Гидрографическая характеристика Зельвенского водохранилища
Основное назначение Зельвенского водохранилища. Морфометрические показатели водосбора. Батиграфическая и объёмная кривые. Расчёт коэффициентов озерности и заболоченности. Хозяйственное использование донных отложений. Водная растительность и животный мир.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.05.2014 |
| Размер файла | 46,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Гидрографическая характеристика Зельвенского водохранилища
(интегральная работа)
МИНСК
2005
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Название объекта и происхождение названия. Назначение водоёма. Географическое положение
Глава 2. Характеристика водосбора
2.1 Морфометрия водосбора
2.2 Физико-географические условия водосбора
Глава 3. Характеристика котловины водохранилища
Глава 4. Морфометрические характеристики водохранилища
Глава 5. Батиграфическая и объёмная кривые
Глава 6. Водная растительность и животный мир. Зарастание водохранилища. Основные группы растений, охраняемые виды
6.1 Фито- и зоопланктон
6.2 Зарастание Солигорского водохранилища
Глава 7. Температурный режим
Глава 8. Донные отложения. Их хозяйственное использование
Глава 9. Водохозяйственный баланс
Глава 10. Экологические аспекты эксплуатации Солигорского водохранилища
Глава 1. Происхождение названия водохранилища. Назначение водоёма. Географическое положение
Зельвенское водохранилище расположено на западе Республики Беларусь в среднем течении реки Зельвянка (левого притока Немана).
Координаты створа (плотины): 53°15ґ с.ш. и 24°49ґ в.д.
Координаты южной оконечности: 53°08ґ с.ш. и 24°55ґ в.д.
Отметки уровня воды: НПУ - 180,50 м; УМО - 128,50 м.
Зельвенское водохранилище сооружено и введено в эксплуатацию в 1983 году на реке Зельвянка между деревнями Бережки, Каролин, Кошели и частично в пределах городского поселка Зельва.
Название водохранилищу дано по одноименному поселению Зельва, которое в свою очередь происходит от балтийского (вероятно, от ятвяжского) слова «зельвея».
Основное назначение Зельвенского водохранилища - регулирование стока, орошение земель, благоустройство близлежащих деревень, рекреация, рыбоводство.
Глава 2. Характеристика водосбора
2.1 Морфометрия водосбора
Границей водосбора водохранилища служит водораздельная линия, отделяющая данный бассейн от соседних и являющаяся раздельной линией для поверхностного стока в данный или соседний бассейн.
Водораздельную линию проводят сообразно рельефа местности по наиболее высоким отметкам (вершинам холмов, хребтам, седловинам) с учетом горизонталей.
Длина водораздельной линии (S, км) определяется в масштабе карты при помощи циркуля-измерителя.
Площадь водосбора (F, км2) является его основной характеристикой, так как процессы стока зависят, в первую очередь, от площади водосбора; определяется после проведения водораздельной линии планиметром (или палеткой).
Измеряется раздельно для правого (Fn) и левого (Fл) берегов, так как эти данные необходимы при выделении коэффициента асимметрии.
Затем в пределах водосбора измеряют площади лесов (fл), озер (fоз) и болот (fб) для определения соответствующих показателей.
Длина бассейна (L, км) при правильной его форме определяется расстоянием по прямой от начала (створа) водохранилища до наиболее отдаленной точки водораздельной линии.
Средняя ширина определяется отношением площади водосбора к его длине, а наибольшая ширина - это наибольший перпендикуляр к линии длины водосбора.
Коэффициент асимметрии водосбора (а), характеризующий неравномерность распределения площадей правой и левой частей водосбора вычисляется по формуле:
водохранилище озерность заболоченность
а =,
где Fл-- площадь левобережной и Fn--площадь правобережной частей водосбора в квадратных километрах.
Коэффициент развития водораздельной линии бассейна (m), характеризующий конфигурацию бассейна водохранилища, представляет собой отношение длины водораздельной линии к длине окружности круга, площадь которого равна площади бассейна F, т. е.:
m =
Таблица 1.
Морфометрические показатели водосбора водохранилища.
|
Длина водораздельной линии (км) |
156 |
|
|
Площадь бассейна (км2) |
1215 |
|
|
Длина бассейна (км) |
54 |
|
|
Средняя ширина водосбора (км) |
23 |
|
|
Наибольшая ширина водосбора (км) |
35 |
|
|
Коэффициент асимметрии бассейна |
0,57 |
|
|
Коэффициент развития водораздельной линии |
1,27 |
|
|
Густота речной сети (км/кмІ) |
0,41 |
2.2 Физико-географические условия водосбора
Для оценки влияния озер, болот, лесистости бассейнов водохранилищ на их гидрологический режим и величину стока определяют коэффициенты озерности, заболоченности, лесистости.
Коз= Кб= Кл=
Таблица 2
Физико-географические условия водосбора.
|
Коэффициент озёрности |
||
|
Коэффициент заболоченности |
||
|
Коэффициент лесистости |
Глава 3.Характеристика котловины водохранилища
По ряду морфологических признаков в пределах Республики Беларусь выделяются три типа водохранилищ. Зельвенское относится к водохранилищам центральных водораздельных возвышенностей и прилегающих равнин.
Водохранилища данного типа редко ограничиваются коренными берегами и имеют в плане вытянутую форму с плотинным расширением. Для них характерны высокие берега (до 10 м), отличающиеся сложным геологическим строением.
Берегам присущи флювиогляциальные и моренные отложения. Незначительное количество озёр (1%) определило создание преимущественно речных водохранилищ.
Рельеф здесь развился на древних ледниковых отложениях.
Возвышенности характеризуются резким преобладанием ледниковых форм, наиболее высокие участки междуречий занимают моренные массивы, конечные морены и Камы, на которых уцелели денудированные ледниково-аккумулятивные формы холмистого рельефа.
Вокруг гряд и холмистых массивов расстилаются обширные волнистые денудационные равнины.
Таким образом, тип котловины Зельвенского водохранилища - речной. По соотношению морфометрических и гидрологических показателей водохранилища Беларуси можно разделить на пять типов: малые мелководные; малые и небольшие неглубокие; средние сложные (долинные); среднеглубокие и глубокие.
Зельвенское водохранилище относится к группе малых и небольших неглубоких, которые отличаются средними глубинами (2-3 м), соотношением мелководной и глубоководной части ложа 1-2 и низким показателем удельных затоплений (0,35-0,50).
Характерная черта малых и небольших водохранилищ Беларуси - наличие приплотинных озеровидных расширений. Их удельный вес в общем объёме водохранилищ в 2-10 раз превышает верхнюю часть (озерно-речную и речную).
Приплотинные расширения присущи большинству речных водохранилищ Беларуси, в том числе и Зельвенскому.
ГЛАВА 4. МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕЛЬВЕНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
При изучении гидрологического режима водохранилища, при различного рода исследованиях и расчетах, необходимо, в первую очередь, определить основные морфометрические характеристики водохранилища: площадь зеркала, длину, ширину, объём воды, средние и максимальные глубины.
Морфометрические характеристики Зельвенского водохранилища:
1. Площадь зеркала при НПУ…………………………11,90 кмІ
2. Длина водохранилища…………………………………...9 км
3. Длина береговой линии………………………………26,9 км
4. Коэффициент извилистости береговой линии…………1,01
5. Ширина средняя………………………………………1,32 км
6. Ширина максимальная…………………………………..2 км
7. Глубина средняя……………………………………….2,62 м
8. Глубина максимальная………………………………….7,5 м
9. Объём воды полный…………………………….28,0 млн. мі
10. Объём воды полезный……………………………..17,6 млн. мі
ГЛАВА 5. БАТИГРАФИЧЕСКАЯ И ОБЪЁМНАЯ КРИВЫЕ
Морфометрические характеристики вычисляются по плану водохранилища в изобатах (изолиниях равных глубин), построенному по данным промеров и относятся к уровню воды, принятому для построения плана.
Площадь водной поверхности (f) и объем водохранилища (V) изменяются в связи с колебаниями уровня воды (Н). Зависимость площадей и объемов водохранилища от его глубины, выражается графически в виде батиграфической f=f(H) и объемной V=f(H) кривых. Эти кривые дают возможность определить значения площади зеркала и объема воды в водохранилище при любом eгo наполнении.
Кривая зависимости площади водохранилища от глубины -- батиграфическая кривая, строится на миллиметровой бумаге по глубинам и соответствующим им площадям. Для упрощения записи наносимые на шкалу значения площади делятся на 106. На линии при значении глубины Н=0 откладывается величина площади зеркала водохранилища (fo): f0=23100м2; на линии Н=1м-площадь, ограниченная первой изобатой и т. д.
Через полученные точки проводим плавную линию -- батиграфическую .кривую f = f(H).
Площадь, заключенная между батиграфической кривой и осями координат, изображает в масштабе чертежа объем всей водной массы водохранилища. Определив планиметрированием площади между изобатами и умножив их на значение единицы площади в масштабе чертежа, получим величины объемов слоев между изобатами. Таким образом, для графического определения объема водохранилища и объемов слоев может быть использована батиграфическая кривая.
Зависимость объема всего водохранилища и объемов слоев от глубины выражается объемной кривой, которая строится совместно с батиграфической кривой; шкала (V, м3) располагается параллельно (f, м2). Для построения объемной кривой на горизонтальных линиях, соответствующих отложенным на вертикальной оси точкам глубин (0, 1, 2 м), откладываются величины объемов воды, расположенных под изобатами. На линии при значении глубины Н =0 откладывается полный объем водохранилища (V0=55,9 км3), на линии Н =1 м -- величина полного объема без объема первого от поверхности слоя (V = V0-v0-2) и так отлаживать все точки. Через отложенные точки проводим плавную линию -- объемную кривую V=f(H).
Батиграфическая и объемная кривые могут быть построены по плану котловины водохранилища в горизонталях. В этом случае на вертикальной оси вместо глубин откладываются отметки горизонталей (высоты уровней воды) в абсолютных или относительных величинах.
По батиграфической и объемной кривым определяются площадь и объем водохранилища при изменениях уровня воды. Для этого от отметки соответствующего уровня (глубины) на вертикальной шкале проводится горизонтальная линия до пересечения с кривыми и по шкалам отсчитываются величины площади и объема.
Таблица 3.
Морфометрические характеристики Солигорского водохранилища.
|
Глубина (h,м) |
Площадь, ограниченная изобатами (f,м2) |
Объём между изобатами (V, м3) |
Объём под изобатами (V-v, м3) |
|
|
0 2 4 6 7 7,5 |
23100000 16900000 11200000 5100000 1200000 0 |
22719563 11954221 11035240 4224086 6021124 |
55954234 33234671 21280450 10245210 6021124 0000 |
ГЛАВА 6. ВОДНАЯ РАСТИТЕЛЬНОТЬ И ЖИВОТНЫЙ МИР. ЗАРАСТАНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩА. ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ РАСТЕНИЙ, ОХРАНЯЕМЫЕ ВИДЫ
6.1 Фито- и зоопланктон
Водохранилище как новый водоем, или экосистема, отличается динамикой развития своей структуры и сложной функциональной организацией. С момента заполнения водохранилища идет процесс пространственного перераспределения гидробионтов затопленных рек, озер и старинных водоемов, а также формирования новой устойчивой структуры гидробиологических связей и функциональной организации.
Поэтому гидробиологический режим водохранилищ тесно связан с гидрологическим. Циклические изменения гидрологического режима определяют становление и формирование биотопов.
Изменения в гидрологическом режиме по мере эксплуатации водохранилищ являются первопричиной сукцессии экосистемы водохранилища.
Скорость сукцессии водохранилища определяется более быстрым развитием его природы и высокой скоростью круговорота вещества и энергии в водной среде.
Водохранилища в отличие от озер, особенно речного типа, имеют транзитный круговорот, что определяет специфику развития экосистемы как в годовом, сезонном циклах, так и в многолетнем разрезе.
Указанные особенности осложняются видом осуществляемого регулирования водного и соответственно биологического стока, его зообентоса и зоопланктона.
По уровню количественного развития зообентоса Солигорское водохранилище относится к среднеэвтрофным - 100-150 кг/га.
Таблица 4.
Численность и биомасса зоопланктона Солигорского водохранилища
|
Водохранилище |
Общая численность, экз/м2 |
Общая биомасса,г/м2 |
Кладоцера |
Копепода |
Ротатория |
||||
|
численность, экз/м2 |
биомасса,г/м2 |
численность, экз/м2 |
биомасса,г/м2 |
численность, экз/м2 |
биомасса,г/м2 |
||||
|
Солигорское |
81,9 |
3,09 |
52,8 |
2,48 |
28,4 |
0,61 |
6,68 |
0,005 |
В составе зоопланктона преобладают речные виды. Показатели количественного развития зоопланктона низкие. В связи с высокой проточностью малых речных водохранилищ в них наблюдается интенсивный биосток в нижний бьеф.
После весеннего заполнения в летний период идет сработка водохранилищ, которая захватывает период максимального развития зоопланктона.
Аккумуляция планктонных организмов в водной 'массе водохранилищ носит временный характер, численность и биомасса планктона отличаются неустойчивыми показателями как по отдельным водоемам, так и по группам зоопланктона. В связи с этим планктонные организмы не могут служить критериями развития экосистемы. Большее значение они имеют лишь при выделении отдельных биотопов.
От верховьев к плотине наблюдается качественное и количественное изменение зоопланктона. Анализ видового состава и биомассы зоопланктона в верховьях Солигорского водохранилища и в приплотинном озеровидном районе свидетельствует о возрастании признаков озерной экосистемы.
Так, численность ветвистоусых ракообразных в приплотинпом районе в 2 раза, а веслоногих в 3 раза выше, чем в верховьях.
Снижение скорости течения и минерализация органического вещества затопленных почв сопровождаются резким усилением развития фитопланктона, дающего вспышку так называемого цветения воды за счет массового развития синезеленых с середины июня по сентябрь.
Так средняя биомасса фитопланктона за вегетационный период в Солигорском водохранилище уже на 2--3-й год эксплуатации составила 7,0--8,5 мг/л. Здесь прослеживается активный процесс «цветения» воды, так как это водохранилище особенно подвержено антропогенному загрязнению.
6.2 Зарастание Солигорского водохранилища
Участок фрагментарного зарастания приурочен к озеровидной, приплотинной части водохранилища, где преобладание больших глубин и наличие сильного волнения препятствуют закреплению растительности. Здесь формируется прибрежный аиро-рдестовый тип поясности растительных сообществ.
Узкую полосу (1-- 3 м) воздушно-водных растений, как правило, образует аир обыкновенный. Принесенный волнением и вдольбереговыми течениями со старичных озер и русла реки, он легко закрепляется в волноприбойной зоне. У пологих переувлажненных побережий к нему присоединяются виды ежеголовников, редко тростник, отдельными пятнами на песчаных мелководьях камыш.
У высоких абразионных берегов на внешнем крае отмели на глубине 0,4--1,0 м формируется полоса погруженных растений. На песчаных отмелях произрастают рдесты, завалуненных -- лютик жестколистный. Вблизи русловой ложбины при слабой гидродинамической активности на заиленных и песчаных грунтах видовой состав растительности становится богаче. Однако в небольших заливах отмечаются фрагменты зарастания с преобладанием видов манника, рогоза, рдестов. Пятна рдестов преобладают на открытой части мелководий и вокруг островов.
Участок сплошного зарастания включает верховья водохранилищ и зону выклинивания подпора (речной район). На его долю приходится от 10 до 60 % площади водохранилища. Проективное покрытие составляет не менее 75 %. Участок характеризуется диффузным чередованием схожих ассоциаций.
Однако на общем фоне прослеживаются два горизонта поясности: маннико-рдестовый и камышово-рдестово-роголистниковый. Первый горизонт отличается ярко выраженной полосой надводной растительности с доминированием манника водяного, аира обыкновенного, камыша озерного. Характерной чертой горизонта является наличие плавающих, среди которых преобладает кубышка желтая и кувшинка белая. Погруженные макрофиты представлены несколькими видами рдестов, роголистником погруженным и элодеей канадской.
Ниже по водохранилищу вблизи русловой ложбины, где наблюдается повышенная проточность и водообменность, меняются доминирующие виды в растительных сообществах. В этих условиях преимуществом пользуются представители типичных гидрофитов с погруженными и плавающими на воде листьями на минеральных грунтах прирусловых валов. В местах размыва ложа образуются прерывистые заросли аэрогидрофитов (камыш, ежеголовник, тростник, сусак).
От русла к берегам характер зарослей меняется, что связано с изменением грунтов, глубин и увеличением застоя воды. Здесь формируется горизонт зарастания с камышово-рдестово-роголистниковым типом поясности. В прибрежной полосе на торфянистых грунтах часто встречаются сплошные заросли телореза с пятнами рогозов. Среди погруженных доминируют рдесты и роголистник.
В Солигорском водохранилище также выделяется переходный участок со смешанным зарастанием. Макрофитная растительность представлена прерывистыми неоднородными пятнами, образованными в основном камышом озерным и различными видами рдестов. В защищенных от волнения мелководных, глубоко вдающихся в береговую зону заливах флористический состав и характер травостоя заметно усложняются. В формировании фрагментарного зарастания водохранилища доминируют рдесты (7 видов), роголистник погруженный, горец земноводный и кубышка желтая.
Мелководья водохранилища зарастают достаточно интенсивно. В последовательном развитии высшей водной растительности прослеживаются стадии начального формирования, или расселения, устойчивого состояния, или стабилизации, и постепенной трансформации к болотным видам. На начальной стадии (0--3 года) происходит угнетение ксерофитной и мезофитной растительности затопленных лугов, угнетение затопленной кустарниковой и древесной растительности.
В это время мелководные участки водохранилищ начинают заселяться укоренившимися водными растениями -- сусаком зонтичным, рдестом гребенчатым, элодеей канадской; у устойчивых берегов и в заливах появляются единичные экземпляры водно-болотной растительности - частухи подорожниковой и аира обыкновенного.
Следующие три года характеризуются отмиранием затопленной кустарниковой и древесной растительности, образованием сплавин на базе всплывшего торфа и развитием на них аиро-ежеголовниковой и рогозовой ассоциации.
При расселении высшей водной растительности по акватории водоема происходит межвидовая борьба за ареалы произрастания, где наблюдается смена одних видов другими: частуха подорожниковая в приурезовой полосе сменяется аиром обыкновенным и ежеголовником ветвистым; рдест гребенчатый -- рдестом курчавым и т. д.
Процесс пространственного расселения растительности и формирование на мелководьях водохранилищ устойчивых фитоценозов завершается к 15-му году эксплуатации водоема. Наступление стадии устойчивого состояния проявляется в постоянстве видового состава водной растительности и стабилизации урожайности фитоценозов. О продолжительности стадии устойчивого состояния и ее завершении можно судить по замене сформировавшихся ассоциаций водно-болотными и болотными видами.
Происходит смена погруженной растительности макрофитами с плавающими и воздушно-водными листьями. Характерно образование сплавин растительного происхождения, заболачивание верховий водохранилищ, развитие сплавинных берегов с доминированием аиро-ежеголовниковой, тростниково-канареечниково-манниковой и других ассоциаций.
Глава 7. Температурный режим
Распределение температуры воды по глубине в пресных замерзающих озерах зоны умеренного климата обусловлено рядом закономерностей термического режима и его характерными особенное гимн, связанными, в первую очередь, с сезонными колебаниями теплообмена в озере и перемешиванием водной массы.
Нагревание водоема в основном от поступающей, на поверхность воды солнечной радиации, в соответствии с годовым ходом которой изменяется и температура водной массы. Наибольшие изменения температуры наблюдаются на поверхности озера, т. е. на границе, где активнее всего совершается теплообмен между водой и воздухом. Тепло проникает в глубину в результате конвекции, вертикального перемещения частиц воды в связи с их различной плотностью, а также в результате динамических явлений (волнения, течений).
Нагревание и охлаждение глубинных слоев, воды в озере путем конвекции происходит в пресных водоемах только в том случае, когда температура верхних слоев воды ниже или выше 4°С (температура наибольшей плотности). При нагревании (в пределах от 0° до 4°С) или охлаждении (при температуре выше 4°С) верхних слоев воды увеличивается их плотность, что приводит к погружению слоев на глубину и замещению более легкими (менее плотными) глубинными слоями воды.
Таким образом, возникающее перемешивание слоев (вертикальная конвективная циркуляция) обусловливается разной плотностью воды на различных глубинах. Конвективное перемешивание прекращается, когда вся вода в озере принимает однородную температуру, равную температуре придонного слоя воды, а для неглубоких озер t= 4°С, такое состояние в озере называется гомотермией и характерно для переходных периодов термического режима -- весны и осени.
При охлаждении воды до температуры ниже 4°С поверхностные слои ее становятся легче нижележащих более теплых и плотных слоев. Поэтому в зимний период, когда водные массы озер содержат наименьшее количество тепла, температура поверхностного слоя воды близка к нулю °С. С глубиной температура увеличивается и; у дна большинства водоемов находится в пределах 1,5-- 4,0°С, а при прогреве от теплоотдачи дна иногда несколько выше 4°С. Такое возрастание температуры с глубиной называется обратной термической стратификацией.
После наступления весенней гомотермии при дальнейшем накоплении тепла в процессе весеннего и летнего нагревания озера верхние его слои становятся все более теплыми и легкими, а в нижерасположенных слоях вода будет холоднее и плотнее. Такое убывание температуры с глубиной называется прямой термической стратификацией.
В глубоких пресных водоёмах зоны умеренного климата летом, при прямой термической стратификации, сильно и равномерно нагретый верхний слой воды -- эпилимнион -- подстилается более холодным глубинным слоем - эпилимнионом. Между эпилимнионом и гиполимнионом располагается слой температурного скачка -- металимнион, в котором температура резко понижается с глубиной.
Слой температурного скачка является как бы заградительным слоем, выше которого происходит перемешивание водных масс, а ниже наблюдается более устойчивое состояние температуры воды, медленно изменяющейся с глубиной.
В связи с этим в эпилимнионе создаются наиболее благоприятные условия жизни (обилие света тепла, преобладание окислительных процессов), способствующие интенсивному развитию планктона. В металимнионе при резком падении температуры меняется газовый режим; нередко здесь отмечается массовая гибель микроорганизмов. В слое гиполимниона при отсутствии освещения погибают живые растительные организмы, уменьшается, нередко до нуля, содержание кислорода, иногда образуется губительный для всего живого -- сероводород. Положение слоя температурного скачка в озере и вертикальный градиент температуры в нем зависят от глубины ветрового перемешивания и температуры вод эпилимниона и гиполимниона.
Таблица 5.
Температура воды в Солигорском водохранилище в разные сезоны года
|
Глубина (м) |
Температура воды по сезонам года (0С) |
||||
|
Зимний период |
Весенний период |
Летний период |
Осенний период |
||
|
Поверхность 1 2 3 4 5 6 7 7,5 |
0,5 0,7 1,4 - 1,4 1,6 1,6 1,8 2,0 |
9,2 9,4 9,2 9,1 - - 8,8 8,5 8,1 |
23,0 22,8 - - 22,0 - 20,8 19,2 18,9 |
8,0 8,0 7,8 7,5 - 7,4 7,4 7,2 7,1 |
Вертикальный температурный градиент в зоне металимниона:
Средняя температура воды по вертикали:
tср==21,60С
ГЛАВА 8. ДОННЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ. ИХ ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
После заполнения водохранилища вода с донными грунтами образует природную среду, в которой происходит интенсивный круговорот вещества и энергии. Грунты под водой характеризуются способностью к накоплению вещества и выделению подвижных соединений различных элементов. При трансформации затопленных почв в анаэробных условиях и превращении органического вещества почв происходит переход в мобильное состояние фосфора, железа и марганца.
На мелководьях в первую очередь окисляется органика почв, железо и марганец в раствор не переходят. Это подтверждает роль затопленных почв, служащих важным источником поступления биогенных элементов при формировании вторичных отложений.
Вместе с тем в ложе водохранилищ аккумулируется от 56 до 98 % взвесей аллохтонного происхождения.
Периодические грунтовые съемки водохранилища позволили определить физико-химические особенности формирующихся грунтов. По данным картирования и анализа механического состава грунтов установлено, что в них преобладают фракции размером 0,5--0,1 мм.
Пылеватые и глинистые фракции не превышают 10 %. Песчаные отложения характеризуются высоким коэффициентом сортировки (1,34--1,76) при средней величине 1,53. Величину сортировки переотложенных грунтов определяет также высокая степень сортировки первичных почвогрунтов, которые имеются в долинах рек. Величина медианы изменяется от 0,06 до 0,31 при средней величине 0,17.
В Солигорском водохранилище преобладают пески. Здесь наблюдалось наиболее типичное накопление мелкозернистых фракций, что характерно для начальной стадии развития ложа водохранилища - стадии становления грунтовых комплексов.
Первичные почвы и грунты в пределах ложа в новых условиях были лишены способности возобновления ранее произрастающей растительности, и в водоеме преобладали процессы аккумуляции продуктов разрушения берегов и выполаживания ложа, представленные в основном песчаными фракциями.
Сложившиеся гидродинамические условия способствовали минерализации органической части затопленных почв и растительных остатков. Преобладание процессов берегообрушения и выравнивания ложа способствовало в первые годы эксплуатации формированию преимущественно песчаных грунтовых комплексов.
На начальной стадии эксплуатации водохранилища илистые отложения формируются в первую очередь в верхней части, значительно менее интенсивно -- в приплотинной.
Грунтовые съемки Солигорского водохранилища, проведенные в разное время, свидетельствуют о постепенном увеличении площади илов и сокращении первичных грунтов, характерных для начального периода эксплуатации.
Рельеф ложа придает мозаичность структуре грунтового комплекса, которая формируется на 15--18-й год эксплуатации водохранилища. Этот срок развития грунтовых комплексов следует рассматривать как завершение первой стадии формирования ложа -- стадии занесения и начало стадии накопления отложений, или заиления ложа.
В отличие от глубоководных илистых отложений прибрежные литоральные пески формировались наиболее интенсивно в первые 5--7 лет эксплуатации водохранилища.
Для песчаных отложений характерно высокое содержание оксида кремния -- 79,44--94,07 %, в первичных песчаных почвах оно снижается до 47,82--70,19 %. При сильном загрязнении вод промышленными стоками отмечается увеличение оксида кремния в грунтах в 2 раза.
В зольном остатке отложений отмечается заметное понижение содержания оксида кремния от верховья к плотине водохранилища, отличающихся слабой переработкой берегов, увеличением оксида кальция.
На начальной фазе стадии заиления ложа водохранилища наблюдается устойчивое пространственное распределение грунтов и постепенное увеличение их мощности. По механическому составу вторичные грунты подразделяются на пески, заиленные пески, серые песчанистые и черные илы.
Основным критерием для выделения типов грунтов служит соотношение мелких <0,1 мм (пылеватых и глинистых) и песчаных фракций. Песчанистые илы содержат 15--70 % фракций < 0,1 мм, заиленные пески -- 5--20 %, пески -- <5%. Кроме илистых фракций основным субстратом для песчанистых илов служат мелкие пески (0,25--0,10/мм), для заиленных песков - фракции средних (0,15-0,25 мм) и мелких (0,25--0,10 мм) песков.
Доля крупных песков и гравелистых частиц незначительна. Отсутствие четкой зависимости механической дифференциации от глубины свидетельствует о преобладающей роли плановых различий в гидродинамической активности водохранилища. Первоначально из первичных грунтов полностью высвобождаются частицы меньше 0,1мм, реже -- мелкие пески, что характерно и для крупных водохранилищ. Высвобождающиеся фракции пополняют серые и черные песчанистые илы.
Органо-минеральные тонкодисперсные отложения (опесчаненные илы и сапропели) темного и серого цветов содержат органического вещества ППП 15--30, Сорг 5-- 10 %. По данным съемок 1974--1979 гг., илы могут занимать до 100 % ложа.
Глинистые илы отличаются высоким содержанием SiO2 - 50--60 % и А12О3 - 7--15 %. Концентрация других оксидов тоже выше, чем в песчаных отложениях. Если содержание Fe2O3 7 % и более, то вторичные грунты относятся к железистым илам.
Значительно выше содержание органического вещества в сапропелях (ППП>30 %). В Солигорском водохранилище формируются (но в очень малом количестве) сапропели кремнеземистого типа (SiO2 до 35--45, СО2 -- 15--20 %). Торфянистые илы, трансформированные из торфа, и отложения из макрофитов содержат более 50 % органики.
По химическому составу наиболее тонкодисперсные отложения приурочены к глубоководной приплотинной части. Средние значения валового химического состава всех грунтов исследованных водохранилищ свидетельствуют о генетической близости и идентичности условий их образования. Различия в содержании оксидов железа, алюминия, кальция и серы отражают индивидуальные особенности внутренних процессов и влияния водосборов.
Глава 9. Водохозяйственный баланс
Таблица 6.
Средний многолетний водохозяйственный баланс Солигорского водохранилища.
|
Составляющее баланса |
1980-1990 гг. |
|
|
Приход § Поверхностный приток § Осадки § Подача воды насосной станцией § Аккумуляция § Невязка Расход § Испарение § Фильтрация § Водоснабжение населённых пунктов § Поверхностный сток § Аккумуляция Невязка |
95,0 5,0 - - - 5,4 12,2 0,9 81,0 0,4 0,1 |
Исходя из особенностей водного баланса, можно выделить 3 группы водохранилищ. В расходной части среднегодового баланса определяющим их компонентом является сток через турбины и водозаборные сооружения. Солигорское водохранилище относится к 3 группе. Структура среднего годового баланса водохранилища во многом напоминает структуру баланса водохранилищ первой группы. Однако роль фильтрации здесь значительно возрастает, составляя 12,2 % уравненного баланса. Внутригодовые колебания величин WHC находятся в противофазе по отношению к колебаниям объемов водохранилища V. Ход последних повторяет с некоторым запаздыванием ход притока. Для объемов подачи воды насосными станциями наименее резкие колебания месячных величин модульных коэффициентов наблюдаются в феврале (k = 0,85--1,69), в остальные же месяцы они колеблются в более широком диапазоне kmax/kmin=3-7.
ГЛАВА 10. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОЛИГОРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА
Создание водохранилищ и регулирование ими стока влечет за собой изменение окружающей среды на обширных территориях, иногда удаленных от водохранилищ, (например, в нижних бьефах гидроузлов) на многие сотни и даже тысячи километров.
Особенности воздействия водохранилища в указанных районах и подрайонах в основном заключаются в следующем.
Изменения природных процессов в верхних бьефах гидроузла определяются, как известно, в основном режимом эксплуатации водохранилища, его морфометрией и конфигурацией, морфологией чаши, составом слагающих ее пород.
Характер и глубина изменения природных условий в долине реки в нижнем бьефе в первую очередь зависят от степени и вида регулирования стока.
На природную среду в районе использования стока влияет не только увеличение количества воды, но и виды ее использования тип орошения (сплошное, разреженное, очаговое), характер и режим оросительных систем, особенности расселения жителей и инфраструктуры и др.
Имеются также и косвенные аспекты воздействия водохранилища на окружающую среду. Так, например, влияние водохранилища на окружающую среду сказывается в результате использования получаемой электроэнергии, транспортного эффекта, рыбной и другой продукции водохранилища, но оно нами не рассматривается, поскольку вода как природный ресурс, как среда в данном использовании уже не участвует; эти вопросы относятся к районообразующему значению водохранилищ.
Многообразие и интенсивность изменений природы во многом определяются особенностями самого водохранилища как природно-технического объекта. Изменения в природной среде проявляются практически во всех частях геосферы литосфере, гидросфере, атмосфере, биосфере и сказываются на всех их элементах -- геодинамике (сейсмике), рельефе, гидрогеологических, гидрологических, климатических условиях, почвах, растительном покрове, животном мире; в конечном итоге, что приводит не только к трансформации водных и наземных природных комплексов экосистем, но и к изменению условий жизни населения.
Изменения в природной среде при создании водохранилища носят как положительный, так и отрицательный характер. Причем одни и те же изменения в различных условиях могут рассматриваться и как положительные, и как отрицательные. Одна из основных научных и практических задач при проектировании, строительстве и эксплуатации водохранилищ состоит в том, чтобы в наибольшей степени уменьшить отрицательные последствия (путем соответствующего выбора параметров и режима эксплуатации гидроузла и осуществления необходимых защитных, предупредительных и компенсационных мероприятий) и в максимальной степени использовать в желательном направлении эффект подпора реки и зарегулирования стока и других условий, появляющихся после создания водохранилища.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Блакiтная кнiга Беларусi: Энцыкл./ Беларус. Энцыкл.; Рэдкал.: Б 58 Н. А. Дзiсько i iнш. - Мн.: БелЭн, 1994. - 415 с.
2. Водохранилища Белоруссии./под ред. В.М.Широкова - Мн.: «Университетское», 1991 - 208с.
3. Геаграфія Беларусі: Атлас./Наук. Кіраўн. Р. А. Жмойдзяк. - Мн.: РУП “Белкартаграфія”, 2004 - 64 с.
4. Государственный водный кадастр. Т.3 - Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - 667с.
5. Жучкевич В.А. Краткий топонимический словарь Белоруссии. - Мн.: БГУ, 1974. - 448 с.
6. Краткая географическая энциклопедия. Т.1. /под ред. А.А. Григорьева.- М.: Советская Энциклопедия, 1962. - 563 с.
7. Энциклопедия природы Беларуси. Т. 1 /под ред. В.П. Шемякина - Мн.: Белорусская Советская Энциклопедия, 1983. - 575 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Особенности построения батиграфических и объемных кривых водохранилища. Определение среднего многолетнего годового стока воды (норма стока) в створе плотины. Характеристика мертвого объема водохранилища. Анализ водохранилища сезонного регулирования.
курсовая работа [119,5 K], добавлен 17.06.2011Построение батиграфических кривых водохранилища. Определение минимального уровня воды УМО. Расчет водохранилища сезонно-годичного и многолетнего регулирования стока. Определение режима работы водохранилища балансовым таблично-цифровым расчетом.
курсовая работа [152,5 K], добавлен 23.05.2008Определение географического положения и особенностей топонимики озера Мядель. Исследование водосбора озера Мядель и его морфологических характеристик. Гидрохимические и гидрологические показатели, температуры, растительность и биоразнообразие водоема.
реферат [2,6 M], добавлен 27.04.2019Географическое положение Старооскольского водохранилища, его морфологические и гидрологические особенности. Рельеф, почвы, растительный и животный мир водохранилища. Его гидротехнические сооружения, рыбохозяйственное значение и рекреационный потенциал.
курсовая работа [852,7 K], добавлен 06.10.2012Географическое положение Березовского водохранилища. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия участка реконструкции. Определение объемов земляных работ и организация строительства проектируемых сооружений при реконструкции водохранилища.
курсовая работа [47,4 K], добавлен 25.01.2015Расчет и построение батиграфических характеристик водохранилища, определение мертвого объема. Вычисление водохранилища сезонно-годового регулирования стока балансовым методом. Расчет методом Крицкого – Менкеля, трансформации паводка способом Качерина.
курсовая работа [63,0 K], добавлен 20.02.2011Природно-климатические условия территории водохранилища Краснодарского края. Его уровенный режим, поступление и сброс воды. Русловые процессы в нижнем бьефе водохранилища. Механический рыбоподъемник и водосбросное сооружение. Загрязнение реки Кубань.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 30.12.2014История и этимология реки Обь. Характеристики водности рек. Определения вида регулирования стока и объема водохранилища. Построение интегральных кривых стока и потребления, определения по этим кривым полезного объема водохранилища. Расчёт годового стока.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 24.05.2012Построение батиграфических кривых водохранилища. Определение минимального уровня воды УМО. Сезонное регулирование стока. Балансовый таблично–цифровой, графический расчет. Построение графиков работы водохранилища по I и II вариантам регулирования.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 21.11.2011Гидрологические характеристики района проектирования. Определение полезного, форсированного и мертвого объемов водохранилища. Выбор створа плотины, трассы водопропускных сооружений. Построение плана и поперечного профиля плотины. Расчет входного оголовка.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.06.2015Настройка системы координат и проекции, используемых в работе. Вырезание требуемых фрагментов растровых карт. Выборка участка проектирования водохранилища в соответствии с требованиями. Осуществление оцифровки картографической информации с растровых карт.
лабораторная работа [1,8 M], добавлен 28.04.2015Географическое положение бассейна, физико-географические условия реки Оскол. Изучение ее гидрологического режима и биологических ресурсов. Описание Червонооскольского водохранилища, экологическая ситуация на нем. Зейское и Бурейское водохранилища р. Амур.
дипломная работа [691,2 K], добавлен 13.09.2015Определение степени загрязнения донных осадков и вод Керченского пролива, а также геохимических особенностей поведения тяжелых металлов в системе "донные отложения - вода". Расчет коэффициентов водной миграции, построение геохимических карт осадков.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 01.05.2015Теоретические основы геоэкологического исследования прудов и водохранилищ. Пруды и водохранилища, как геотехническая система. Воздействие водохранилищ на природную среду прилегающих ландшафтов. Размещение прудов и водохранилищ по территории Мордовии.
дипломная работа [88,8 K], добавлен 15.07.2010Обоснование мероприятий по регулированию стока р. Учебной и привлечению дополнительных водных ресурсов соседнего бассейна р. Донора. Анализ регулирующей емкости водохранилища. Определение параметров водохозяйственной системы. Решение задачи оптимизации.
курсовая работа [504,4 K], добавлен 04.04.2014Изучение процесса и факторов образования донных отложений, которые являются одним из наиболее информативных объектов при экологической оценке гидроэкосистемы. Накопление загрязняющих веществ в донных отложениях. Процессы, влияющие на заиление водоемов.
контрольная работа [20,0 K], добавлен 22.12.2010Анализ применения цифровых моделей рельефа для определения морфометрических характеристик водосбора: площади, уклона, средней высоты. Используемое программное обеспечение для определения морфометрических и гидрографических характеристик водосбора.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 14.04.2015Тактическая, политическая и экономическая, навигационно-гидрографическая и гидрометеорологическая оценка района. Анализ современных гидрографических пакетов программ. Электронная гидрографическая информационная система Hypack Max. Пакет программ HydroPro.
дипломная работа [4,5 M], добавлен 23.02.2015Сущность геологических карт, их классификация по содержанию и назначению. Назначение геологических разрезов, их составление, раскраска и индексация. Особенности чтения карты четвертичных отложений. Специфика стратиграфии и индексации отложений на карте.
реферат [12,3 K], добавлен 19.10.2014Ознакомление с основным назначением Киевского (выработка электроэнергии), Каневского (поддержание судоходных глубин), Кременчугского, Днепродзержинского (регулирование стока), Каховского и Днестровского искусственных водохранилищ Днепровского каскада.
реферат [24,3 K], добавлен 01.06.2010
