отношение КИЗВ к количеству ингредиентов, участвовавших в его оценке (таблица 2.3).

Таблица 2.3 - Классификация качества водных объектов по значению УКИЗВ Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды Характеристика Класс и состояния в зависимости от числа учитываемых КПЗ без учета разряд загрязненности воды числа КПЗ 1 2 3 4 Условно чистая 1-й 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0, Слабо загрязненная 2-й (1;

2] (0,9;

1,8] (0,8;

1,6] (0,7;

1,4] (0,6;

1,2] (0,5;

1,0] Загрязненная 3-й (2;

4] (1,8;

3,6] (1,6;

3,2] (1,4;

2,8] (1,2;

2,4] (1,0;

2,0] разряд «а» Загрязненная (2;

3] (1,8;

2,7] (1,6;

2,4] (1,4;

2,1] (1,2;

1,8] (1,0;

1,5] разряд «б» Очень загрязненная (3;

4] (2,7;

3,6] (2,4;

3,2] (2,1;

2,8] (1,8;

2,4] (1,5;

2,0] Грязная 4-й (4;

11] (3,6;

9,9] (3,8;

8,8] (2,8;

7,7] (2,4;

6,6] (2,0;

5,5] разряд «а» Грязная (4;

6] (3,6;

5,4] (3,2;

4,8] (2,8;

4,2] (2,4;

4,6] (2,0;

3,0] разряд «б» Грязная (6;

8] (5,4;

7,2] (4,8;

6,4] (4,2;

5,6] (3,6;

4,8] (3,0;

4,0] разряд «в» Очень грязная (8;

10] (7,2;

9,0] (6,4;

8,0] (5,6;

7,0] (4,8;

6,0] (4,0;

5,0] разряд «г» Очень грязная (8;

11] (9,0;

9,9] (8,0;

8,8] (7,0;

7,7] (6,0;

6,6] (5,0;

5,5] Экстремально (11;

] (9,9;

] (8,8;

] (7,7;

] (6,6;

] (5,5;

] 5-й грязная Для анализа состояния загрязненности используется не только удельный комбинаторный индекс загрязненности воды, но и число критических показателей загрязненности воды (КПЗ), для которых обобщенный оценочный балл 9, т.е. когда наблюдается устойчивая либо характерная загрязненность высокого или экстремально высокого уровня загрязненности.

2.3.3 Гидрохимическая характеристика водных объектов на территории Невского бассейна Общие сведения Речная сеть Невского бассейна на территории Ленинградской области представлена как крупными водотоками (р.р. Нева, Вуокса, Свирь, Волхов), так и многочисленными малыми реками и ручьями. Часть водотоков является коллекторно-дренажной сетью на осушаемых массивах.

Основной объем сведений о гидрохимическом режиме водных объектов составляют данные постоянных наблюдений в пунктах мониторинга состояния поверхностных вод, проводимых СЗУГМС Росгидромета. Помимо стационарных гидрохимических наблюдений рядом организаций в разные годы проводились экспедиционные работы на некоторых водных объектах рассматриваемой территории. Здесь необходимо отметить исследования, проведенные ГУ «ГГИ», Институтом Озероведения РАН (ИОЗ РАН), Санкт-Петербургским государственным политехническим университетом (ГОУ «СПбГПУ»), ФГУ «Балтводхоз», Невско-Ладожским БВУ и др. организациями. В данной работе использованы материалы Ежегодников качества поверхностных вод СЗУГМС за 2005-2007 гг. а также опубликованные и фондовые материалы.

КНИГА При составлении обзора использовались результаты наблюдений за химическим составом вод, выполненных по стандартным программам на сети стационарных пунктов наблюдений за загрязненностью поверхностных вод суши на территории деятельности Невско-Ладожского БВУ.

Особенности природного гидрохимического фона На рассматриваемой территории основными природными факторами, определяющими гидрохимические особенности поверхностных вод, являются избыточная увлажненность почвенно-грунтовой толщи речных водосборов в течение всех сезонов года и преобладание выноса продуктов выветривания горных пород и распада растительных остатков над их аккумуляцией. Следствием этого является широкое распространение здесь обедненных минеральными солями дерново-подзолистых почв, а на пониженных участках рельефа - торфяно болотных почв. Верхние слои коры выветривания горных пород характеризуются хорошей отмытостью от легкорастворимых солей, представленных обычно сульфатами и хлоридами, и поэтому они в малой степени способны обогащать стекающие по ним атмосферные осадки ионами минеральных солей, в то же время, значительно повышая содержание растворенных органических веществ. В результате действия указанных природных факторов на речных водосборах на всей рассматриваемой территории формируются маломинерализованные поверхностные воды, по своим химическим характеристикам в основном соответствующие действующим в Российской Федерации нормативам качества воды для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования.

Минерализация речных вод на территории изменяется в годовом цикле преимущественно в пределах 30-450 мг/л, достигая максимальных значений в период зимней межени, когда основное питание речные системы получают из подземных водоносных горизонтов. По ионному составу поверхностные воды относятся к гидрокарбонатному классу, группе кальция и ко 2-му типу по соотношению главных анионов и катионов, что является характерным для большинства речных водосборов лесной зоны. Во внутригодовом режиме рек отчетливо выделяются сезонные периоды.

Минерализация и химический состав вод местного стока в период весеннего половодья в значительной степени обусловлены содержанием химических веществ в снеговом покрове.

Величина минерализации речных вод, как правило, находится в пределах 30-40 мг/л, что характеризует их как ультрапресные. В периоды летней и зимней межени, когда речная сеть переходит на преобладающее питание подземными водами, речные воды отличаются сравнительно высокой минерализацией воды, достигающей 400-450 мг/л. Катионный состав вод в основном формируется за счет ионов кальция и магния. Абсолютное содержание катионов Са2+ составляет 3-6 мг/л, Мg2+ - до 4 мг/л. Содержание ионов щелочных металлов (К+ и Na+) составляет 1.5-2.5 мг/л.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.