Водний та сольовий режими озера Китай
Мінливість річкового стоку та гідрохімічного режиму річки Дунай як джерела водообміну та водооновлення озера Китай. Часові і просторові мінливості мінералізації води за наявності гідротехнічних споруд. Підходи щодо визначення складових водних балансів.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 12.07.2015 |
Размер файла | 313,8 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://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата географічних наук
Водний та сольовий режими озера Китай
11.00.07- гідрологія суші, водні ресурси, гідрохімія
Медведєва Юлія Сергіївна
Одеса-2010
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Одеському державному екологічному університеті Міністерства освіти і науки України
Науковий доктор географічних наук, професор
керівник: Гопченко Євген Дмитрович,
Одеський державний екологічний університет,
проректор з навчально-методичної роботи,
завідувач кафедри гідрології суші
Офіційнідоктор географічних наук, старший науковий співробітник
опоненти:Тімченко Володимир Михайлович,
Інститут гідробіології НАН України,
зав. лабораторії гідрології та управління водними екосистемами
кандидат географічних наук
Ткаченко Тетяна Григорівна,
Харківський гідрометеорологічний технікум,
директор
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Озеро Китай є одним з найбільших придунайських заплавних озер, які розташовані в Одеській області. Всі вони витягнуті у меридіональному напрямі. Головним джерелом водообміну та водооновлення цих озер є р. Дунай. До 60-х років минулого сторіччя водообмін відбувався через природні протоки, які з'єднували озера з річкою, шляхом вільного надходження і спрацювання води в залежності від рівнів води в Дунаї. Таким чином, динаміка рівнів води у водоймах відповідала їхній динаміці в р.Дунай.
Для задоволення потреб сільського господарства у середині 60-х років минулого століття придунайські водойми були зарегульовані, а акумульована в них вода використовувалась на зрошування земель. Для підтримки експлуатаційних рівнів води відбувались підкачки слабомінералізованої (у середньому 380-410 мг/дм3) води з р. Дунай. Тим самим вдавалось підтримувати більш-менш задовільну якість води у водоймах. У 90-х роках минулого століття почалось зменшення площ зрошування, відповідно і заборів води з оз. Китай, а головне - підкачок води до нього. Це призвело до збільшення мінералізації води у водоймі, значення якої в останні роки (2000-2006 рр.) коливаються від 2200 до 3600 мг/дм3, а у маловодному 2007 р. сягали 6300мг/дм3, що перевищує у рази встановлені вимоги до якості питної та зрошувальної води (до 1000мг/дм3).
На цей час режим водообміну полягає в тому, що навесні відкриваються шлюзи на з'єднуючих річку й озеро каналах і відбувається наповнення водойми до відмітки НПР (чи меншої, відповідно до рівнів води у річці). На період вегетації, тобто у меженний період на р. Дунай, шлюзи закриваються, а вода з озера витрачається на випаровування і різні види її використання у комунально-побутовій сфері та на зрошування.
Восени, якщо рівні води в р. Дунай нижчі за рівні води в озері, за диспетчерським графіком відбуваються скиди мінералізованих вод у р.Дунай (як правило, до РМО). Після цього шлюзи знову закриваються на зимовий період. Такий цикл функціонування озера відбувається щорічно.
Оскільки стан озера Китай незадовільний за показниками мінералізації та співвідношення головних іонів води, актуальним є розробка пропозицій, спрямованих на забезпечення експлуатаційних вимог, перш за все, щодо якості зрошувальних вод.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Напрямок дослідження за участю автора проводився в рамках:
– Програми комплексного розвитку Українського Придунав'я на 2004-2011 роки (Постанова Кабінету Міністрів України від 31 березня 2004 р. № 428, Київ);
– держбюджетної теми кафедри гідрології суші Одеського державного екологічного університету "Водні ресурси річок України" (№ДР 0103U005145), яка виконувалась у період 2002-2007 рр.;
– науково-дослідної роботи "Науково-технічне обґрунтування подальшого використання озера Китай" (№ДР 0105U008000);
– науково-дослідної роботи "Дослідити особливості просторово-часової мінливості мінералізації та розповсюдження забруднюючих речовин в озері Китай" (№ДР 0106U009077);
– науково-дослідної роботи "Наукове обґрунтування заходів по корегуванню правил експлуатації водосховища Катлабух" (№ДР 0207U008851);
– науково-дослідної роботи "Оцінка наповнення Хаджибейського лиману поверхневими водами та довгострокове прогнозування його стану у весняний період року" (№ДР 0109U004793);
– науково-дослідної роботи "Оцінка багаторічних змін складових водного балансу Куяльницького лиману для розробки рекомендацій по збереженню його природних ресурсів" (№ДР 0109U004794).
Мета і задачі дослідження. Головна мета дослідження полягає у визначенні складових водних і сольових балансів озера Китай та розробці пропозицій по оптимізації можливих управлінських рішень щодо подальшого господарського використання водойми.
Для досягнення мети дослідження необхідно було вирішити такі задачі:
– розробити математичну модель водних і сольових балансів водойми;
– виконати аналіз багатолітньої мінливості річкового стоку та гідрохімічного режиму р. Дунай, яка є джерелом водообміну та водооновлення оз. Китай;
– обґрунтувати науково-методичні підходи щодо визначення складових водних балансів, спостереження за якими відбуваються епізодично чи не відбуваються взагалі;
– здійснити моделювання часових і просторових мінливостей мінералізації води за наявності (або проектуванні) тих чи інших гідротехнічних споруд у багатолітньому розрізі;
– на основі сучасних водно-сольових балансів провести моделюванняна перспективу за різних умов функціонування водойми;
– розробити можливі управлінські варіанти подальшої експлуатації водойми.
Об'єкт дослідження - озеро Китай і його басейн, малі річки, які безпосередньо впадають у нього, річка Дунай, що є головним джерелом водообміну та водооновлення водойми.
Предмет дослідження - водний і сольовий баланси озера Китай.
Методи дослідження. При аналізі наявних матеріалів спостережень використані відомі статистичні методи; при визначенні невідомих складових водних балансів - методи гідрологічної аналогії та діючі нормативні документи. Водно-сольовий режим вивчався за допомогою балансового методу. Широко використані в дослідженні методи імітаційного моделювання із застосуванням пакету програм Microsoft Office.
Наукова новизна одержаних результатів. Найбільш суттєві результати виконаного дослідження:
– вперше обґрунтовані складові водних і сольових балансів озера Китай за період 1979-2007 рр.;
– розроблена математична модель водних і сольових балансів з урахуванням просторової неоднорідності мінералізації води по акваторії озера;
– виконана генерація складових водних і сольових балансів озера Китай за період 1979-2007 рр.;
– здійснено сценарне моделювання просторової і часової мінливості мінералізації води в озері Китай;
– запропоновані варіанти функціонування водойми на перспективу з метою зниження мінералізації води.
Практичне значення одержаних результатів полягає у розробці, обґрунтуванні науково-методичної бази і визначенні складових водних та сольових балансів озера Китай. Результати сценарного моделювання водно-сольового режиму водойми дали змогу здійснити оцінку показників мінералізації у часовому та просторовому розрізах за існуючих та альтернативних варіантів функціонування.
Висновки та пропозиції дисертаційної роботи використані у науково-дослідних темах "Науково-технічне обґрунтування подальшого використання озера Китай" (№ДР 0105U008000) та "Дослідити особливості просторово-часової мінливості мінералізації та розповсюдження забруднюючих речовин в озері Китай" (№ДР 0106U009077), які виконувались за участю автора.
Особистий внесок здобувача. Основні результати, представлені в дисертації, належать особисто автору. Публікації, в яких вони висвітлюються, написані також особисто дисертантом або в співавторстві з науковим керівником, якому належать ідеї розробок, а здобувачу, як ідеї, так і їх практична реалізація. В дослідженні використані матеріали галузевого моніторингу Дунайської гідрометеорологічної обсерваторії та Одеського облводгоспу. водний мінералізація озеро китай
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації представлені на студентській науковій конференції ОДЕКУ (м. Одеса, 2004 р.), V,VII-Xконференціях молодих вчених ОДЕКУ (м. Одеса, 2005, 2007, 2008, 2009 і 2010рр.), Міжнародній науковій конференції "Гідроекологія річкових русел" (м. Київ, 2006 р.), VII Всеукраїнській науковій конференції студентів, магістрів і аспірантів „Екологічні проблеми регіонів України” (м. Одеса, 2006 р.), 2-й Міжнародній науково-технічній конференції "Навколишнє природне середовище - 2007. Актуальні проблеми екології та гідрометеорології, інтеграція освіти і науки" (м. Одеса, 2007 р.), на Міжнародних науково-практичних конференціях "Екологічні проблеми Чорного моря" (м. Одеса, 2007,2009рр.), науково-технічній конференції науково-педагогічних працівників ОДЕКУ (м. Одеса, 2009 р.).
Публікації. Основні результати дисертаційної роботи представлені у 18 наукових публікаціях, з них 4 входять до переліку фахових видань, затверджених ВАК України.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел з 63 найменувань, додатків. Повний обсяг роботи становить 223стор., містить 60 рисунків і 19 таблиць, 3 додатки на 59 стор.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтовується актуальність теми дисертаційної роботи, її зв'язок з науковими програмами, темами, сформульовані мета і задачі дослідження, наводяться новизна, практичне значення та апробація одержаних результатів, особистий внесок дисертанта та відомості про його наукові праці.
У першому розділі надана фізико-географічна характеристика Придунайського регіону. Наведені відомості про геологію та геоморфологію, ґрунти й рослинність цього регіону. Розглянуті кліматичні умови у межах досліджуваної території, у тому числі й повторюваність напрямку вітру і штилів, середньомісячні та середньорічні величини опадів і випаровування за даними м/ст Болград та Ізмаїл.
У другому розділі надається загальна характеристика водойм України, серед яких і найбільші придунайські озера (Кагул, Ялпуг, Кугурлуй, Саф'ян, Катлабух і Китай). Надані відомості про вищу водну рослинність оз. Китай та фітопланктон, зоопланктон і макрозообентос.
Основні проектні морфометричні характеристики оз. Китай наступні: повний об'єм озера складає 111.9 млн.м3, корисний - 49.3 млн.м3, НПР та РМО становлять 1.5 та 0.6 мБС, відповідно. В результаті рекогносційного обстеження нижньої частини озера Китай, яке відбувалось восени 2005 р. експедиційним загоном ОДЕКУ, виявлено, що процеси бароутворення особливо мають прояви біля лівого берега озера. Підвідний канал Кофа значною мірою замулився і тому його пропускна спроможність значно зменшилась, порівняно з проектною.
Аналіз господарського використання оз. Китай свідчить про те, що забори води на зрошування в останні десятиріччя зменшились майже у двадцять разів. Якщо у 1993 р. об'єми заборів складали 50 млн.м3, то у 2000 р. - тільки 2.73млн.м3. У 2001-2007 рр., за даними Одеського Облволгоспу, загальні забори води з озера складали від 3.7 до 0.4 млн.м3.
У третьому розділі досліджені методичні підходи щодо визначення складових прихідної та витратної частин водних балансів озера Китай, виконана загальна оцінка їх складових.
Рівняння водного балансу водойми у загальному вигляді:
, (1)
де - прихідна частина водного балансу;
- витратна частина водного балансу;
- зміни об'ємів води в озері за розрахункові періоди;
- нев'язки рівняння водного балансу.
Режим водообміну оз.Китай з р.Дунай полягає в тому, що навесні відкриваються шлюзи на сполучуючих річку й озеро каналах і відбувається наповнення водойми до відмітки НПР=1.5 мБС (чи меншої, відповідно з рівнями води у річці). На період вегетації, тобто у меженний період на р.Дунай, шлюзи закриваються, а вода з озера витрачається на випаровування і різні види її використання у комунально-побутовій сфері та на зрошування.
Восени, якщо рівні води в р. Дунай нижчі за рівні води в озері, за диспетчерським графіком відбуваються скиди мінералізованих вод у р.Дунай (як правило, до РМО=0.6 мБС). Після цього шлюзи знову закриваються на зимовий період. Такий цикл функціонування озера відбувається щорічно.
Враховуючи, що надійних безпосередніх вимірювань надходження води з р.Дунай до оз.Китай та скидів до неї немає, ці величини розраховуються зворотнім шляхом з рівняння (1). У цьому випадку вони включатимуть і нев'язку водного балансу.
Рівняння для прихідної частини водного балансу оз. Китай має вигляд
(2)
де - атмосферні опади;
- річковий стік;
- бічний приплив;
- приплив ґрунтових вод;
- надходження дренажних і зворотних комунально-побутових вод;
- надходження води з р. Дунай;
- розрахунковий місяць.
Атмосферні опади у Придунайському регіоні вимірюються на декількох станціях. На жаль, дані про виміри атмосферних опадів по ст.Червоний Яр, яка знаходиться найближче до водосховища, відомі лише з 1951 по 1979 рр. Тому був виконаний статистичний аналіз даних спостережень також по м/стІзмаїл і Болград, за яким виявлено, що опади по Придунайському регіону розподілені досить рівномірно. При розрахунках водних балансів оз. Китай використані дані по опадах, виміряних на м/ст Ізмаїл.
До оз. Китай надходять води річок Киргиж-Китай і Аліяга, загальною площею водозборів 1168км2. На жаль, систематичні спостереження за їх стоком не відбуваються. Територія півдня України вивчена недостатньо у гідрологічному відношенні, тому ізолінії стоку на картах, представлених у нормативному документі СНіП 2.01.14-83, проведені не зовсім обґрунтовано. Таке ж зауваження стосується й карт норми поверхневого і ґрунтового стоку, запропонованих В.Г. Сорокіним (1974р.). На приведеній ним карті для водозборів річок Киргиж-Китай і Аліяга ізолінії норми стоку проведені пунктиром.
В дисертаційній роботі використана методика визначення природного річного стоку річок північно-західного Причорномор'я, розроблена на кафедрі гідрології суші Н.С. Лободою (2005р.). Вона заснована на визначені кліматичного стоку річок, розрахованого за метеорологічними даними та з урахуванням антропогенної діяльності і впливу місцевих азональних факторів.
Бічний приплив до оз. Китай розраховувався в залежності від річкового стоку.
Розрахунок ґрунтового стоку виконаний за формулою Дарсі з використанням існуючих даних спостережень по шести свердловинах, розташованих на водозборі оз. Ялпуг.
Приплив дренажних вод (у тому числі й комунально-побутові зворотні води) прийнятий за нормативом Одеського облводгоспу.
Достовірних даних про об'єми води, що надходять з р. Дунай, немає. Для місяців, коли відкривались шлюзи для наповнення водойми самопливним шляхом або відбувались підкачки за допомогою насосних станцій, об'єми надходження дунайської води були обчислені зворотним шляхом з рівняння водного балансу (2).
Рівняння для витратної частини водного балансу оз. Китай має вигляд
, (3)
де - об'єм випаровування;
- об'єм фільтрації;
- забір води на зрошування та інше користування;
- скиди води у р. Дунай;
- розрахунковий місяць.
Для розрахунку водних балансів оз. Китай використані дані про випаровування, які виміряні на м/ст Болград.
Місячні об'єми випаровування для оз. Китай визначались з урахуванням транспірації водною рослинністю.
Рівень водокористування оз.Китай прийнятий за даними інституту Укрпівдендіпроводгосп.
При розрахунках фільтрації в береги оз. Китай були використані дані по сусідній системі озер Ялпуг-Кугурлуй. В середньому в місяць величина фільтрації дорівнюватиме 0.48млн.м3. При відомих початкових і кінцевих рівнях води середня місячна величина фільтрації розподілена пропорційно величинам середньомісячних рівнів води в озері.
Скиди води з озера Китай відбуваються у р. Дунай в осінні місяці, коли рівні у водоймівищі за рівні в річці. Об'єми води, що надійшли до р. Дунай, були обчислені зворотним шляхом з рівняння водного балансу (3). Скиди води з озера у р. Дунай у цьому випадку включають інев'язку рівняння.
В результаті розрахунків водних балансів оз. Китай за період 1979-2007рр. виконана загальна оцінка складових прихідної та витратної частин.
Прихідну частину водних балансів у найбільшій мірі визначають опади на водну поверхню озера,надходження води з р. Дунай самопливним шляхом та підкачки дунайської води (до 2000р.), менше --- поверхневий стік (річковийта бічний приплив). Надходження ґрунтових і дренажних вод є незначним.
У витратній частині водних балансів найбільший відсоток становить випаровування, менше - скиди у р. Дунай та забори води на зрошування (до 1997р.). Інші складові водних балансів у більшості років не перевищують 10 %.
На прикладі озера Китай виконати оцінку погрішності рівняння водного балансу досить складно. Основною причиною, перш за все, є те, що відсутні вимірювання водообміну між озером і р. Дунай. Ці складові, як відзначалось раніше, розраховуються зворотнім шляхом з рівнянь водних балансів (2) і (3) та включають нев'язки. А інша причина пов'язана з обмеженою вимірною інформацією, взагалі. Нев'язки можливо визначити лише у період простою водойми, коли закриті шлюзи.
В результаті розрахунків випадкова похибка по прихідній частині становить 22.4 %, по витратній - 15.0 %.
Для оцінки надійності розрахунків водних балансів були визначені забезпеченості погрішностей для двох сезонів. З листопада по квітень розрахунки похибок велись в залежності від прихідних частин водних балансів, з травня по жовтень --- від витратних. Забезпеченість випадкової похибки по прихідній частині складає 95 %, по витратній частині - 91 %. Це свідчить про досить надійні розрахунки водних балансів оз. Китай.
Правильність визначення складових водних балансів оз. Китай також перевірена точністю отриманих величин мінералізації води в водоймі в результаті розрахунків сольових балансів у наступному розділі.
У четвертому розділі здійснені розрахунки складових сольових балансів оз. Китай за період 1979-2007 рр., виконано сценарне моделювання просторово-часової мінливості мінералізації води в озері, запропоновані можливі варіантифункціонування водойми на перспективу.
Зміна та мінливість мінералізації у водоймі протягом року визначаються надходженням та витратою води, а разом і солей. Спираючись на рівняння водного балансу (1), враховуючи (2) і (3),можна записати рівняння сольового балансу у вигляді:
(4)
де і - середня по озеру мінералізація на початку та у кінці розрахункових місяців;
і - об'єм води в озері на початку та у кінці розрахункових місяців;
- мінералізація складових водного балансу (атмосферних опадів, вод річок Киргиж-Китай і Аліяга, бічного припливу, ґрунтового стоку, дренажних вод та води, що надходить з р. Дунай, води що витрачається на зрошування, фільтрацію та скиди у р. Дунай).
Нев'язки сольових балансів у періоди водообміну з р. Дунай входять складовими до та , а у період простою водойми - до .
Мінералізація в опадах прийнята за даними Держкомгідромету України, в річках Киргиж-Китай і Аліяга визначена з використанням фондових матеріалів Одеського облводгоспу (в залежності від об'єму стоку), мінералізація ґрунтових вод - за даними моніторингу, який здійснюється обласною гідрогеолого-меліоративною експедицією, мінералізація дренажних вод прийнята за даними Одеського облводгоспу, мінералізація води р. Дунай визначена за даними спостережень Дунайської гідрометеорологічної обсерваторії.
Мінералізація води, що витрачається на фільтрацію, на зрошування та інші види користування, розраховувалась як середня по озеру для розрахункових місяців.
При розрахунках мінералізації води, що скидається у р. Дунай, враховувалось, що морфологічна будова оз. Китай включає два плеси (північний та південний) та наявність між ними дамби зі шлюзами. Водообмін з р. Дунай відбувається у південній частині водойми, а з півночі надходять високомінералізовані води річок Киргиж-Китай і Аліяга. За даними гідрохімічних зйомок, мінералізація води у північній частині водойми (Sпівн) вища, ніж середня, а у південній (Sпівд) - нижча:
, (5)
та
, (6)
де S - середня мінералізація води в озері.
Фактичних даних про мінералізацію води в оз.Китай до 2000 р. немає, а за період 2000-2007 рр. існують окремі виміряні значення.
Враховуючи вищенаведене, для 2000-2007 років, коли наявні хоча б місячні виміряні значення мінералізації води в оз. Китай, сольові баланси розраховувались за наступними сценаріями:
Сценарій А. Розрахунок щорічних сольових балансів виконувався при початковій мінералізації у січні 2000 р. Вона прийнята на рівні 2750мг/дм3. При порівнянні, розраховані величини мінералізації води менші за виміряні у пункті спостережень приблизно на 16,5 %, при цьому коефіцієнт кореляції досить високий (R=0.83).
Сценарій Б. Сольові баланси розраховані з заданою мінералізацією на початок кожного з розрахункових років станом на 1 січня. Як і за попереднім сценарієм, фактична мінералізація перевищує розрахункову, при цьому середнє відхилення є дещо меншим (?10%). Однобічне відхилення може бути пов'язане з тим, що розрахунок скидів у р.Дунай відбувався за середньою по озеру мінералізацією.
Сценарій В. Як вже відзначалось, високомінералізовані води річок Киргиж-Китай і Аліяга надходять до озера з півночі, а водообмін з р. Дунай відбувається на півдні. Таким чином, в південній частині озера мінералізація менша, ніж у середній та північній. Враховуючи це, за допомогою перехідних коефіцієнтів (6) були розраховані сольові баланси оз. Китай за період 2000-2007рр. за умови скидів переважно з південної частини озера. При порівнянні фактичної і розрахованої мінералізацій лінія тренду та лінія рівних значень майже співпадають, а середнє відхилення складає близько 4%, коефіцієнт кореляції при цьому досить великий (R=0.89).
Таким чином, в результаті розрахунків за сценаріями А, Б і В у останньому випадку можна відзначити добрий збіг результатів, особливо враховуючи те, що розрахункові і фактичні величини відносяться до різних розрахункових інтервалів (фактичні - це точкові значення, а розрахункові - місячні величини). Розрахунки мінералізації води, що скидається у р. Дунай, виконані за сценарієм В.
При розрахунках сольових балансів оз.Китай за період 1979-2007рр. найбільший відсоток у прихідній частині становить надходження солей з басейну разом з річковим стоком. Дещо менший відсоток складає надходження солей разом з дунайською водою. Надходження солей разом з дренажними водами незначне, особливо зі зменшенням заборів води на зрошування.
Найбільший відсоток у витратній частині сольових балансів оз. Китай становлять витрати солей разом з забором води на зрошування (до 1997 р.). Наступне (після 1997р.) десятиріччя, у зв'язку зі зменшенням площ зрошування і майже повним припиненням заборів води для використання у сільськогосподарських цілях, характеризується іншим розподілом витрат води, а разом і солей. За період 1998-2007 рр. найбільший відсоток витрат солей припадає на скиди води у р. Дунай.
За результатами розрахунків сольових балансів 1979-2007 рр. на рис.1 представлений багаторічний хід мінералізації води в оз. Китай. В якості початкової на січень 1979 р. були прийняті значення мінералізації на рівні 1000, 2000 та 3000 мг/дм3.
Як видно з рис.1, за різних початкових значень мінералізація становиться майже однаковою вже у перші п'ять років, незалежно від вихідних величин. У період з 1988 по 1993 рр. мінералізація води не перевищує 2000 мг/дм3. Починаючи з 1991 р., у часовому ході мінералізації води оз. Китай можна відмітити наявність додатного тренду. У 2007 р. спостерігався підйом мінералізації до 6000 мг/дм3. Порушення стаціонарності у коливаннях мінералізації пов'язане фактично з припиненням заборів води на зрошування і відповідних підкачок.
Як вже відзначалось, фактичних даних про мінералізацію води в оз.Китай до 2000 р. немає, а за період 2000-2007 рр. існують окремі виміряні значення. За цими даними, шляхом лінійної інтерполяції, були розраховані значення мінералізації води в оз. Китай на початок кожного місяця, які й прийняті орієнтовно за фактичні значення мінералізації води у водоймі. Фактичні значення мінералізації води оз. Китай нанесені крапками на рис.1.
При порівнянні, значення фактичної та розрахованої мінералізацій води в оз.Китай більш-менш рівномірно розміщені відносно лінії рівних значень. Зв'язок описується рівнянням S=0.95Sф. Цій залежності відповідає і досить великий коефіцієнт кореляції (R=0.89).
Рис.1 Часова мінливість мінералізації води в оз. Китай за різних початкових значень
Таким чином, запропонована науково-методична база для моделювання водно-сольових балансів оз. Китай добре узгоджується з результатами прямих вимірювань мінералізації води в водоймі, приймаючи до уваги, що розраховані і фактичні значення мінералізації відносяться до різних розрахункових періодів (розраховані - середньомісячні величини, фактичні - окремі виміряні, тобто точкові значення).
Як вже відзначалось, оз. Китай, розділене на два плеси (північний та південний) вузькою дамбою в середині водойми. Надходження високомінералізованих вод малих річок Киргиж-Китай і Аліяга відбувається у північну частину водойми, а водообмін з р. Дунай - у південній. Вздовж західного берега будується канал Старотроянський для покращення водообміну між частинами озера. Тому представляють інтерес дослідження особливості циркуляції вод та моделювання просторових мінливостей мінералізації по акваторії озера.
Моделювання просторово-часової мінливості мінералізації вод оз.Китай відбувалось за декількома варіантами:
Варіант 1. Моделювання мінливості солоності за відсутності дамби, каналу і вільному водообміні між північною і південною частинами озера.
Варіант 2. Моделювання мінливості солоності за наявністю дамби зі шлюзом і відсутністю каналу.
Варіант 3. Моделювання мінливості мінералізації води по акваторії озера за наявності дамби і каналу зі шлюзами, відкритими на протязі усього розрахункового періоду.
Варіант 4.Моделювання відбувалось за умови відведення стоку малих річок Киргиж-Китай і Аліяга, за наявністю дамби і каналу зі шлюзами, відкритими на протязі усього розрахункового періоду.
Аналіз результатів моделювання показав, що зниження мінералізації води як у північній, так і у південній частинах може бути досягнуте при відведенні сильномінералізованих вод річок Киргиж-Китай і Аліяга (варіант 4). При цьому порівняння результатів розрахунків для варіантів 3 і 4 свідчить, що вилучення стоку малих рік призведе до зниження мінералізації в північній частині водойми на 15 - 25 % у липні і 20 - 30 % -у серпні. У південній частині водойми мінералізація знизиться на 1.5 - 5 % у липні і 2.5 - 7 % - у серпні.
Для здійснення можливих заходів щодо покращення якості води в оз.Китай було розглянуто декілька сценаріїв функціонування водойми:
Сценарій1.Моделювання на перспективу з урахуванням сучасних умов функціонування водойм.
Сценарій 2.Моделювання сольових балансів за умови відведення стоку річок Киргиж-Китай і Аліяга, що впадають в озеро.
Сценарій3.Моделювання сольових балансів за умови скидів сильномінералізованих вод північної частини озера безпосередньо у р. Дунай.
Сценарій4.Моделювання сольових балансів за умови компенсування випаровування у літні місяці підкачкою води з р. Дунай.
Сценарій 5. Моделювання сольових балансів за мови підтримки НПР у літні місяці.
Сценарій 6. Моделювання сольових балансів за мови підтримки НПР у літні місяці та скидів з північної частини водойми.
Сценарій7. Моделювання сольових балансів за умови відновлення зрошування.
Сценарій 8. Моделювання сольових балансів за умови відновлення зрошування та скидів з північної частини водойми.
На рис.2 представлений комплексний графік порівняння результатів моделювання сольових балансів озера Китай, які можливо реалізувати та є найбільш вірогідними та найвигіднішими для здійснення як в екологічному, так і в економічному відношеннях.
Як видно з рис. 2, за сучасних умов функціонування мінералізація води може коливатись від 2200 (на початку розрахункового періоду) до 6900мг/дм3 (у третьому періоді), в залежності від водності і пори року. При аналізі динаміки S можна відмітити два періоди. У перші вісім років відбувалося поступове підвищення мінералізації, а у наступні, тобто у змодельовані роки, вона коливається біля 3500 мг/дм3, за виключенням підвищення до майже 7000мг/дм3 у шістнадцятий та двадцять четвертий умовні роки.
За умови скидів води з північної частини водойми середня мінералізація коливатиметься біля 2300 мг/дм3, за виключенням підвищення у восьмому, шістнадцятому і двадцять четвертому умовних роках.
За умови підкачки води з р. Дунай до НПР=1.5 мБС у літні місяці та скидів восени з північної частини водойми, мінералізація води у перші два роки знижується, а далі коливається в значних межах. В окремі роки її значення не перевищують 1000 мг/дм3, тобто встановленого нормативного значення. У інші роки мінералізація не перевищує 1700 мг/дм3.
Рис. 2 Змодельована часова мінливість мінералізації води за різних умов функціонування оз. Китай
водний екологічний катлабух китай
Аналіз наведеного графіку часової змінності мінералізації води за умови відновлення зрошування на рівні 50 мнл.м3 (як це мало місце до 1995р.) з відповідними підкачками та скидами води восени з північної частини водойми, свідчать про те, що нормативні значення мінералізації 1000 мг/дм3 досягаються вже в перші роки і в залежності від пори та водності року не перевищують 1300мг/дм3.
ВИСНОВКИ
У дисертації обґрунтовані модельні рівняння водних і сольових балансів озера Китай, визначені складові, що входять до них та запропоновані можливі варіанти подальшого функціонування водойми. В результаті виконаного дослідження зроблені такі висновки:
1. Прихідні частини водних балансів озера Китай за 1979-2007 рр. у найбільшій мірі визначають опади на водну поверхню (від 12 і до 46 %),надходження води з р. Дунай самопливним шляхом (від 11 і до 61 %)та підкачки (до 62%) дунайської води (до 2000 р.). В окремі роки значний відсоток становив і поверхневий стік (річковий до 30 %, бічний приплив - до 7%).
2. У витратній частині більшості водних балансів на випаровування припадає від 35 і до 90%, менше скиди води у р. Дунай (від 7 до 46%), за виключенням 2002, 2003 і 2007 рр., коли не було скидів у р. Дунай зовсім, забори води на зрошування (до 1997 р.) становлять від 15 до 42 %. Інші складові водних балансів у більшості років не перевищують 10 %.
3. З урахуванням просторової неоднорідності мінералізації води у водоймі розроблена математична модель сольового балансу озера. Найбільший відсоток у прихідних частинах сольових балансів оз.Китай за період 1979-2007рр. становить надходження солей разом з річковим стоком - від 12 до 78%, частка внеску сумарного поверхневого припливу (річкового та бічного) - від 14 до 87 %. Дещо менший відсоток складає надходження солей разом з дунайською водою - від 6 % у роки, коли місцевий поверхневий приплив значний, і до 56 %- у маловодні роки, коли стік річок Киргиж-Китай і Аліяга був майже відсутній. Надходження солей разом з дренажними водами складає до 27 % у роки, коли відбувались значні забори води з водосховища. На інші складові майже в усі роки припадає усього до 10%.
4. Найбільший відсоток у витратних частинах сольових балансів оз.Китай за період 1979-1997 рр. становлять витрати солей разом з забором води на зрошування (від 36 до 78 %), зі скидами води у р. Дунай - від 13 до 50%, з фільтрацією - до 20%. Наступне (з 1997р.) десятиріччя, у зв'язку зі зменшенням площ зрошування і майже повним припиненням заборів води для використання у сільськогосподарських цілях, характеризується іншим розподілом витрат води, а разом і солей. За період 1998-2007 рр. найбільший відсоток витрат солей припадає на скиди води у р. Дунай - від 15 до 75 %. Виключення - 2002 і 2007 рр., коли скиди не відбувались зовсім. Відсоток витрат на фільтрацію становить від 12 до 94 % (у роки, коли не було скидів води у р. Дунай), при заборах води на зрошування та інші види користування для цього ж періоду - від 1 до 26 %.
5. За результатами розрахунків сольових балансів у 1979-2007рр. змодельовано багаторічний хід мінералізації води в оз. Китай. Безпосередніх даних про мінералізацію води в озері до 2000 р. немає, тому за початкові на січень 1979 р. були прийняті значення мінералізації на рівні 1000, 2000 та 3000мг/дм3. За різних початкових величин мінералізація становиться однаковою вже у перші п'ять років, незалежно від вихідних величин і до 1988р. коливається у межах 1300 - 2500 мг/дм3, в залежності від пори та водності року. У наступний період мінералізація води знижується і до 1993 р. не перевищує 2000 мг/дм3. Починаючи з 1991 р., у часовому ході мінералізації води оз. Китай можна відмітити наявність додатного тренду. До 2006р. мінералізація води підвищується і сягає 3500 мг/дм3. У 2007 р. спостерігався підйом мінералізації до 6000 мг/дм3, що пов'язано зі значним випаровуванням та незначним самопливним наповненням з р.Дунай.
6. В результаті моделювання просторової мінливості мінералізації вод зроблені наступні висновки:
– солеобмін між північною та південною частинами озера утруднений навіть за відсутності дамби у центральній частині водойми;
– за наявності дамби водообмін ще більш утруднюється, при цьому мінералізація води підвищується у північній частині та дещо зменшується у південній;
– наявність каналу Старотроянський між північною та південною частинами вздовж західного берегу водойми майже не впливає на ситуацію, бо змінює значення мінералізації води лише у межах декількох відсотків;
– суттєве зниження мінералізації води як у північній, так і у південній частинах може бути досягнуте головним чином за рахунок вилучення сильномінералізованих вод річок Киргиж-Китай і Аліяга.
7. В результаті моделювання сольових балансів озера Китай на перспективу зроблені наступні висновки:
- з урахуванням сучасних умов функціонування водойми мінералізація води S може коливатись від 2200 до 6900 мг/дм3, в залежності від водності і пори року. При аналізі динаміки S можна відмітити два періоди. У перші вісім років відбувалося поступове підвищення мінералізації, а у наступні, тобто у змодельовані роки, вона коливається близько 3500 мг/дм3, за виключенням підвищення до майже 7000 мг/дм3 у маловодні умовні роки;
– за умови відведення стоку річок Киргиж-Китай і Аліяга, води яких найбільш мінералізовані з усіх складових сольових балансів і мають досить високу питому вагу (від 27 до 78%), середня мінералізація води значно зменшується і через 20 умовних років майже не перевищує 1500 мг/дм3, за виключенням підвищення у маловодні роки;
– при розрахунках, виходячи з припущення, що скиди води будуть відбуватись по каналу Старотроянський, який будується вздовж західного берега оз. Китай, з північної частини водойми, де мінералізація вища за середню по озеру, а не з південної, середня мінералізація коливатиметься близько 2300мг/дм3, за виключенням підвищення її у маловодні роки;
– за умови компенсації випаровування слабомінералізованою дунайсь-кою водою (?390мг/дм3) загальна мінералізація води в озері зменшується в перші чотири роки та далі коливатиметься близько 1600 мг/дм3. Але у деякі роки, за умови таких підкачок, рівень води перевищує НПР (1.5мБС);
– за умови компенсації випаровування за рахунок підкачок води з р.Дунай і підтримки НПР=1.5 мБС у літні місяці (червень, липень, серпень), коли шлюзи закриті, мінералізація води коливатиметься від 1700 до 3800мг/дм3, в залежності від водності і пори року. В цілому на всьому часовому інтервалі мінералізація води знаходиться на рівні 2500мг/дм3;
– як і в попередньому варіанті, при моделюванні за умови підкачки води з р. Дунай до НПР=1.5 мБС у літні місяці, але за скидів восени переважно з північної частини водойми, мінералізація води у перші два роки знижується, а потім коливається в значних межах. В окремі роки вона не перевищує 1000мг/дм3, тобто встановленого для зрошування нормативного значення. В інші роки мінералізація збільшується до 1700 мг/дм3;
– за умови відновлення зрошування та припущенні, що забори води на зрошування будуть на рівні 10.0; 20.0; 30.0; 40.0; 50.0 млн.м3 у літні місяці (червень, липень, серпень) і відбуватимуться відповідні компенсації води підкачками з р. Дунай, нормативні значення мінералізації (1000 мг/дм3) досягаються вже в перші роки, але лише при заборах води з водойми на рівні 50млн.м3. При зменшенні заборів на зрошування середня мінералізація по водоймі починає збільшуватись. Нормативні значення мінералізації (до 1000мг/дм3) у деякі роки при заборах 30-50млн.м3 можуть бути досягнуті при скидах води в осінній період з північної частини водойми (використовуючи добудований Старотроянський канал).
Наведені результати просторового і часового моделювання свідчать про те, що при подальшому використанні вод озера Китай, розробляючи або корегуючи управлінські заходи, необхідно переглянути експлуатаційний режим водойми та слід визначитись, у тому числі й з його статусом стосовно водогосподарського використання у майбутньому.
Може йтися про відновлення зрошування на існуючому раніше рівні 30-50млн.м3 і відповідних підкачках та добудові каналу Старотроянський для скидів більш мінералізованих вод з північної частини водойми безпосередньо у р. Дунай. Альтернативний варіант за сучасних умов функціонування оз. Китай передбачає використання його як об'єкт головним чином рибогосподарського призначення.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
Наукові статті:
1. ГопченкоЄ.Д.Водний баланс оз. Китай. / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Бєлаш // Вісник ОДЕКУ. - 2005. - Вип. 1. - С. 119 - 126.
2. ГопченкоЄ.Д.Особливості водно-сольового режиму Придунайських озер (на прикладі оз. Китай) / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Бєлаш // Наукові записки. - 2005. - Вип. 3 (26). - С. 98- 100.
3. Гопченко Є.Д.Сучасний сольовий баланс оз. Китай. / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Бєлаш // Вісник ОДЕКУ. - 2006. - Вип. 3. - С. 182 - 188.
4. Гопченко Е.Д.Многолетняя изменчивость минерализации воды в дельтовой части Дуная / Е.Д.Гопченко, С.Д.Кузниченко, Ю.С.Белаш // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія :наук. збірник, 2006. - Т. 11. - С.219 - 224. (Особисто автору належить статистичний аналіз мінералізації і рівнів води в р. Дунай).
5. Гопченко Є.Д.Особливості водного і сольового режимів оз. Китай у 2005 та 2006 рр. / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва // Вісник ОДЕКУ. - 2007. - Вип.4. - С. 280 - 286.
6. Тучковенко Ю.С. Роль існуючих гідротехнічних споруд у формуванні просторово-часової мінливості мінералізації та забруднення вод оз.Китай / Ю.С.Тучковенко, Є.Д.Гопченко, Ю.С.Бєлаш // Причорноморський екологічний бюлетень. - 2007. - №2 (24). - С. 137 - 141. (Особисто автору належить реалізація моделі для аналізу просторово-часової мінливості мінералізації води у водоймі).
7. Гопченко Е.Д. Многолетняя изменчивость минерализации воды оз. Китай / Е.Д.Гопченко, Ю.С.Медведева // Міжнародна науково-практична конференція, 31 травня - 1 червня 2007р. „Екологічні проблеми Чорного моря” : збірник наук. статей. - Одеса, 2007. - С. 68 - 69.
8. Гопченко Є.Д. Водний режим оз. Катлабух / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва, Л.О.Міченко // Метеорологія, кліматологія та гідрологія.- 2008. - Вип. 10, ч. 2. - С. 114 - 119. (Особисто автору належить обґрунтування методики досліджень, визначення та аналіз складових водних балансів).
9. Гопченко Є.Д.Особливості водного і сольового режимів оз. Китай у 2007р. / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва // Вісник ОДЕКУ. - 2008. - Вип.6. - С.129- 132.
10. Гопченко Є.Д.Аналіз сучасних морфометричних та деяких фізико-хімічних характеристик лиману Куяльник / Є.Д.Гопченко, О.М.Гриб, В.В.Бєлов, К.О. Гриб, Ю.С.Медведєва // Міжнародна науково-практична конференція, 29 - 30 жовтня 2009р. „Екологічні проблеми Чорного моря” : збірник наук. статей. - Одеса, 2009. - С. 63 - 65. (Особисто автору належить участь у проведенні польових досліджень та первинній обробці результатів).
Тези і матеріали конференцій::
11. Медведева Ю. С. Ионный сток р.Дунай у г.Рени / Ю.С.Медведева // Матеріали студентської наукової конференції ОДЕКУ, 12 - 16 квітня 2004р.: тези допов. - Одеса, 2004. - С. 4 - 5.
12. Бєлаш Ю.С. Особливості водно-сольового режиму оз. Китай / Ю.С.Бєлаш // Матеріали V наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ, 18 - 20 березня 2005 р. : тези допов. - Одеса, 2005. - С. 78 - 79.
13. Бєлаш Ю.С. Особливості водно-сольового режиму Придунайських озер (на прикладі озера Китай) / Ю.С.Бєлаш // Матеріали VII Всеукраїнської наукової конференції студентів, магістрів, аспірантів „Екологічні проблеми регіонів України”, 19-20 квітня 2006 р.: тези допов. - Одеса, 2006. - С. 10-11.
14. Медведєва Ю.С.Особливості водного і сольового режимів оз. Китай у 2005 та 2006 рр. / Ю.С.Медведєва // Матеріали VІІ наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ, 14 - 19 травня 2007 р.: тези допов. - Одеса, 2007. - С. 32.
15. Гопченко Є.Д. Мінливість водних і сольових балансів озера Китай на протязі 1979-2007рр. / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва // Матеріали другої міжнародної науково-технічної конференції, присвяченої 75-річчю ОДЕКУ, 26 - 28 вересня 2007 р. : тези допов. - Одеса, 2007. - С. 137 - 141.
16. Медведєва Ю.С. Водно-сольовий режим оз. Китай у 2007 р. / Ю.С.Медведєва // Матеріали VII наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ, 12 - 17 травня 2008 р.: тези допов. - Одеса, 2008. - С. 53 - 54.
17. Гопченко Є.Д.Наукове обґрунтування заходів по корегуванню правил експлуатації водосховища Катлабух / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва, Л.О.Міченко // Матеріали звітної науково-технічної конференції науково-педагогічних працівників ОДЕКУ, 3 - 4 лютого 2009 р.: тези допов. - Одеса, 2009.- С. 35 - 37. (Особисто автору належить обґрунтування та визначення складових рівнянь водних і сольових балансів оз.Катлабух).
18. Медведєва Ю.С.Моделювання сольових балансів оз. Китай / Ю.С.Медведєва // Матеріали IX наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ, 11 - 16 травня 2009 р.: тези допов. - Одеса, 2009. - С. 50.
АНОТАЦІЇ
Медведєва Ю.С. Водний та сольовий режими озера Китай. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук.- Спеціальність 11.00.07 - гідрологія суші, водні ресурси, гідрохімія. - Одеський державний екологічний університет, Одеса, 2010.
Озеро Китай є одним з найбільших придунайських заплавних озер, які розташовані на півдні Одеської області. Для задоволення потреб сільського господарства у середині 60-х років минулого століття вони були зарегульовані, а акумульована вода використовувалась на зрошування земель. Для підтримки експлуатаційних рівнів води відбувались підкачки слабомінералізованої води з р. Дунай. Зі зменшенням площ зрошування (починаючи з 90-х років минулого століття), зменшились забори води з оз.Китай, а головне припинились підкачки води до нього. Це призвело до збільшення мінералізації води у водоймі, значення якої в останні роки перевищують у рази встановлені вимоги до якості питної та зрошувальної води.
В дисертаційній роботі обґрунтовані рівняння водних і сольових балансів оз. Китай, визначені складові, які входять до них. Виконано просторове моделювання мінливості мінералізації вод по акваторії водойми. Для здійснення можливих заходів щодо покращення якості води в оз.Китай було виконано сценарне моделювання функціонування водойми.
Ключові слова: водний і сольовий баланси, річковий стік, мінералізація, сценарне математичне моделювання.
Медведева Ю.С. Водный и солевой режимы озера Китай. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук. - Специальность 11.00.07 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия. - Одесский государственный экологический университет, Одесса, 2010.
Озеро Китай является одним из наибольших придунайских озер. Основной источник водообмена и водообновления этих озер - р. Дунай. Для целей сельского хозяйства в 60-х годах прошлого столетия озеро Китай, как и другие придунайские водоемы, было зарегулировано, а аккумулированная вода использовалась на орошение земель. Эксплуатационные уровни воды поддерживались подкачками слабоминерализованной воды из р. Дунай. Тем самым удавалось поддерживать более или менее удовлетворительное качество воды в водоеме. С уменьшением площадей орошения (начиная с 90_х годов прошлого столетия), уменьшились заборы воды из оз. Китай, а главное прекратились подкачки воды в него. Это способствовало увеличению минерализации воды в нем, значения которой в последние годы в разы превышают установленные требования.
В последнее время режим водообмена заключается в том, что весной открываются шлюзы на соединяющих р. Дунай и озеро каналах и происходит наполнение водоема до отметки НПУ (или меньшей, в зависимости от уровней воды в реке). На период вегетации, т.е. в меженный период на р.Дунай, шлюзы закрываются, а вода из озера расходуется на испарение и различные виды использования в коммунально-бытовой сфере и на орошение. Осенью, если уровни воды в р. Дунай ниже уровней воды в озере, производятся сбросы минерализованных вод в р.Дунай (как правило, до УМО). После этого шлюзы снова закрываются на зимний период.
В диссертационной работе обоснованы уравнения водных и солевых балансов озера Китай, определены составляющие, которые входят в них. При этом использованы фондовые материалы Одесского облводхоза, данные наб-людений Дунайской гидрометеорологической обсерватории, материалы инсти-тута Укрюжгипроводхоз, региональные методики при определении составляю-щих, за которыми не ведутся наблюдения. Для расчета годового стока малых рек Киргиж-Китай и Аллияга, впадающих в озеро, использована методика определения природного годового стока рек северо-западного Причерноморья, разработанная на кафедре гидрологии суши Н.С. Лободой (2005 г.).
В результате расчетов водных балансов оз. Китай за период 1979-2007рр. выполнена общая оценка составляющих приходной и расходной частей. Приходную часть в большей степени определяют осадки на водную поверхность озера, поступление воды из р. Дунай самотечным путем иподкачки дунайской воды (до 2000 р.), меньше - поверхностный сток (речной и боковой приток). В расходной части водных балансов наибольший процент составляет испарение, меньше - сбросы в р. Дунай и заборы воды на орошение (до 1997 г.). Другие составляющие в большинстве водных балансов не превышают 10%.
Наибольший процент в приходной части солевых балансов за период 1979-2007 гг. составляет поступление солей с бассейна вместе с речным стоком, несколько меньший - поступление с дунайской водой. Наибольший процент в расходной части солевых балансов составляют расход солей вместе с забором воды на орошение (до 1997 г.), а в следующие годы - вместе со сбросами воды в р. Дунай. Расчет солевых балансов оз. Китай проводился с учетом неоднородности распространения минерализации по акватории озера.
Озеро Китай разделено на два плеса (северный и южный) узкой дамбой в середине водоема. Высокоминерализованные воды малых рек Киргиж-Китай и Аллияга поступают в северную часть водоема, а водообмен с р.Дунай происходит в южной. Вдоль западного берега строится канал Старотроянский для улучшения водообмена между частями озера. В диссертационной работе представлено моделирование пространственной изменчивости минерализации вод по акватории оз. Китай по нескольким вариантам.
Для осуществления возможных мероприятий по улучшению качества воды в водоеме было выполнено сценарное моделирование функционирования озера Китай. Рассматривались сценарии отведения стока высокоминерализо-ванных вод малых рек, сценарий сброса более минерализованной воды с северной части водоема по каналу Старотроянский непосредственно в р. Дунай, сценарии компенсирования испарения и поддержания НПУ за счет подкачек воды из р. Дунай при закрытых шлюзах в летние месяцы. Рассмотрены также сценарии, при которых производились заборы воды на орошение на различных уровнях (10, 20, 30, 40 и 50 млн.м3 вгод) с соответствующими подкачками.
Представленные результаты пространственного и временного моделирования свидетельствуют о том, что при дальнейшем использовании вод озера Китай, разрабатывая или корректируя управленческие мероприятия, необходимо пересмотреть эксплуатационный режим водоема и следует определиться, в том числе, с его статусом относительно водохозяйственного использования в будущем. Может идти речь о возобновлении орошения на существующем ранее уровне (30-50 млн.м3 вгод) и соответствующих подкачках, завершении строительства канала Старотроянский для сбросов более минерализованных вод с северной части водоема непосредственно в р.Дунай. Альтернативный вариант при существующих условиях функционирования предполагает использование оз.Китай в качестве объекта, главным образом, рыбохозяйственного назначения.
Ключевые слова: водный и солевой балансы, речной сток, минерализация, сценарное математическое моделирование.
Yu.S. Medvedeva. Water and Saline Regimes of Chitai Lake. Manuscript.
Thesis for a candidate's degree of geographic sciences by speciality 11.00.07 -hydrology of land, water resources, hydrochemistry. - The Odessa State Environmental University, Odessa, 2010.
Chitai lake is one of the largest Danubian lakes located in the Odessa Province.
In the mid-1960s these lakes were regulated for the agricultural purposes, and the accumulated water was used for land irrigation. Operational water levels were maintained by pumping of low-mineralized water from the Danube. Thereby it was managed to support more or less satisfactory water quality in the water body. With the decrease in the irrigated areas (since 1990s), the drawoff from Chitai Lake has declined, and, most importantly, the pumping of water into it has been stopped. Such situation contributed to increase of the lake water mineralization, values of which within the latest years exceed the specified requirements.
...Подобные документы
Фізико-географічна характеристика Північно-Західного Причорномор’я. Основні тенденції змін клімату у межиріччі. Визначення змін кліматичних чинників формування стоку та характеристик стоку річок. Попередній аналіз даних гідрохімічного складу вод.
курсовая работа [682,9 K], добавлен 22.12.2014Гідрографічна характеристика річки, визначення норми стоку, коефіцієнтів варіації та асиметрії, забезпеченості. Побудова аналітичної кривих забезпеченості та повторюваності. Регулювання стоку, визначення місця розташування і притоку води до водосховища.
курсовая работа [68,1 K], добавлен 20.09.2010Необхідність регулювання водних ресурсів. Створення водосховищ для перерозподілу природного річкового стоку між окремими періодами року. Принципи раціонального регулювання річок. Добові, тижневі та річні водосховища. Спеціальні види регулювання стоку.
реферат [20,4 K], добавлен 19.12.2010Внутрішні та зовнішні водні шляхи. Перевезення вантажів і пасажирів. Шлюзовані судноплавні річки. Визначення потреби води для шлюзування. Транспортування деревини водними шляхами. Відтворення різних порід риб. Витрата води для наповнення ставка.
реферат [26,7 K], добавлен 19.12.2010Класифікація річок, гідрографічний опис водного об'єкту. Характеристика водотоку, долини та русла річки. Внутрішній розподіл стоку, льодовий і термічний режими, твердий стік. Характеристика басейну річки та гідрографічної мережі на прикладі річки Уж.
практическая работа [239,0 K], добавлен 25.10.2010Економічна ефективність гідротехнічних споруд і гідровузла. Порівняння варіантів основних параметрів гідровузла. Приріст зведених розрахункових витрат. Визначення оптимальної глибини спрацювання водосховища. Гранична глибина спрацювання водосховища.
реферат [107,1 K], добавлен 18.12.2010Определение 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 27.04.2019Проектування земляної греблі з водоскидною спорудою. Розміщення і компонування вузла споруд. Вибір створу гідровузла. Визначення класу капітальності гідротехнічних споруд. Закладання укосів греблі. Визначення відмітки гребеня. Бетонне кріплення. Дренаж.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.02.2017Розміщення і компонування вузла споруд. Вибір створу гідровузла. Визначення класу гідротехнічних споруд, земляна гребля. Визначення основних розмірів поперечного профілю. Водоскидна споруда: баштовий водоскид, водобійний колодязь, відвідний канал.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.11.2008Географическое расположение озера, его гидрология, ландшафт района. Измерение ширины водоёма, профиля и прозрачности. Исследование и выявление отклонений и прогнозирование изменений котловины озера в будущем. Анализ причин изменения рельефа дна.
курсовая работа [245,2 K], добавлен 20.09.2012Ресурси та використання поверхневих вод Рівненщини. Характеристика річкового стоку, природних та штучних водойм області. Гідрогеологічна характеристика артезіанських басейнів р. Іква. Активізація сучасних екзогенних процесів. Управління водним басейном.
курсовая работа [296,7 K], добавлен 06.05.2015Основні фізіко-механічні властивості ґрунту. Водні, повітряні та теплові властивості та відповідні режими ґрунту. Стан і форми води в ґрунті, водний баланс. Склад ґрунтового повітря та його роль у ґрунтоутворенні, родючість ґрунту та розвиток рослин.
реферат [37,4 K], добавлен 03.03.2011Характеристика водних ресурсів планети, їх нерівномірний розподіл. Заходи щодо перетворення ресурсів ґрунтової вологи задля підвищення продуктивності землеробства. Значення водних ресурсів, проблеми водозабезпечення і причини виникнення, водокористувачі.
реферат [24,4 K], добавлен 31.08.2009Изучение представительных обнажений новейших отложений озёрно-ледникового, ледникового, делювиального и селевого генезиса Телецкого озера. Озёрно-ледниковые отложения на волнисто-западинной поверхности западного борта озера, деградация оледенения.
статья [1,1 M], добавлен 17.09.2011Характеристика водного режиму річок: повінь, паводок, межень. Гідрограф. Класифікація Б.Д. Зайкова, М.І. Львовича, П.С. Кузіна. Аналіз антропогенного впливу на водний режим річки на прикладі р. Дніпро. Гідрологічний режим Дніпровського каскаду водосховищ.
курсовая работа [8,2 M], добавлен 22.12.2013Особливості формування гідрологічного і гідрохімічного режимів малих річок Північного Приазов’я, стан річкових басейнів. Гідроенергетичне освоєння ресурсів малих річок, регулювання стоку. Гідромеліорація, осушення і зрошення. Погіршення стану малих річок.
дипломная работа [83,3 K], добавлен 12.01.2011Грунтово-географічне районування. Особливості формування ґрунтового покриву Карпат. Буроземний та дерновий тип грунтотворення. Формування водного режиму ґрунтів та підґрунтового стоку в гірських умовах. Заходи для захисту ґрунтів у досліджуваному районі.
контрольная работа [21,0 K], добавлен 14.04.2016Основні фізико-географічні характеристики найбільших озер світу - Байкал, Вікторія, Ейр, Верхнє, Маракайбо. Особливості озера, як водного об’єкту. Відмінні риси тектонічних, льодовикових, річкових, приморських, провальних та вулканічних озерних улоговин.
курсовая работа [44,9 K], добавлен 17.10.2010Аналіз динаміки водного режиму р. Десна і оцінка можливих гідрологічних та гідродинамічних наслідків в зв’язку з глобальним потепленням клімату. Характеристика річкового транспорту та можливості перевезення вантажів судноплавною водною артерією р. Десна.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 20.09.2010Визначення добових, годинних і розрахункових витрат води, режиму роботи насосних станцій, об’єму резервуарів чистої води і обсягу баку водонапірної башти. Трасування магістральної водогінної мережі. Гідравлічний розрахунок магістральної водогінної мережі.
курсовая работа [171,2 K], добавлен 27.01.2011