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 || 3 | 4 |   ...   | 12 |

«ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (РОСГИДРОМЕТ) ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Водоразделами в этом районе служат бугры Бэра высотой в основном до 10-12 м. Такие образования встречаются и в дельте Волги. Почвы района ЗПИ, как и многие водоемы, значительно засолены, преимущественно за счет хлоридно-сульфатных грунтовых вод. Питают ильмени рукава дельты.

Самый крупный из них – Бахтемир.

На территории Нижней Волги имеются самые разнообразные биотопы, которые значительно контрастируют по условиям влагообеспеченности и засоления. Каждый из трех крупных районов очень мозаичен по своим ландшафтам и условиям местообитаний (Абдурахманов и др., 2002;

Сохина и др., 2010;

Белик, Гугуева, 2010). Здесь имеется огромное число пресных и соленых водоемов и водотоков с различным минеральным составом воды, различной глубины и размеров, степные районы (преимущественно, в районе ЗПИ), обширные заболоченные территории и более сухие водоразделы. Водно-болотные угодья (ВБУ) – одно из ключевых местообитаний региона, распространены преимущественно в ВАП и ДВ. Частично ВБУ располагаются вдоль правого берега рук.Бахтемир в ЗПИ.

ВАП и Дельта Волги являются интразональным комплексом луговых и лесных формаций, прибрежно-водной кустарниковой и травянистой растительности среди степей и полупустынь за счет богатого увлажнения паводками и. соответственно, высокого уровня грунтовых вод. Для ВАП характерна экологическая мозаичность биотопов, что способствует значительному биоразнообразию в этом районе (Канищев, 2002;

Абдурахманов и др., 2003). В пределах Волго-Ахтубинской поймы и дельты можно выделить три высотных уровня (Канищев, 2002;

Бармин, Иолин, 2009;

Ермолина и др., 2010):

1. сухие луга и леса высокого пойменного уровня с кратковременными и неежегодными затоплениями;

2. свежие, влажные и сырые луга среднего пойменного уровня с ежегодными затоплениями средней продолжительности;

3. болотистые луга и болота низкого уровня, находящиеся в условиях подтопления большую часть вегетационного периода.

Территория водно-болотных угодий ВАП считается уникальным регионом по флористическому составу растительности (Ермолина и др., 2010). ВБУ играют огромную роль в природе и имеют очень большое значение для человека: Они поглощают значительное количество углекислого газа из атмосферы и выделяют большое количество кислорода, регулируют климатический и гидрологический режим обширных территорий (особенно, температуру и осадки), являются важным условием экономического развития региона (Сохранение биоразнообразия…, 2009;

Бондарева и др., 2010). На ВБУ Нижней Волги гнездится огромное число видов птиц (порядка 280 видов), обитает 1500 видов насекомых, 60 видов рыб, 50 видов млекопитающих, 416 видов водорослей (по некоторым оценкам) и произрастает 860 видов сосудистых растений. Значительная часть из этих видов – редкие и исчезающие, имеется множество эндемиков (Ермолина и др., 2010;

Сохранение биоразнообразия…, 2009). Несколько меньше здесь видовой состав рептилий и амфибий. Виды рыб здесь отмечены как проходные, полупроходные, так и туводные, обитающие в небольших водоемах, не мигрирующие на большие расстояния (Дельта Волги…, 2008;

Сохранение биоразнообразия…, 2009;

Вехов, Горский, 2010;

Горский и др., 2010;

Сорокин и др., 2010). Широко представлен видовой состав беспозвоночных, особенно, насекомых. Планктон водоемов также разнообразен по составу в пики развития, хотя изучен очень мало (Сорокина и др., 2010;

Випхло, 2010;

Лабунская, 2010).

Одни из наименее увлажненных местообитаний (кроме района ЗПИ) – гривы, водоразделы ВАП, практически не заливаемые в половодье. Они являются биотопами, где широко распространены леса (общая лесистость района составляет 1,8%), значительную часть из которых составляют реликтовые дубравы (верхняя часть ВАП), (Шульга, 2008). Они занимают преимущественно северные склоны, тальвеги балок и их привершинные западины в данной климатической зоне. Для бассейна Волги характерны среднепродуктивные безъясеневые дубравы с господством дуба черешчатого II-III классов бонитета в 1-м ярусе (http://lesopark.su/content/view/78/34/) (по другим данным преобладают низкопродуктивные сообщества IV-Va классов бонитета, Ермолина и др., 2010), липы, клена остролистного, иногда ильмовых - во 2-м ярусе, в подлеске – лещина (http://lesopark.su/content/view/78/34/). Дубравы на территории России в последнее время стали довольно редкими по причине высокой ценности древесины дуба, медленного воспроизведения дубрав и замещения их рудеральными сообществами (например, березовыми или ясеневыми лесами и т.д.). В ВАП сохраняются достаточно большие площади, занятые этими лесами, при этом сохраняются леса, имеющие возраст около 80-90 лет (Шульга, 2008). Эти наиболее зрелые леса считаются климаксными сообществами (Балюк, 2005).

В дельте, как и в ВАП также распространены леса (на небольших повышениях), (Сохранение биоразнообразия…, 2009;

Дельта Волги…, 2008;

Ермолина и др., 2010), однако за счет близкого залегания грунтовых вод и очень незначительно выраженного рельефа в этом районе леса по видовому составу значительно отличаются от лесов ВАП. Здесь преобладают разного типа ветляники, меньше распространены ясеневые леса и вязовники.

Несмотря на относительно небольшие площади, леса в данном регионе имеют крайне важные функции. Это, прежде всего, защитные функции: водоохранные, водорегулирующие, руслообразующие, берегоукрепительные, почвозащитные, противоэрозионные. Леса являются основными местами гнездовий представителей орнитофауны, это местообитания многих животных (Ермолина и др., 2010;

Бадмаев, 2010).

В дельте много лугов разного типа (по увлажненности) и большая часть из них – сырые луга. Заболоченных территорий также очень много.

Такие участки находятся под водой длительное время (обычно 3-4 месяца за сезон). Здесь также особенно широко представлена водная высшая растительность (как настоящая водная, так и земноводная), (Дельта Волги, 2008).

Район ЗПИ (Западных подстепных ильменей) – уникальное природное образование, служащее местообитанием для специфических водных и околоводных биологических сообществ и активно используемое человеком для разного рода хозяйственной деятельности. Солевой состав водных объектов этой территории очень разнообразен, особенно сильно эти различия выражены у отшнурованных от общей гидрологической сети водоемов (Синенко, 2009), разнообразны и экосистемы, ассоциированные с этими водными объектами (Ермолина и др., 2010). Они адаптированы к различным уровням минерализации воды и солевому составу, а также содержанию органических веществ в воде (Бухарицин, Гурашвили, 2009).

Тем не менее, экосистемы этого района изучены мало по сравнению с экосистемами ВАП и дельты.

В районе ЗПИ представлен средиземноморский тип растительности умеренно засоленных почв (представлен в переходных зонах между буграми Бэра и пойменными территориями, на склонах, шельфах, у подножий бэровских бугров), (Ермолина, 2010), виды, характерные для остепненных лугов и солончаков, пустынная растительность (Сальников, 2009). Для данной климатической зоны это типичная зональная растительность, в то время, как большая часть территории Нижней Волги, подверженная влиянию половодий, имеет азональную растительность (Ермолина и др., 2010). На территории ильменно-бугрового района в настоящее время отмечено 319 видов растений. Для растительности района характерна мозаичность. В основном она представлена участками из типчака (Festuca sulcata) с примесью ковыля (Stipa sareptana A. Beck), мятлика (Poa pratensis L), белоуса (Nardus stricta L), прутняка (Vitex L.). По склонам бугров Бэра распространены белополынники с доминантом Artemisia lerchiana Web., а на повышениях чернополынники с доминантом Artemisia nigra. С данными формами рельефа ассоциировано большое количество эфемеров и эфемероидов тюльпаны (Tulipa) луки (Allium), ирисы (Iris), костенец липкий (Holosteum glutinosum), проломники (Androsace) и типичные ксерофиты – курчавка (Atraphaxis), солянка древовидная (Salsola dendriodes), анабазисы (Anabasis) и др (Сальников, 2009;

Ермолина и др., 2010).

Ихтиофауна Нижней Волги фактически является общей для всего региона и практически полностью совпадает с ихтиофауной водоемов, находящихся выше Волжской ГЭС по течению (Дельта Волги…, 2008;

Клинкова и др., 2010;

Вехов, Горский, 2010). Здесь наиболее распространены виды, практически не мигрирующие или осуществляющие небольшие по расстоянию миграции в пределах ВАП или дельты чаще всего, в период нереста, который у большинства видов приурочен к половодью. Отмечен ряд проходных видов (наиболее известные – сельдь и осетровые). Последние сейчас крайне малочисленны (Вехов, Горский, 2010). Наиболее многочисленны в настоящее время в районе мелкие виды, тогда как доля крупных значительно снизилась за последние десятилетия (Сорокин и др., 2010).

Известно, что, например, особи язя в течение сезона могут перемещаться на значительные расстояния, до 100 км. Поэтому, вероятно, видовой состав Каспия, Волги, Ахтубы, ВАП и дельты Волги практически идентичен. Специалисты отмечают, что нижняя Волга не имеет своей индивидуальной ихтиофауны. Виды, встречающиеся там, отмечены как выше по течению, так и в Каспийском море (Вехов, Горский, 2010;

Клинкова, Рыбные ресурсы…,2010).

Видовой состав млекопитающих в регионе относительно беден.

Подтверждено наличие, например, в дельте Волге (Астраханском заповеднике) 20 видов, пятая часть из которых интродуцирована (Дельта Волги, 2008), а в ВАП насчитывают 23 вида. (Солодовников, 2000). Среди них встречаются очень редкие, например, русская выхухоль (Desmana moschata) – реликтовый вид, включенный в Красные книги Российской Федерации (статус 2), Астраханской области и Всемирного союза охраны природы (МСОП, статус VU), (Дельта Волги…, 2008;

Солодовников, 2000).

Несмотря на то, что в регионе организован ряд особо охраняемых территорий (рис.8), активная хозяйственная деятельность человека, приводящая в том числе и к изменениям гидрологического режима региона, по данным многочисленных исследований приводит к уменьшению биоразнообразия в регионе и значительным трансформациям биологических сообществ.

Рис. 8. Карта региона с отмеченными существующими и планируемыми особо охраняемыми территориями.

Литература 1. Becker A. Verzeichnis der um Sarepta wildwachsenden Pflanzen // Bul.

Soc. Nat. Moscou. - 1858. - N 1. - P. 1- 2. Аристовская Г.В. К биологии поёмных водоёмов Татреспублики. // Труды общ.естеств.при Казанском ун-те, 3-4, V, 1938 с.1- 3. Бандура В.И. Донцов Ю.С. Пономарева Э.Н. Современное состояние ихтиологических комплексов в водоемах Волго-Ахтубинской системы // Рыбное хозяйство Нижней Волги и Дона в условиях антропогенного воздействия. Сб. ГосНИОРХ. Вып 323. С-Пб:

ГосНИОРХ, 1998. С.3-27.

4. Вовк Ф.И., Делицин В.В. Развитие рыбоводства на Волго Ахтубинской пойме в Ленинском районе // Тр. Волгоградского отд.

ГосНИОРХ. Т.5. Волгоград: Нижневолжское кн. изд-во, 1971. С. 173 191.

5. Голуб Б.Б., Лактионов А.П., Бармин А.Н., Пилипенко В.Н. Конспект флоры сосудистых растений долины Нижней Волги Тольятти:

Институт экологии Волжского бассейна РАН. 2002. 50 с.

6. Гольдентрахт И.Н. Промыслово-биологические исследования в Волго-Ахтубинской пойме в 1959 г. // Тр. Каспийского НИИ рыбного хозяйства. Т. 22. М.: Пищевая пром-ть, 1966. С. 6-24.

7. Горелов В.П. Характеристика донной фауны водоёмов Волго Ахтубинской поймы как кормовой базы рыб. // В сб. Природный парк Волго-Ахтубинская пойма. Природно-ресурсный потенциал.

Волгоград, 2004. с.105-117.

8. Грезе Б.С. К биологии мелких пересыхающих водоёмов. // Русский гидробиологический журнал. Т.VIII. № 1-3. 1929. с.38- 9. Громов В.В. Летние гидробиологические наблюдения в пойме устья р.Свияги (бентос). // Тр. Татарского отделения ВНИОРХ. вып.2.

Казань. Татгосиздат. 1935 с.3- 10. Иванчинов В.Г. Рыбохозяйственное значение Волго-Ахтубинского района в воспроизводстве рыбных запасов Волго-Каспия. Саратов, 1939. 50 с. Фонды Саратовского отд. ГосНИОРХ Р- 11. Каспийская экспедиция К.М. Бэра. 1853-1857. Дневники и материалы сост. Лукина Т.А. Научное наследство. Т. 9. Л.: Наука, 1984. 558 с.

12. Клинкова Г.Ю., Д.Е.Матвеев, А.В.Попов Новые и редкие виды во флоре Волго-Ахтубинской поймы //Биоразнообразие водных экосистем юго-востока европейской части России.- Сб. ст. – ч.2. – Волгоград, 2000. – с.76-80.

13. Коблицкая А.Ф. Определитель молоди пресноводных рыб. М.:

Легкая и пищевая промышленность. 1981.

14. Коблицкая А.Ф. Особенности биологии молоди рыб в западной и восточной частях низовьев дельты Волги // Тр. Астраханского заповедника. Вып. 13. Астрахань: Из-во «Волга», 1970 г. С. 254-278.

15. Коблицкая А.Ф. Сезонные миграции молоди рыб в низовьях дельты Волги в период, предшествующий зарегулированию стока // Тр.

Астраханского заповедника. Вып. 4. Астрахань: Из-во «Волга», г. С. 209-235.

16. Колпаков Е.В. О некоторых моллюсках в пересыхающих водоёмах Юго-Востока Союза. // Работы Волжской Биологической станции.

1929. т.10, №4, с.149-158.

17. Лепилов В. На просторах Волго-Каспия. Элиста: РИО Джангар, 1997.

320 с.

18. Лосев Г.А., Лактионов А.П., Афанасьев В.Е. Леумменс Х. Флора долины Нижней Волги (в границах Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги). Аннотированный список дикорастущих растений.

Астрахань. 2008. 219 с.

19. Лужин Б.П. Биологическое обоснование организации озерных хозяйств на Волго-Ахтубинской пойме // Сб. науч. тр. ГосНИОРХ, 1982. Вып. 184. С. 97-104.

20. Мейснер В.И. Гидробиологические очерки некоторых поёмных озёр долины реки Волги у Саратова. // Работы Волжской Биологической Станции, т.IV, №4-5, 1913.С.1-50.

21. Мейснер В.И. Основы рыбного хозяйства. Руководство к изучению рыбоведения и к постановке рационального рыбного хозяйства.

Общее введение. М-Л.: Снабтехиздат, 1932 г.. 112 с.

22. Мирошниченко М.П., Гламазда В.В., Калинина С.Г., Скабичевский Б.О., Вольвич Л.И., Кравцова Г.В., Горелов В.П., Долидзе Т.М., Лебедева Т.В. Рыбохозяйственная оценка кормовой базы водоёмов Волго-Ахтубинской поймы в условиях зарегулированного стока Волги. // Состояние и охрана биологических ресурсов Волгоградской области (Тезисы докладов 2-ой межотраслевой научно-практической конференции). Волгоград, 1981, с.64- 23. Митропольский С.А. «Сгар» рыбы в бассейне р.Ахтубы // Тр.

Ихтиологической лаборатории Управления Каспийско-Волжских рыбных и тюленьих промыслов. Т. Вып. 1. Астрахань, 1909. С. 55-62.

24. Нефедов В.Н., Катрецкий Ю.А. Потенциальная продуктивность и пути рыбохозяйственного использования водоемов Волго Ахтубинской поймы // Экологические основы повышения рыбопродуктивности водоемов бассейна Дона. Сб. ГосНИОРХ Вып.

270. Л.: ГосНИОРХ, 1987. С. 94-104.

25. Разинов И.П. Питание карпа в пойменных озёрах и степень освоения им кормовых ресурсов зарослевой зоны. // Тр.Тат.отдел.ВНИОРХ.

Вып.7., 1954. с.64- 26. Суворов Е.К. Промысловые водоемы СССР. Л.: Из-во Ленингадского гос. ун-та., 1948 г. 239 с.

27. Тихий М.И. Рыбное хозяйство Волги и Волгострой. Изв. ВНИОРХ.

Л.: Ленснабтехиздат 1933. Т. 17. 196 с.

28. Труды Волгоградского отд. ГосНИОРХ Т.2. Осетровые Волго-Каспия и их воспроизводство. Волгоград: Нижне-Волжское кн. из-во, 1966.

222 с.

29. Труды Волгоградского отд. ГосНИОРХ Т.6. Воспроизводство проходных осетровых в приплотинной зоне Волжской ГЭС им. XXII Съезда КПСС. Волгоград: Нижне-Волжское кн. из-во, 1966. 160 с.

30. Труды Каспийской экспедиции 1914-1915 гг. В 4 т. С-Пб. 1907- гг.

31. Флора юго-востока европейской части СССР / Под. ред.

Б.А.Федченко. - Л.: Изд-во АН СССР. - 1927-1931. - Вып.1-5.

32. Фурсаев А.Д. К ботанической географии поймы Нижней Волги / Содерж. докл. в геобот. отд. Бот. ин-та АН СССР / Ботан. журн. 1938. - № 3. - С. 139.

33. Фурсаев А.Д. К вопросу видообразования в условиях пойм рек // Сов. ботаника. - 1937. - № 3. - С. 33-40.

34. Фурсаев А.Д. К флоре юго-востока Европейской части СССР // Ботан. журн. – 1933. - Т.18, № 6. - 439-445.

35. Фурсаев А.Д. Краткий очерк растительности Нижневолжского края. Саратов, 1930. - 10 с.

36. Фурсаев А.Д. Материалы к водной флоре Нижней Волги // Раб.

Волж. биол.станции. - 1928. - Т.10, № 2. - С. 59-68.

37. Фурсаев А.Д. Новые данные о водных растениях Юго-Вос-точной Области // Русск. гидробиол.журн. - 1926. - Т.5, вып.3-4. - С. 73-74.

38. Фурсаев А.Д. О географической зональности в распределении флоры и астительности поймы Нижней Волги // Уч.зап.Сарат. ун-та. - 1934.

- Т.11, вып.2. - С. 3-20.

39. Фурсаев А.Д. Растительность Волго-Ахтубинской поймы и перспективы ее улучшения // Вопросы улучшения кормовой базы в степной, полупустынной и пустынной зонах СССР. - М.;

Л.: Изд-во АН СССР, 1954. - С. 100-107.

Фондовые материалы Идельсон М. С. Количественный учёт бентоса в некоторых водоёмах Волго-Ахтубинской поймы // Отчет. 1938 20 с.

Крапин В.М. Некоторые данные по гидробиологии Волго Ахтубинской поймы. // Отчёт. 1932. 28 с.

Плюснин И.И. Характеристика природных условий Ахтубинской поймы. Саратов 1938. 155 с.

3. Анализ гидрологического режима Нижней Волги.

3.1. Характеристика гидрологической наблюдательной сети Нижней Волги.

В настоящее время на Нижней Волге действует наблюдательная сеть Росгидромета, включающая 3 гидрологических поста, находящихся в зоне ответственности Волгоградского ЦГМС, и 23 гидрологических поста (включая 2 МГП – морских гидрологических поста), находящихся в зоне ответственности Астраханского ЦГМС. В дельте Волги также работают ведомственных гидрологических поста Астраханского биосферного заповедника. Постоянные наблюдения за объемом сброса и за уровнем воды в нижнем бьефе ведутся на Волжской ГЭС (рис. 9), (табл.5). В период половодья специализированные наблюдения ведутся в многочисленных дополнительных временных пунктах, которые в основном сосредоточены на верхнем участке ВАП и в районе ЗПИ.

Таблица 5.

Список постоянно действующих гидрологических постов на Нижней Волге № Водоток Пункт Отметка Год Ведомство п/п открытия 1 Волга Волжская ГЭС, -12,00 1961 ГидроОГК НБ 2 Волга г.Волгоград -11,40 1877 ВЦГМС 3 Волга пгт.Светлый Яр -14,27 1931 ВЦГМС 4 рук.Ахтуба г.Средняя Ахтуба -11,53 1930 ВЦГМС 5 Волга с.Черный Яр -20,36 1930 АЦГМС 6 Волга, с.Енотаевка -24,63 1931 АЦГМС Енотаевка 7 пр.Енотаевка пос.Промысловый -26,71 2007 АЦГМС 8 р.Волга с.Верхнее -28,00 1935 АЦГМС Лебяжье 9 р.Волга г.Нариманов -28,00 1957 АЦГМС 10 р.Волга г.Астрахань -28,00 1876 АЦГМС 11 рук.Ахтуба г.Ахтубинск -20,00 1951 АЦГМС 12 рук.Ахтуба ст.Досанг -26,21 1931 АЦГМС 13 пр.Ашулук г.Харабали -24,50 1931 АЦГМС 14 рук.Бахтемир с.Оля -28,00 1940 АЦГМС 15 рук.Бузан с.Красный Яр -28,00 1930 АЦГМС 16 пр.Чурка п.Володарский -28,00 1955 АЦГМС 17 пр.Сарбай с.Б.Могой -28,00 1940 АЦГМС 18 пр.Обжорово Кордон №1 -28,00 1948 АЦГМС 19 пр.Зеленга с.Зеленга -28,00 1930 АЦГМС 20 пр.Болда с.Килинчи -28,00 1931 АЦГМС 21 пр.Белужья Кордон №2 -28,00 1950 АГБЗ 22 рук.Камызяк г.Камызяк -28,00 1930 АЦГМС 23 пр.Табола г.Каралат -28,00 1938 АЦГМС 24 Никитинский сКараульное -28,00 1929 АЦГМС банк 25 рук.Ст.Волга с.Самосделка -28,00 1932 АЦГМС 26 пр.Быстрая Кордон №3 -28,00 1947 АГБЗ (Ст.В) 27 пр.Хурдун с.Икряное -28,00 1932 АЦГМС Наиболее продолжительные ряды наблюдений за уровнем воды имеются на г/п Волгоград (Царицын, Сталинград) – с 1877г. по настоящее время и г/п Астрахань – с 1876г. по настоящее время. Большинство работающих в настоящее время гидрологических постов были открыты в середине XXв., поэтому ряды наблюдений охватывают весь период зарегулированного стока и частично период нарушенного стока в 1940 1950-х гг.

Рис.9. Схема расположения постоянных гидрологических потов на Нижней Волге (номера соответствуют Таблице 5) 3.2. Межгодовая изменчивость стока в створе г.Волгограда за период инструментальных наблюдений (1881-2009гг.).

Наблюдения за уровнем воды и измерения расходов воды на Нижней Волге были начаты в 1880-х гг. В 1930-х гг. в связи с проектированием Камышинского, а в последствии Волгоградского гидроузла Нижневолгопроектом под руководством д.т.н. Б.В.Полякова были проведены масштабные гидрологические исследования Нижней Волги и анализ архивных гидрологических материалов. На основе данных измерений расходов воды в 1880-1930-х гг. на участке от Самары до Волгограда и наблюдений за уровнем воды были построены кривые связи и разработана методика расчета стока в створе Волгограда [11]. На основе данных измерений расходов воды на створах, расположенных выше по течению (Дубовка, Горно-Водяное, Камышин) были рассчитаны среднемесячные и среднегодовые расходы воды в створе Волгограда за 1881-1936гг. [11]. С 1936 г. материалы ежедневных наблюдений за уровнем воды, таблицы ежедневных расходов воды, данные о температуре, ледовых явлениях, стоке наносов в створе г.Волгограда публиковались в Гидрологических ежегодниках [2]. Период 1881-1936гг. принято считать периодом естественного (ненарушенного) стока Волги, поскольку строительство гидроузлов и заполнение каскада водохранилищ началось в конце 1930-х гг. Период с 1937г. до 1957г. является периодом слабонараушенного стока.

С 1957 по 1960 гг. происходило перекрытие русла Волги в створе плотины Волжской ГЭС и активное заполнение Волгоградского водохранилища, а также заполнение Куйбышевского водохранилища – крупнейшего в Волжско-Камском каскаде (табл.6), изъятия стока Волги достигали 50-60 км3/год [7]. Этот период является периодом сильно нарушенного стока, и он не рассматривался при анализе многолетней изменчивости.

Таблица 6.

Водохранилища Волжско-Камского каскада [Авакян, Широков] Годы Площадь, Полный Полезный Водохранилище км2 объем, км3 объем, км заполнения Верхневолжское 1944 183 0,52 0, Иваньковское 1937 327 1,12 0. Угличское 1939-1943 249 1,25 0. Рыбинское 1940-1949 4550 25,42 16. Шекснинское 1963-1964 1670 6,6 1, Горьковское 1955-1957 1591 8,82 3. Чебоксарское*) 1981 1080/2170 4,60/12,60 0/5, Куйбышевское 1955-1957 6150 57,30 33, Саратовское 1967-1968 1831 12,87 1, Волгоградское 1958-1960 3117 31,45 8, Камское 1954-1956 1915 12,2 9, Воткинское 1961-1964 1065 9,4 3, Нижнекамское*) 1978 1000/2570 2,8/13,8 0/4, *) – в числителе – в настоящее время, в знаменателе – при наполнении водохранилищ до проектных значений НПУ С 1961 г., после введения в эксплуатацию Волгоградского водохранилища и Волжской ГЭС, сток, поступающий на Нижнюю Волгу в створе г.Волгограда представляет собой сброс в нижний бьеф гидроузла, расход воды ежедневно фиксируется приборами. В гидрологическом режиме Нижней Волги период с 1961г. по настоящее время является периодом полностью зарегулированного стока, регулирование осуществляется в соответствии с Основными правилами использования водных ресурсов Волгоградского водохранилища на р.Волге [10].

Анализ многолетней изменчивости среднегодовых расходов воды и годовых объемов стока в створе Волгограда за 1881-2009 гг. (рис.10, 11) показал, что средние значения за период естественного и зарегулированного стока весьма близки – 255 км3/год и 250 км3/год соответственно. Средний за 130-летний период инструментальных м3/с, наблюдений расход воды составил 8076 что соответствует среднегодовому объему стока 252 км3/год.

В таблицах 7, 8 представлены сравнительные данные для периодов естественного и зарегулированного стока. Анализ многолетних колебаний среднегодовых расходов воды и годовых объемов стока позволяет отметить, что в целом, при практически равных среднемноголетних значениях, годовой сток Волги в период зарегулированного стока характеризуется меньшей амплитудой межгодовых колебаний и, соответственно, меньшей величиной стандартного отклонения.

Q, м3/с 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.10. Среднегодовые расходы воды р.Волги в створе г.Волгограда за 1881-2009 гг.

W, km 255 Years 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.11. Многолетняя изменчивость величин годового стока воды Нижней Волги в створе г.Волгограда. 1881-2009 гг.

Таблица 7.

Многолетние характеристики среднегодовых расходов воды Волги в створе г.Волгограда в естественных (1881-1957) и зарегулированных (1961-2009) условиях Средний Стандартное Максимальный Минимальный расход за отклонение Годы среднегодовой расход среднегодовой расход период Q, м3/с Q, м3/с Q, м3/с год год 1881-1957 8167 1587 12355 1926 5090 1961-2009 7934 1340 10685 1994 5350 Таблица 8.

Многолетние характеристики годовых объемов стока воды Волги в створе г.Волгограда в естественных (1881-1957) и зарегулированных (1961-2009) условиях Средний Стандартное Максимальный Минимальный годовой объем отклонение Годы годовой объем стока объем стока стока за период W, км3 W, км3 W, км год год 1881-1957 255 47,2 389 1926 161 1961-2009 250 41,5 336 1994 168 Анализ многолетних изменений стока в створе г.Волгограда за 1881 2009гг. позволяет выделить 5 характерных периодов повышенного и пониженного стока, которые чередуются между собой (рис.12, табл.9).

Самым маловодным был период 1930-1941гг., самым многоводным – 1942 1957гг., несмотря на начало интенсивного изъятия стока на заполнение водохранилищ Волжско-Камского каскада.

13000 Q, m3/c 8452 7000 1942-1957 1961-1977 1978- 1930- 1881- 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.12. Характерные периоды в ряду среднегодовых расходов воды Волги в створе г.Волгограда 1881-2009гг.

Таблица 9.

Средние значения расходов воды и объемов стока в створе г.Волгограда за характерные периоды и статистические параметры Период 1881-1929 1930-1941 1942-1957 1961-1977 1978- Режим Естественный Зарегулированный Характеристика Повышен- Понижен- Повышен- Понижен- Повышен стока ный ный ный ный ный Средний годовой 8452 6341 8663 7041 расход, Q, м3/с Средний годовой 266 201 259 223 объем стока, Wкм Стандартное 45,4 31,8 34,2 37,0 36, отклонение, (объем стока) Сравнение осредненных значений Q и W по периодам показывает, что параметры периодов повышенного стока 1881-1929гг. и 1978-2009гг.

практически совпадают. Существенные различия отмечаются в значениях стандартного отклонения, что обусловлено зарегулированием стока. В целом сток Нижней Волги в период 1961-2009гг. характеризуется значительно меньшей межгодовой изменчивостью, разница между максимальными и минимальными значениями годового стока в этот период составляет 168км3, тогда как в естественных условиях в 1881-1957гг. она достигала 228км3.

При относительно незначительных изменениях годового объема стока, поступающего на Нижнюю Волгу в створе г.Волгограда в зарегулированных условиях, внутригодовое его распределение под влиянием Волжской ГЭС изменилось весьма значительно.

3.3. Внутригодовое распределение стока в створе г.Волгограда и его изменчивость в естественных и зарегулированных условиях.

Для анализа внутригодового распределения стока Волги в створе г.Волгограда использованы данные о среднемесячных расходах воды с по 1936 гг., восстановленные Б.В.Поляковым [11], данные о среднемесячных расходах воды с 1937 по 1957 гг., приведенные в Гидрологических ежегодниках [2] и данные о среднемесячных сбросах в нижний бьеф Волжской ГЭС с 1961 по 2009гг. На первом этапе анализ проводился по сезонам – зимний сезон с декабря по март, сезон половодья с апреля по июль, летнее-осенний сезон с августа по ноябрь. Такое деление выбрано для сравнимости результатов до и после зарегулирования стока и обусловлено тем, что в естественных условиях период половодья захватывал 4 месяца, периоды зимней и летнее-осенней межени также продолжались в среднем по 4 месяца.

W, км Весна-половодье, IV-VII Лето-осень, VIII-XI 80 65. 53. 61. 30. Зима, XI-III 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.13. Внутригодовое распределение стока Нижней Волги в створе г.Волгограда по сезонам. 1881-2009гг.

На рис.13 показаны многолетние изменения объема стока в створе г.Волгограда по выделенным сезонам. Как уже многократно отмечено специалистами, влияние зарегулирования оказало значительное влияние на гидрологический режим Нижней Волги в период половодья и в период зимней межени. В зарегулированных условиях объем стока за апрель-июль уменьшился на 30% по сравнению с естественными условиями, а объем стока за декабрь-март вырос более чем в два раза. В летне-осенний период зарегулирование стока внесло не столь значительные изменения, объем стока за август-ноябрь в зарегулированных условиях вырос на 14% по сравнению с естественными условиями. Характеристики стока Волги по сезонам приведены табл.10.

Таблица 10.

Средние, максимальные и минимальные объемы стока Волги в створе г.Волгограда по сезонам и статистические параметры Период Характеристика Сезоны стока Половодье, Лето-осень, Зима, IV-VII VIII-XI XII-III Wсредний, км Период 170 53.5 30. Wмакс., км естественного 238 86.9 67. стока Wмин., км3 99.4 25.3 15. Стандартное 34.6 15.1 9. 1881-1957гг. отклонение, Wсредний, км Период 123 61.3 65. Wмакс., км зарегулированного 177 93.2 83. стока Wмин., км3 67.2 49.8 48. Стандартное 28.2 11.5 10. 1961-2009гг. отклонение, 3.4. Изменчивость основных параметров гидрологического режима Нижней Волги в естественных и зарегулированных условиях.

Остановимся подробно на анализе параметров гидрологического режима Нижней Волги в период половодья, поскольку именно эта фаза играет определяющую роль в развитии биоценозов Волго-Ахтубинской поймы и дельты Волги. От высоты и продолжительности половодья зависит биопродуктивность и биоразнообразие водно-болотных угодий Нижней Волги. В условиях естественного режима стока период половодья охватывал 4 месяца с апреля по июль, затоплению подвергались обширные территории, на полоях проходил нерест и нагул рыбы, гнездование птиц и развитие растительности. В условиях зарегулированного режима половодье на Нижней Волге представляет собой искусственный «весенний спецпопуск» в нижний бьеф Волжской ГЭС. График спецпопуска интегрально отражает режим работы всего Волжско-Камского каскада водохранилищ и в большой мере определяется хозяйственными интересами регионов.

Основными параметрами гидрологического режима, определяющими условия сохранения биоразнообразия Нижней Волги, являются продолжительность половодья, даты наступления его фаз, интенсивность изменения уровня воды на подъеме и спаде половодья, высота уровней и значения расходов воды на пике половодья, температуры воды и интенсивность их изменения в период половодья. Для всех перечисленных параметров рассчитаны средние значения за периоды естественного и зарегулированного режима стока. Анализ результатов показал, что особое внимание следует обратить на последние 20 лет – период 1991-2010гг. В этот период зафиксированы значительные изменения всех перечисленных характеристик, обусловленные как естественными климатическими изменениями и общим увеличением стока воды в бассейне Волги, так и изменениями в режиме регулирования.

Для оценки изменений рассмотрены данные многолетних гидрологических наблюдений на двух гидрологических постах – г/п г.Волгоград, характеризующий условия в вершине Волго-Ахтубинской поймы, и г/п с.Верхнее Лебяжье, характеризующий условия в вершине дельты Волги.

В табл. 11, 12 цветом выделены параметры гидрологического режима, подвергшиеся наибольшим изменениям в период зарегулированного режима, анализ показал, что максимальные изменения по обоим рассматриваемым участкам произошли на фазе подъема половодья.

Таблица 11.

Основные параметры гидрологического режима Нижней Волги в створе г.Волгограда в 1936-1957гг. (естественный режим) и 1961-2009гг.

(зарегулированный режим).

Естествен Зарегулированный режим Характеристика Параметр ный режим 1936-1957 1961-2009 1961-1990 1991- Половодье 95 64 62 Продолжитель Подъем 41 22 21 ность половодья и Спад 54 42 41 его фаз Начало 19.IV 18.IV 20.IV 16.IV Даты наступления Пик 29.V 11.V 12.V 9.V характерных фаз Окончание 23.VII 22.VI 22.VI 22.VI половодья Начало -9,46 -10,11 -10,23 -9, Характерные Пик -3,31 -3,65 -3,53 -3, отметки уровня Окончание -9,46 -10,37 -10,39 -10, воды в половодье Начало 6205 6162 5424 Характерные Пик 28910 26543 26579 расходы воды в Окончание 5548 5648 5043 половодье Подъем 15,24 32,95 35,75 28, Интенсивность Спад 11,76 18,64 19,97 14, изменения уровня Подъем 614,6 645,9 670,2 608, Амплитуда Спад 611,3 671,7 686,7 648, изменения уровня Начало 2,66 3,44 3,73 3, Характерные Пик 14,76 8,59 8,76 8, температуры воды в Окончание 22,54 18,39 18,02 18, половодье Половодье 19,87 14,94 14,28 15, Амплитуда Подъем 12,10 5,15 5,02 5, изменения Спад 7,77 9,80 9,26 10, температуры воды Половодье 1417 711 683 Сумма температур Подъем 344 138 138 воды в половодье Спад 1074 569 542 Продолжительность периода половодья в вершине ВАП сократилась с 95 дней в период естественного режима до 64 дней в зарегулированных условиях (табл. 11), причем основное сокращение произошло на фазе подъема половодья (рис. 14) – ее продолжительность уменьшилась на дней (практически в 2 раза). Продолжительность фазы спада половодья уменьшилась в среднем на 12 дней.

Таблица 12.

Основные параметры гидрологического режима Нижней Волги в створе с. Верхнее Лебяжье в 1936-1957гг. (естественный режим) и 1961-2009гг. (зарегулированный режим).

Естествен Зарегулированный режим Характеристика Параметр ный режим 1936-1957 1961-2009 1961-1990 1991- Половодье 108 74 73 Продолжитель Подъем 54 32 33 ность половодья и Спад 54 42 40 его фаз Начало 16.IV 22.IV 23.IV 20.IV Даты наступления Пик 08.VI 22.V 25.V 19.V характерных фаз Окончание 01.VIII 04.VII 04.VII 03.VII половодья Начало -25,17 -24,50 -24,74 -24, Характерные Пик -20,92 -21,00 -21,13 -20, отметки уровня Окончание -24,69 -24,47 -24,65 -24, воды в половодье Начало 4634 6247 5582 Характерные Пик 25256 21461 21237 расходы воды в Окончание 5859 6181 5675 половодье Подъем 7,88 11,79 12,00 11, Интенсивность Спад 7,35 9,09 9,94 7, изменения уровня Подъем 424,4 349,8 361,5 330, Амплитуда Спад 376,5 346,3 352,1 336, изменения уровня Начало 4,62 7,51 7,58 7, Характерные Пик 18,40 14,07 14,46 13, температуры воды в Окончание 23,66 22,21 22,01 22, половодье Половодье 19,03 14,70 14,42 15, Амплитуда Подъем 13,78 6,56 6,88 6, изменения Спад 5,25 8,14 7,54 9, температуры воды Половодье 1797 1121 1112 Сумма температур Подъем 610 326 348 воды в половодье Спад 1187 834 834 Верхнее Лебяжье Продолжительность периода половодья в вершине дельты Волги сократилась с 108 дней в период естественного режима до 74 дней в зарегулированных условиях (табл. 12), причем основное сокращение произошло на фазе подъема половодья (рис. 15) – ее продолжительность уменьшилась на 22 дня. Продолжительность фазы спада половодья уменьшилась в среднем на 12 дней.

T, days 20 Years 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.14. Продолжительность фазы подъема половодья на Нижней Волге в створе г.Волгограда и средние значения по периодам. 1936-2009 гг.

T, days 30 32 Years 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.15. Продолжительность фазы подъема половодья в вершине дельты Волги в створе с.Верхнее Лебяжье и средние значения по периодам.

Необходимо подчеркнуть, что в вершине ВАП дата начала половодья в зарегулированных условиях – 18.IV – практически не изменилась по сравнению с естественными условиями – 19.IV, лишь в последние 20 лет, в 1991-2009 гг., начало половодья наблюдается в среднем 16.IV. Пик половодья в зарегулированных условиях в среднем наблюдается 11.V, а в 1991-2009гг. – 9.V, что на 20 дней раньше, чем в естественных условиях (рис.16). Аналогичные изменения произошли в вершине дельты Волги (рис.17, табл.12).

Такое значительное изменение одного из важнейших параметров половодья влечет за собой изменения других параметров, в том числе интенсивности роста уровня и температуры воды на фазе подъема половодья, которые во многом определяют состояние экосистем Нижней Волги.

T, days 29.V 11.V 12.V 9.V Years 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.16. Дата наступления пика половодья на Нижней Волге в створе г.Волгограда и средние значения по периодам. 1936-2009 гг.

T, days 08.VI 25.V 22.V 19.V Years 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.17. Дата наступления пика половодья в вершине дельты Волги в створе с.Верхнее Лебяжье и средние значения по периодам.

Характерные отметки уровня воды в период половодья по данным г/п г.Волгоград в 1961-2009гг. снизились в среднем на 0,65м по сравнению с периодом естественного режима (табл.11). Это снижение во многом обусловлено интенсивным размывом русла в нижнем бьефе Волжской ГЭС, что отмечено в ряде работ [1, 5, 8, 9]. Совмещенные кривые связи уровней по г/п г.Волгоград и расходов воды (сбросов) в нижний бьеф ГЭС в период зарегулированного режима за 1961, 1980 и 2009гг. (рис.18) показывают, что если в первые десятилетия эксплуатации ГЭС снижение уровней воды при соответственных расходах фиксировалось лишь в меженных условиях, то в последние годы это снижение стало проявляться по всей амплитуде колебаний расходов воды.

В меженных условиях, при соответственных расходах воды Q= м3/с, снижение уровня воды к 2009г. достигло 1,5м по сравнению с 1960-ми годами. Для компенсации и поддержания меженных уровней воды в нижнем бьефе ГЭС, в районе г.Волгограда, обеспечивающих нужды транспортной, коммунальной и других отраслей хозяйства, в последние лет расходы воды в предполоводный период повышены в среднем на 30 35% по сравнению с периодом 1961-1990гг. (табл.11).

На пике половодья при Q=25000-27000 м3/с уровни по г/п г.Волгоград снизились на 0,3-0,4 м по сравнению с началом периода зарегулированного стока (рис.18). Это приводит к уменьшению поступления воды в русло Ахтубы и в истоки основных водных трактов Волго-Ахтубинской поймы на пике половодья и, как следствие, к устойчивому снижению обводнения территорий поймы в пределах Волгоградской области. Отметки уровня и расходы воды на пике половодья и в конце половодья снизились в зарегулированных условиях на 10-13% по сравнению с естественными условиями.

Z, m BS -3. -4. -5. -6. -7. -8. -9. -10. -11. Q, m3/c -12. 0 5000 10000 15000 20000 25000 Рис.18. Кривые связи отметок уровня воды по данным г/п г.Волгоград (Z, м БС) и сбросов в нижний бьеф Волжской ГЭС (Q, м3/с) в 1961, и 2009гг.

Наиболее значительным изменениям, имеющим огромное значение для биоценозов Нижней Волги, подверглась интенсивность роста уровня воды на фазе подъема половодья (Int, см/сутки) [3, 4]. За счет раннего наступления пика половодья, искусственного сокращения продолжительности фазы подъема и увеличения амплитуды роста уровня воды в этот период в зарегулированных условиях значение параметра Int по данным г/п г.Волгоград (рис.19) увеличилось более чем в 2 раза – с 15,34 см/сутки до 32,95 см/сутки (табл.11). По данным г/п с.Верхнее Лебяжье значение параметра Int увеличилось с 7,88 см/сутки в естественных условиях до 11,79 см/сутки в зарегулированных условиях (табл.12, рис.20).

Int, cm/day 60. 50. 40. 35, 32, 30. 28, 20. 15, 10. Years 0. 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.19. Интенсивность роста уровня воды по г/п г.Волгоград (Int, см/сутки) и средние значения по периодам. 1936-2009 гг.

Int, cm/day 30. 20. 12. 10. 7. Years 0. 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис. 20. Интенсивность роста уровня воды в вершине дельты Волги в створе с.Верхнее Лебяжье (Int, см/сутки) и средние значения по периодам. 1936-2009 гг.

Неестественно быстрое повышение уровня и расхода воды в короткий срок не обеспечивает постепенного прогрева воды, равномерного поступления воды в мелкую русловую сеть и водоемы Волго-Ахтубинской поймы, нарушает условия развития флоры и фауны Нижней Волги.

Совместный анализ материалов многолетних гидрологических наблюдений на Нижней Волге и данных дистанционного зондирования Земли из космоса позволил выделить на фазах подъема и спада половодья несколько характерных периодов, от продолжительности которых зависит обводнение территорий [4, 6]. Последовательный переход от периода к периоду фиксируется по изменению среднесуточных значений параметра интенсивности Int изменения (роста или спада) уровня воды.

Z, м БС - - - - - - - - - N - 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 I, м/сут 0. 0. 0. 0. -0. -0. N -0. 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Рис. 21. Среднесуточные отметки уровня воды (Z, м БС) и среднесуточные значения интенсивности изменения уровня воды (Int, м/сутки) по г/п г.Волгоград в период половодья 1952г. (черный цвет) и 1997г. (красный цвет), N-порядковый номер дня.

На рис. 21 показан ход уровня воды в период половодья в естественных (1952г.) и в зарегулированных (1997г.) условиях по данным г/п г.Волгоград и изменение интенсивности роста и спада уровня.

Эти два года выбраны для сравнения, поскольку продолжительность половодья и амплитуда изменения уровня в 1952 и 1997гг. близки. В начале половодья, когда идет наполнение русловой сети, параметр Int растет быстро, затем происходит резкое снижение интенсивности роста уровня, которое говорит о начале выхода воды на пойму и начале заливания. На пике половодья - от 2-5 до 2-30 дней - значение интенсивности изменения уровня может быть близко к нулю, т.е. уровни воды на данном гидрологическом посту не изменяются. На спаде половодья также отмечается период незначительного изменения интенсивности, который соответствует сходу воды с пойменных территорий, начало резкого роста параметра характеризует прекращение пойменного стока и Int сосредоточение его в русловой сети. На рис.21 хорошо видны существенные изменения, произошедшие на фазе подъема половодья.

Сокращение фазы подъема половодья и двукратное увеличение значения параметра приводит к значительному сокращению Int продолжительности периода затопления и стояния высоких вод на пойменных территориях Нижней Волги – одного -из важнейших факторов, обеспечивающих сохранение биоразнообразия этого региона.

Необходимо подчеркнуть, что в последние 20 лет (1991-2009 гг.) зафиксировано значимое снижение интенсивности роста уровня на фазе подъема половодья (рис.19, 20, табл.11, 12).

Одной из характеристик гидрологического режима, определяющих экологические условия Нижней Волги, является межгодовая изменчивость параметров на пике половодья. В естественных условиях расходы воды, высота уровня и продолжительность заливания пойменных территорий менялись от года к году в широких пределах, обеспечивая условия для существования разнообразных растительных сообществ. В зарегулированных условиях максимальные значения уровней и расходов воды, а также продолжительность пика половодья искусственно приближены к общему среднему значению, лишь в годы с экстремально низким или экстремально высоким стоком эти величины отклоняются (рис.22).

Z, m BS 0. -1. -2. -3, -3. -3. -3, -4.0 -3. -5. Years -6. 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.22. Отметки уровня воды (Z, м БС) на пике половодья по г/п г.Волгоград и средние значения по периодам. 1936-2009гг.

Дисперсия значений Z на пике половодья в вершине ВАП (г/п г.Волгоград) уменьшилась в три раза - с Dz=1,01 в естественных условиях до Dz=0,36 в зарегулированных. Отметим, что из ряда наблюдений 1961 2009гг. для расчета дисперсии в зарегулированных условиях был исключен 2006г. В 2006г. отметка уровня воды на пике половодья была искусственно занижена и составила Z2006= -5,87мБС, что является абсолютным минимумом за период наблюдений. Аналогичные изменения зафиксированы для значений максимальных расходов воды на пике половодья, дисперсия этих величин снизилась с DQ=74,5 в естественных условиях, до в зарегулированных. Такие изменения DQ=42, гидрологического режима могут привести в ближайшем будущем к деградации тех растительных сообществ, для существования которых необходимо чередование многоводных и маловодных лет.

Для развития биоценозов Нижней Волги важнейшим параметром гидрологического режима является температура воды в период половодья.

На основе данных наблюдений на г/п г.Волгоград и г/п с.Верхнее Лебяжье проведен анализ изменений характерных значений температуры и рассчитаны суммы температур воды в период половодья в естественных и зарегулированных условиях (табл.11, 12). Температура воды в русле Волги в вершине ВАП (г/п г.Волгоград) в начале половодья увеличилась с +2,66С в естественных условиях до +3,44С в зарегулированных (рис.23).

Повышение температуры воды обусловлено тем, что в зарегулированных условиях в межень вода поступает в нижний бьеф Волжской ГЭС только через водозаборы турбин, которые расположены в нижней части плотины. Зимой и в начале весны, сразу после очищения ото льда, температура воды в придонном слое водохранилища выше, чем на поверхности.

Данные г/п с.Верхнее Лебяжье, расположенного в вершине дельты Волги, значительно южнее г/п г.Волгоград, показали (табл.12), что среднее значение температуры воды на дату начала половодья увеличилось с +4,62С в естественных условиях до +7,51С в зарегулированных (табл.12, рис.16).

t, C 10. 9. 8. 7. 6. 5. 4.0 3, 3, 3. 2, 3, 2. 1. Years 0. 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.23. Температура воды на дату начала половодья по г/п г.Волгоград и средние значения по периодам. 1936-2008 гг.

t, C 13. 12. 11. 10. 9. 8.0 7. 7. 4. 6. 5. 4. 3. 2. 1. Years 0. 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.24. Температура воды на дату начала половодья в вершине дельты Волги в створе с.Верхнее Лебяжье и средние значения по периодам.

1936-2009 гг.

В естественных условиях среднее многолетнее значение температуры воды на пике половодья по данным г/п г.Волгоград составляло +14,76С, амплитуда роста температуры воды на подъеме половодья в вершине ВАП – 12,10С. В зарегулированных условиях температура на пике половодья поднимается в среднем до +8,59С (рис.25), а амплитуда роста температуры составляет всего 5,15С, сумма температур на подъеме половодья по данным г/п г.Волгоград снизилась с 344 до 138 градусов (табл.11).

t, C 20. 18. 16. 14, 14. 12. 10. 8, 8.0 8,59 8, 6. 4. 2. Years 0. 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.25. Температура воды на пике половодья по г/п г.Волгоград и средние значения по периодам. 1936-2008 гг.

Аналогичные изменения произошли и в вершине дельты Волги (табл.12, рис.26). Среднее значение температуры воды на пике половодья снизилось с +18,40С до +14,07С, амплитуда изменения температуры снизилась с 13,78С до 6,56С.

Вследствие короткой фазы подъема половодья и высокой интенсивности роста уровня вода в этот период не успевает прогреваться.

Поэтому теплозапас на фазе подъема в зарегулированных условиях в 2,0 2,5 раза ниже, чем в естественных. Такое снижение теплозапаса и амплитуды температуры на фазе подъема половодья не может не сказываться на темпах развития живых организмов и растений, связанных с водой.

t, C 24. 22. 20.0 18. 18. 14. 16. 14. 14. 12. 13. 10. 8. 6. Years 4. 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.26. Температура воды на пике половодья в вершине дельты Волги в створе с.Верхнее Лебяжье и средние значения по периодам.

1936-2008гг.

В естественных условиях температура воды в конце половодья по г/п г.Волгоград достигала +22,54С, а теплозапас за период половодья составлял 1417 градусов. В зарегулированных условиях к концу половодья вода успевает прогреться лишь до +18,39С, что на 4,15С ниже, теплозапас в 1961-2008гг. в целом за половодье составляет 711 градусов, что в 2 раза ниже, чем в естественных условиях (рис.27).

Summa t, C 600 Years 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.27. Сумма температур воды (теплозапас) за период половодья по г/п г.Волгоград и средние значения по периодам. 1936-2008 гг.

Summa t, C 1200 Years 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Рис.20. Сумма температур воды (теплозапас) за период половодья в вершине дельты Волги в створе с.Верхнее Лебяжье и средние значения по периодам. 1936-2009 гг.

В вершине дельты Волги теплозапас за период половодья снизился с 1797 градусов в естественных условиях до 1121 градуса в зарегулированных (табл.12, рис.28).

Столь значительные изменения температурного режима Нижней Волги происходят главным образом вследствие изменений основных параметров гидрологического режима на фазе подъема половодья в зарегулированных условиях.

Выводы Анализ многолетней изменчивости стока Нижней Волги в створе г.Волгограда показал, что при практически равных среднемноголетних значениях, годовой сток Волги в зарегулированных условиях характеризуется меньшей амплитудой межгодовых колебаний и, соответственно, меньшей величиной стандартного отклонения, по сравнению с естественным режимом.

Значительно изменилось внутригодовое распределение стока. В зарегулированных условиях объем стока за апрель-июль уменьшился на 30%, а объем стока за декабрь-март вырос более чем в два раза по сравнению с естественными условиями, объем стока за август-ноябрь вырос на 14%.

Зафиксировано значимое снижение межгодовой изменчивости важнейших параметров – уровней и расходов воды на пике половодья, что является закономерным следствием и одной из основных целей регулирования.

Анализ параметров половодья в естественных и зарегулированных условиях показал, что в наибольшей степени изменения затронули фазу подъема. Если продолжительность периода половодья в целом сократилась с 95 дней в период естественного режима стока до 64 дней в зарегулированных условиях, то продолжительность фазы подъема уменьшилась в два раза.

Отмечено, что практически неизменной осталась дата начала половодья, при этом пик половодья стал наступать раньше на 20 суток, что приводит к более раннему заливанию пойменных массивов. Сокращение продолжительности фазы подъема привело также к резкому увеличению интенсивности роста уровня воды и, как результат, к изменению термического режима Нижней Волги. Температура воды на пике половодья снизилась на 40%, амплитуда роста температуры - на 60%. Теплозапас в период половодья снизился на 50%, причем на фазе подъема половодья снижение составило 60%.


Отмеченные изменения параметров гидрологического режима Нижней Волги являются прямым следствием зарегулирования стока Волжской ГЭС. Изменение важнейших параметров половодья весьма значительны и влекут за собой изменения в условиях весеннего развития биоценозов Нижней Волги.

Необходимо подчеркнуть, что в последние 20 лет зафиксированы положительные тенденции в изменении параметров регулирования, которые, по нашему мнению, являются прямым следствием представления согласованных требований Калмыкии. Волгоградской и Астраханской областей на заседаниях Межведомственной оперативной группы по регулированию режимов работы водохранилищ Волжско-Камского каскада.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Атлас русловой морфодинамики Нижней Волги (Волгоград – Астрахань). Под ред. В.Н. Коротаева, Д.Б. Бабича, Р.С. Чалова. М. Изд-во Московского университета, 2009. 232 с. илл.

2. Гидрологический ежегодник. Том 4, Вып. 4, 8-9. 1936-1989гг.

3. Горелиц О.В. Характеристика уровенного режима дельты Волги в период половодья. "Водные ресурсы", 1994, т.24, №4, Издательство МАИК Наука, Москва, С. 457-462.

4. Горелиц О.В., Землянов И.В. Исследование сезонных процессов в устьевой области Волги с использованием данных дистанционного зондирования. "Водные ресурсы", 2005, т.32, №3, Издательство МАИК Наука, Москва, С. 261-273.

5. Горелиц О.В., Землянов И.В., Синенко Л.Г. Оценка морфометрических характеристик русла при планировании мероприятий по водообеспечению территорий Нижней Волги. // Сборник докладов Международной конференции « Управление водно-ресурсными системами в экстремальных условиях». 4-5 июня 2008 г. Москва. С.306-307.

6. Землянов И.В., Горелиц О.В. Основные задачи реализации мониторинга водных объектов Нижней Волги.// В сб.: Водные ресурсы Волги: настоящее, будущее, проблемы управления. Издательство АГУ.

Астрахань. 2008. С.132-146.

7. Линдберг Ф.Н. Характеристика режима уровня воды дельты р.Волги в условиях зарегулированного стока. // Сборник трудов Астраханской ГМО. вып. 1. Ростов-на-Дону. 1970. С.16-43.

8. Мажбиц Г.Л., Буланов Е.П. Изменение положения кривой связи расходов и уровней воды и русловые процессы в нижнем бьефе Волжской ГЭС. // В сб.: Водные ресурсы Волги: настоящее, будущее, проблемы управления. Издательство АГУ. Астрахань. 2008. С.232-240.

9. Нижняя Волга: геоморфология, палеогеография и русловая морфодинамика (под ред. Г.И. Рычагова и В.Н. Коротаева). М.: ГЕОС, 2002. 242 с.

10. Основные правила использования водных ресурсов Волгоградского водохранилища на р.Волге. Москва, 1983. 36стр.

11. Поляков Б.В.. Гидрологические исследования Нижней Волги. М. Л., Госстройиздат, 1938. 160 с.

3.5. Оценка современного гидрологического режима и баланс стока воды на проектных территориях Нижней Волги.

В рамках выполнения задач Договора - исследования влияния зарегулирования стока на гидрологический режим проектных территорий ВАП и ЗПИ - были проведены циклы специализированных экспедиционных работ в период половодья. Кроме материалов работ 2009-2010гг. для анализа распределения стока привлечены данные, полученные коллективом исполнителей в предыдущие годы, в рамках работ на ранних стадиях подготовки и реализации Проекта ПРООН/ГЭФ «Сохранение биоразнообразия Нижней Волги».

Изучение характера распределения стока воды на проектных территориях – один из основополагающих аспектов в составе гидрологических, гидрографических и экологических исследований. Поэтому работам по измерению расходов воды и составлению схем распределения стока по водотокам, обеспечивающим обводнение проектных территорий, уделено большое внимание. Экспедиционные гидрометрические работы на проектной территории ВАП проводились специалистами ГОИНа совместно с коллективом ВОЛГУ под руководством О.В.Филиппова, работы на проектной территории ЗПИ проводились коллективом Астраханского ЦГМС под руководством Л.Г.Синенко в 2008-2010г. Для анализа использованы также материалы, полученные этими коллективами в последние 10 лет.

ПРОЕКТНАЯ ТЕРРИТОРИЯ ВАП Экспедиционный отряд ГОИНа совместно с ВОЛГУ провел комплексные исследования распределения стока в период половодья («весенний спецпопуск») на проектной территории ВАП. В соответствии с Временными правилами эксплуатации Волжской ГЭС в период «весеннего спецпопуска» не происходит внутрисуточного регулирования. Поэтому в период максимальных сбросов Q=26000-28000 м3/с на пике половодья («сельскохозяйственная полка»), продолжительность которых составляет 7-10сут., и в период м3/с «рыбохозяйственной полки» с расходом воды Q=17000 и продолжительностью 20-30 сут., уровни воды и скорости течения практически не изменяются. Параметры движения потока в этот период наиболее близки к параметрам квазиустановившегося движения. Для проведения работ по измерению расходов воды в целях получения балансовых оценок притока оттока на исследуемой территории наличие периодов квазиустановившегося движения является архиважным. Именно в этих условиях были приурочены гидрометрические работы 2008-2010гг.

В 2008г. работы проводились в период стояния расходов воды Q=17000м3/с («рыбохозяйственная полка»), в 2010г. – на пике половодья в Q=27000м3/с период стояния максимальных расходов воды («сельскохозяйственная полка»). Оба цикла работ выполнялись в квазиустановившихся условиях, когда расходы воды (сбросы ГЭС) к моменту проведения гидрометрических работ не изменялись в течение 5-7 суток.

Для оценки баланса стока расходы воды были измерены по длине русла Ахтубы от истока до моста в г.Ленинск, в истоках отводящих водотоков и на замыкающих створах вдоль южной трансекты Ленинск-Покровка.

Использование современных доплеровских измерителей скоростей течений и расходов воды ADP “SonTek RiverSurveyor” позволяет проводить такие масштабные работы в течение 2-3 дней, что дает возможность получать в квазиустановившихся условиях практически мгновенную картину распределения стока по водотокам и его баланса на проектной территории.

Поэтому проведенные работы и полученные результаты имеют важное методическое, теоретическое и практическое значение.

Необходимо подчеркнуть, что выполнение такого объема работ в столь сжатые сроки было бы невозможно без тесного сотрудничества с ГУ «ПП ВАП», который предоставил для работы плавсредства, транспорт и сопровождающих специалистов.

Для проведения учета стока на территории ВАП были намечены гидростворов, позволяющих замкнуть баланс без значимых инструментальных потерь. На рис. 29 приведена общая схема расположения гидростворов на проектной территории ВАП в 2008-2010 гг.

Рис. 29. Схема расположения гидростворов для измерений расходов воды на проектной территории ВАП в 2008-2010 гг.

Для исследования распределения стока и составления схемы баланса стока на территории ВАП измерения расходов воды проводились в русле Ахтубы выше и ниже истоков основных отводящих водотоков, и в истоках самих водотоков. На рис. 30 и 31 приведены примеры расположения гидростворов при измерении расходов воды в истоках отводящих водотоков.

На рис.31 показано, как значительно увеличилась ширина реки за счет заливания пойменных территорий при высоких уровнях воды на пике половодья 2010г.

Рис. 30. Схема расположения гидростворов для измерений расходов воды в районе истока ер. Старая Ахтуба в 2008-2010 гг.

Рис. 31. Схема расположения гидростворов для измерений расходов воды в русле Ахтубы в мае 2010 гг.

Таблица 13.

Результаты измерений расходов воды на проектной территории ВАП в мае 2008 (сброс ГЭС – 17000 м3/с) и в мае 2010 (сброс ГЭС – 27000 м3/с).

Расход воды, м3/с № п/п Гидроствор 2008г. 2010г.

Q=17000 Q= 1 Исток Ахтубы 1147 2 Ахтуба выше истока ер. Старая 1130 Ахтуба (Пахотный) 3 Ахтуба ниже истока ер. Старая 1054 Ахтуба (Пахотный) 4 Исток ер. Старая Ахтуба 88 (Пахотный) 5 Ахтуба выше истока ер. 1050 Бугроватый 6 Ахтуба ниже истока ер. Бугроватый 1023 7 Исток ер. Бугроватый 29 8 Ахтуба выше истоков ер. Ст.Ахтуба 1010 и ер.Бугай 9 Ахтуба ниже истока ер.Бугай 950 10 Исток ер.Бугай+ер.Ст.Ахтуба 42 11 Ахтуба выше истока ер. Проран 940 12 Ахтуба ниже истока ер. Проран 925 13 Исток ер. Проран 10 14 Ер.Лемяшиха 0 15 Ер.Поршневка 10 16 Ер.Боярский 7 17 Ер.Гусиный 7 18 Ер.Лопушок 35 19 Ер.Беляевский 0 - 20 Ер.Кудаевский 10 21 Ер.Огибной 8 - 22 Ер.Марченко 0 23 Ер.Калинов 43 24 Ер.Булгаков 65 Суммарный учтенный отток из 169 русла Ахтубы в ВАП Для повышения точности результатов на каждом гидростворе измерения расходов воды проводились от 2-х до 6-и раз. В табл.13 приведены результирующие осредненные величины, полученные после обработки и анализа всех материалов полевых работ.

Данные табл.13 показывают, что на пике половодья для водообеспечения территорий ВАП из русла Ахтубы по основным отводящим водотокам уходит до 700 м3/с. В период стояния «рыбохозяйственной полки» величина суммарного гидрометрически учтенного стока снижается до 170 м3/с – более чем в 4 раза!

Это соотношение показывает, что для обводнения проектного участка ВАП расходы воды (сбросы ГЭС) на уровне Q=17000 м3/с не имеют большого значения. При таких расходах многие отводящие водотоки в районе трансекты Ленинск-Покровка уже теряют гидравлическую связь с основным руслом, сток в них прекращается, или направлен в обратную сторону.

На пике половодья, в условиях максимальных сбросов Q=27000м3/с в течение 5-7 суток, зафиксирован рост расходов воды по отводящим водотокам, но в этот период он еще не достигает своих максимальных значений (табл.13).

По ер.Булгаков, например, в 2010г. на пике половодья зафиксирован расход воды 32 м3/с, который в 2 раза меньше, чем на «рыбохозяйственной полке» в 2008г. – 65 м3/с. Этот факт говорит о том, что на фазе подъема половодья в результате крайне быстрого роста уровней и расходов воды в магистральных руслах Волги и Ахтубы русловая сеть ВАП не успевает заполниться. К моменту завершения максимальных сбросов на пике половодья вода только начинает поступать в отводящие водотоки. За счет очень короткого стояния максимальных расходов (7-9 суток) и последующего быстрого спада в водотоки ВАП успевает поступить весьма незначительные объемы стока, недостаточные для обводнения территорий.


На основе полученных экспедиционных материалов 2008-2010гг.

составлены две балансовые схемы – для русла Ахтубы на участке исток – г.Ленинск (рис.32а,б), и для проектной территории ВАП до трансекты Ленинск Покровка (рис.33а,б).

Рис.32а. Схема баланса стока в русле Ахтубы на участке исток – г.Ленинск по данным 2008 (сброс ГЭС Q=17000 м3/с) Рис.32б. Схема баланса стока в русле Ахтубы на участке исток – г.Ленинск по данным 2010 (сброс ГЭС Q=27000 м3/с) В условиях «рыбохозяйственной полки» Q=17000 м3/с в исток Ахтубы поступает около Q=1150 м3/с. Измерения расходов воды в истоках четырех основных отводящих водотоков показали, что суммарный отток в ВАП составил 169 м3/с. Здесь необходимо отметить, что если ерики Ст.Ахтуба, Бугроватый и Бугай при сбросах ГЭС Q=17000 м3/с продолжают активно работать и отводить воду на территорию поймы, то ерик Проран уже практически полностью теряет свое транзитное значение (на схеме это показано коричневым цветом стрелки, в отличие от голубого цвета активно работающих водотоков). Сток в истоке ер.Проран минимальный (Q=10 м3/с). Опрос местных жителей показал, что при небольшом снижении уровня воды в Ахтубе ер.Проран уже работает в обратную сторону – т.е. отводит воду с поймы. На основе этих материалов можно сделать вывод о том, что для обводнения нижнего участка проектной территории ВАП «рыбохозяйственная полка» с расходами воды Q=17000 м3/с играет весьма незначительную роль.

Для оценки баланса стока собственно проектной территории ВАП проведены специальные измерения расходов воды на трансекте Ленинск – Покровка и по Каширинскому водному тракту. На схеме (рис.33а,б) коричневым цветом показаны водотоки, которые в момент проведения работ уже не имели постоянной гидравлической связи основными водными трактами, течение в них практически не наблюдалось, либо оно было направлено в обратную сторону.

Расход воды в истоке тракта (ер.Ст.Ахтуба) в 2008г. составил 88 м3/с, а в 2010г. – 210м3/с. Расход, измеренный в ер.Булгаков на трансекте Ленинск Покровка составил 65 м3/с и 32 м3/с соответственно. Подчеркнем, что работы проводились в период свободного прохода воды по всей длине тракта (происходил свободный перелив через гребень водослива в верховьях и не были закрыты шандоры Булгаковской плотины в низовьях).

Эти данные показывают, что основной тракт ВАП на пике половодья забирает значительный сток в истоке, который расходуется на заполнение более мелких водотоков и пойменных водоемов ниже по течению. В период стояния рыбохозяйственной полки по тракту добегает значительный объем стока, который может быть использован на обводнение окружающих территорий.

После перекрытия плотины в низовьях тракта и осыхания порога водослива в истоке в водотоке будет аккумулирован большой запас воды на период летней межени.

Анализ результатов гидрометрических работ на замыкающей трансекте ВАП показал, что в условиях половодья 2008 г. при продолжительности стояния максимальных сбросов (более 27000 м3/с) на пике – 9 суток, произошло заполнение пойменных водоемов и водотоков. В период проведения полевых работ (10-16 мая 2008 г.), при сбросах ГЭС Q=17000 м3/с водотоки в районе трансекты Ленинск-Покровка пропускали суммарный расход 185 м3/с, что превышает суммарный расход, полученный по истокам основных питающих ериков. Этот факт говорит о том, что активное обводнение поймы при сбросах ГЭС Q=17000 м3/с заканчивается, по водотокам низовьев добегает вода, поступившая в пойму ранее. На пике половодья 2010 г. расход воды через трансекту достигал 330 м/с, что в 2 раза меньше суммарного расхода, зафиксированного в истоках отводящих водотоков. Очевидно, что 300-350 м3/с на пике половодья расходуется на заполнение пойменных водоемов и водотоков. Чем дольше продолжается «сельскохозяйственная полка» c Q27000м3/c, тем более равномерно заполнится водой территория ВАП.

На «рыбохозяйственной полке» 2008г. на пойме была зафиксирована активная сработка паводковых вод с затопленных территорий. В процессе работ выявлены водотоки, активно отводящие воду (Булгаков, Калинин, Лопушок), и водотоки, потерявшие связь с поймой, сток по которым уже прекратился (Марченко, Беляевский, Лемяшиха). Отмечены водотоки, в которых могут наблюдаться как прямые, так и обратные течения, связанные с незначительными колебаниями уровня воды (Боярский, Гусиный, Огибной).

Рис. 33а. Схема баланса стока на проектной территории ВАП, 2008 (сброс ГЭС Q=17000 м3/с) Рис. 33б. Схема баланса стока на проектной территории ВАП 8-9.05.2010 (сброс ГЭС Q=27000 м3/с) ПРОЕКТНАЯ ТЕРРИТОРИЯ ЗПИ На проектной территории ЗПИ специализированные работы по учету стока и измерению расходов воды регулярно с начала 2000-х гг. проводит Астраханский ЦГМС под руководством Л.Г.Синенко. Для контроля притока-оттока в ильмени в период половодья открыто 19 временных гидростворов, на которых несколько раз в период половодья проводятся измерения расходов воды вертушкой ГР-21 и поплавками (на каждом створе измерено 5-8 расходов). Измерения проводятся с мостов вдоль трассы Астрахань-Оля. Список водотоков, на которых проводились наблюдения, приведен в таблице 14, схема расположения гидростворов показана на рис.34 (пункты с номерами 11-27). Некоторые створы расположены очень близко друг к другу, поэтому на схеме они обозначены одним значком.

Рис. 34. Схема расположения временных гидростворов АЦГМС для измерений расходов воды на проектной территории ЗПИ.

Таблица Список временных гидростворов АЦГМС для измерений расходов воды на проектной территории ЗПИ № Номер на Гидроствор Географические п/п схеме (рис.36) координаты с.ш. в.д.

46020 1 11 Каньга 46016 2 12 Дарма 46015 3 13 Ножевский 46010 4 Без названия 46013 5 14 Бертюль 46012 6 15 Алгаза 46010 7 16 Без названия 46006 8 17 Хурдун 46006 9 18 Икрянка 46009 10 Без названия 45058 11 19 Верхний 45058 12 21 Бирючий 45057 13 22 Бушма 45056 14 23 Данилин 45056 15 24 Копьев 45055 16 Без названия 45055 17 25 Таранхол 45052 18 26 Три ерика 45052 19 27 Арбузный Наблюдения над уровнями воды в западных подстепных ильменях проводились АЦГМС под руководством Л.Г.Синенко в период половодья 2005-2007 гг. на режимных водпостах Росгидромета и на временных постах. На рис. 35 приведен пример хода уровней воды в период половодья на основных водпостах: Верхнее Лебяжье, Астрахань, Икряное.

На рис.36а-г приведены примеры хода уровня воды в 2005-2007 гг. на различных участках ЗПИ.

H, cm VL 500 ASTRAKXAN IKRYANOE Days april may june july august sept 0 30 60 90 120 150 Рис.35. Ход уровня воды в период половодья в русле рук.Бахтемир (дельта Волги) Анализ данных наблюдений над уровнями воды в западных подстепных ильменях, выполненных в период половодья 2005-2007 гг., позволил определить некоторые характерные особенности уровенного режима исследуемого района.

H, m BS H, m BS -23.20 -23. -24. ilm. Kukshin - s.Ozernoe ilm. Kunkinsky - s.Kamyshovo -23. -24. -23.60 -24. -24. -23. -24. -24. -25. -25. -24. -25. -24. -25.60 2007 -25. -24. -26. -24. -26. -26. -25. 30 60 90 120 30 60 90 120 а) ильм.Кукшин-с.Озерное б) ильм.Кунькинский-с.Камышово H, m BS H, m BS -23.00 -23. ilm. Karabulak - s.Yar Bazar ilm. Chicin - s.Buruny -24. -23.20 -24. -24. -23.40 -24. -24. -23.60 -25. -25. 2005 -23.80 -25. 2006 -25. 2007 -24.00 -25. -26. -24.20 -26. 30 60 90 120 150 30 60 90 120 в) ильм.Чичин-с.Буруны г) ильм.Карабулак-с.Яр Базар Рис.36. Ход уровня воды в период половодья в ильменях (2005-2007гг.) Начало повышения уровней воды в период половодья в западных ильменях происходит позже, по отношению к питающим ильмени водным объектам Волга и Бахтемир. Так, в 2005 г. даты начала повышения уровней воды в западных ильменях (по отношению к гидрологическому посту Астрахань) были на 5-13 суток позже, а в 2007 г. на 2-17 суток.

Причиной этому является различия в дальности ильменей от Волги и Бахтемира;

достаточно слабая руслопроводящая сеть;

обособленность многих ильменей;

заносимость и зарастаемость русел водотоков, соединяющих соседние ильмени, а также водных трактов;

малоэффективная работа существующих гидротехнических сооружений, регулирующих поступления стока воды в западные ильмени;

несвоевременная разваловка земляных валов и дамб. В определенные годы начало повышения уровней воды может быть и более поздним, например;

в маловодном 2006 г. повышение уровня воды в ильмене Япрак у с.

Линейное началось месяц спустя повышения уровня воды по г/п Астрахань.

Важной характеристикой уровенного режима является наступление максимальных уровней воды в различных пунктах исследуемой территории. В районе ЗПИ максимальные половодные уровни воды наступают с заметным опозданием. В окраинных ильменях разность в датах может достигать трех и более недель.

В отдельные части района западных подстепных ильменей половодные воды в последние годы не поступают. Данными наблюдений 2006-2007 гг. установлено, что с момента начала половодья и до наступления его пика половодные воды не достигли окраинных ильменей у населенных пунктов Буруны и Михайловка. Такое явление объясняется длительным временем добегания волны половодья в силу различных гидролого-морфологических характеристик водных объектов на территории западных подстепных ильменей, а также техногенного воздействия на территории исследуемого района. Не следует забывать, что самотечное поступление половодных вод в западные ильмени по большинству водных трактов происходит лишь при переходе уровня воды (по посту Астрахань) через абсолютную отметку -23.50 мБС.

Важное практическое значение имеет такая характеристика половодья как продолжительность стояния максимальных уровней воды.

По данным наблюдений на отдельных ильменях в 2007 г. она колебалась от 2 до 5 суток. На спаде половодья многие водотоки, соединяющие ильмени, перегораживаются земляными дамбами и уровень воды в них остается длительное время стабильным, за исключением потерь воды на испарение и транспирацию. По данным наблюдений 2006 г., в ильменях Садовый, Япрак продолжительность стояния высоких уровней воды (с колебаниями в пределах 5 см) составила от 19 до 25 суток. В 2007 г., после прохождения пика половодья, уровни воды с колебанием 1-10 см наблюдались: на ильмене Шушай (с. Курченко) – 36 дней;

протоке Кунькунинский (с. Камышово) – 40 дней;

ильмене Передний Хатын (с.

Караванное) – 35 дней;

только после 20 июня 2007 г. начался процесс понижения уровней воды, имеющий на отдельных водных объектах, весьма интенсивный характер.

Представляет интерес вопрос об интенсивности повышения уровней воды на подъеме половодья. Данные наблюдений в 2005-2007 гг. над уровней воды на ряде ильменей показывают, что по мере более западного расположения водных объектов интенсивность повышения уровней воды уменьшается в 2-19 раз. В качестве примера, приведем сведения о средней интенсивности повышения уровня воды на различных водных объектах в 2007 г.: р. Волга – г. Астрахань – 9.4 см/сутки;

ильмень Шушай – с.

Курченко – 2.0 см/сутки;

проток Кунькунинский – с. Камышово – 5. см/сутки;

ильмень Передний Хатын – с.Караванное 0.5 см/сутки.

Наиболее важный вопрос гидрологического режима западных подстепных ильменей заключается в исследовании дальности проникновения половодных вод в западном направлении. В этой связи, выполненные ГОИН и ГУ «Астраханский ЦГМС» нивелирования горизонтов воды малоисследованных ильменей, дают дополнительную информацию об уровенном режиме западных ильменей. К сожалению, разреженная сеть государственных реперов, не позволяет привести некоторые данные нивелирования к абсолютным отметкам. Между тем, даже информация об уровнях воды в условных отметках, дает возможность (по оценке приращения уровня воды) судить о дальности проникновения половодных вод вглубь территории западных подстепных ильменей.

Источниками естественного поступления и оттока воды служат протоки, отделяющиеся от Волги и Бахтемира: Каньга, Малая Дарма, Дарма, Ножевский, проток у с. Красные Баррикады, Бертюль, Алгаза, проток у с. Бахтемир, проток у пос. Зверева, Хурдун, Икрянка, Верхний, Бирючий, Бушма, Данилин, Копьев, проток в 0.5 км к северу от протока Таранхол, Таранхол, а также протоки Три ерика и Арбузный.

Наибольший абсолютный и относительный приток воды в западные ильмени в половодье происходит по протоку Хурдун. Далее по водности следуют протоки Бертюль, Ножевский;

последующие по водности являются Верхний или Дарма в зависимости от объема половодья.

На основании многолетних наблюдений установлено, что процесс притока-оттока воды в западные ильмени носит чрезвычайно сложный характер. Имеет место разнонаправленность течения в различные фазы гидрологического режима. Смена направления течения обусловлена различными факторами: 1) работой водорегулирующих сооружений (типа шлюзов, затворов);

2) перекрытием русел водотоков временными земляными дамбами;

3) направлением и скоростью ветра;

4) разными уклонами водной поверхности между водными объектами в районе западных ильменей и рукава Бахтемир.

В процессе исследований установлены основные закономерности в поступлении объема воды в ильмени: чем больше объем половодного стока, тем меньше долевой сток присущ протокам Хурдун, Бертюль, Верхний, Ножевский. Данное явление следует объяснять тем, что по мере увеличения объема стока, поступающего в западные, начинают принимать участие в пропуске половодных вод мелкие протоки.

При любом объеме стока наибольший отток стока воды происходит по протоку Три ерика;

затем по водности следует Таранхол, Данилин, Арбузный. В конце спада половодья достаточный отток наблюдается по протокам Бертюль (4-10%), Бирючий (0.5-3.0%), Бушма (1.0-3.0%). При увеличении отточного стока уменьшается долевой сток протока Три ерика в силу начала пропуска вод из ильменей по другим протокам.

Баланс стока по районам ЗПИ Территорию западных ильменей пересекают в широтном направлении автомобильные дороги (рис.37):

1) Астрахань – Линейное;

2) Икряное – Басы;

3) Оля – Лиман – Зензели.

Дороги делят названную территорию ЗПИ на три участка:

• северный участок, расположенный севернее дороги Астрахань – Линейное;

• центральный участок, расположенный между дорогой Астрахань – Линейное и дорогой Икряное – Басы;

• южный – между дорогой Икряное – Басы и дорогой Оля – Лиман – Зензели.

В меридиональном направлении водообмен между участками практически отсутствует. Между тем, информация о приточности – отточности стока воды на этих участках представляет практический интерес.

Территория северного участка заливается водами протоков Каньга, Малая Дарма, Дарма;

отток воды из этого участка незначительный, т.к. в их истоках имеются шлюзы или затворы. По руслам протоков от Ножевского до протока у пос. Зверева поступает вода Бахтемира на второй участок;

на спаде половодья начинается отток стока. Водные объекты третьего участка заполняются водами ряда протоков от Хурдуна до Таранхола;

по протокам Три ерика и Арбузный происходит отток стока из участка, а на спаде по остальным протокам. Общая схема баланса стока воды на проектной территории ЗПИ по данным работ АЦГМС представлена на рис.37.

Рис. 37. Схема баланса стока воды на проектной территории ЗПИ В период половодья наибольший приток воды наблюдается на южном участке 0.71-2.89 км3 (от 59 до 70 % всего объема поступающего стока);

на центральный участок поступает 0.28-1.72 км3 (28-36 %);

на северный от 0.03 до 0.23 км3 (2-5%).

Отток воды из ильменей в период половодья происходит на всех участках, однако наибольший отток бывает на южном участке 0.20-1. км3 (70-93 %), далее на центральном 0.06-0.12 км3 (7-24 %) и северном 0.001-0.008 км3 (0.1-7 %).

Чем больший объем стока воды поступает в ильмени, тем больше доля стока поступает на северный и центральный участки и тем меньше доля стока южного участка. Для отточного стока характерна следующая ситуация: при большем объеме стока наблюдается и больший долевой сток на южном участке;

для остальных участков однозначной зависимости не установлено.

3.6. Результаты исследования солевого состава водных объектов, расположенных на территории ЗПИ.

В соответствии с Техническим заданием на проведение работ по теме: «Анализ экологических последствий эксплуатации Волгоградского водохранилища для сохранения биоразнообразия основных водно болотных территорий Нижней Волги» был выполнен объем работ по определению солевого состава водных объектов, расположенных на территории западных подстепных ильменей в дельте р. Волги.

До настоящего времени исследования солевого состава вод ильменей и озер имели место, однако они проводились: 1) в узконаправленных целях;

2) на ограниченном количестве водных объектов;

3) по различным методикам лабораторного анализа;

4) без учета фаз гидрологического режима;

5) по краткому перечню исследуемых ингредиентов солевого состава вод. Вышеуказанное позволяет считать, что ранее полученные результаты исследований не позволяют определять тенденцию изменчивости любого из ингредиентов солевого состава. Полученные данные настоящих исследований отличаются рядом преимуществ, заключающихся: 1) в единой (на основе государственных стандартов) методике отбора, анализа и обобщения данных наблюдений;

2) в синхронности и гидрологической фазовости отбора проб воды;

3) в интерпретации результатов наблюдений;

4) в пространственном размещении пунктов наблюдений.

Перечень исследованных ингредиентов В процессе изучения солевого состава вод ильменей, протоков анализу подлежали следующие характеристики: кальций, магний, натрий + калий, гидрокарбонаты, сульфаты, хлориды, общая минерализация и жесткость воды.

Район исследований и критерий выбора пунктов наблюдений В течение 2009 г. на 14 водных объектах, расположенных на территории западных подстепных ильменей, были выполнены работы по изучению солевого состава вод (рис.38).

Рис.38. Схема расположения исследованных водных объектов на проектной территории ЗПИ и классификация по категориям (в соответствии с данными табл.15 и табл.16).

Гидрологические исследования западных ильменей в 2005-2008 гг.

позволили определить первоначальный критерий выбора пунктов наблюдений над солевым составом. В основу определения были положены гидрологические условия тех или иных водных объектов и, в первую очередь, наличие постоянной или временной проточности водотоков и ильменей, заполняемость ильменных котловин половодными водами, периодичность заполнения котловин, обособленность и бессточность отдельных ильменей.

Анализ гидрологических данных дает основание выделить шесть категорий водных объектов для изучения их солевого состава (табл.15), расположение выделенных категорий приведено на схеме (рис.38) Таблица 15.

Категории водных объектов ЗПИ для изучения солевого состава (схема расположения на рис.40) № категории Характеристика водных объектов хорошо проточные водотоки в течение года;

водотоки, проточные только в период половодья;

ильмени, заполняющиеся половодными водами и временно являющиеся проточными;

ильмени, заполняющиеся водой периодически при механизированной подачи воды;

ильмени, не заполняющиеся водой в течение 1-2 лет;



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 12 |
 





 
© 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.