Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Формирование и изменение речного стока и химического состава воды рек Северо-Западной Болгарии

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Формирование и изменение речного стока и химического состава воды рек Северо-Западной Болгарии"

: ч ■■ П 0 мхжонжкй ордена лташ, ордера ошяшскоп твотщяя

И ОРДЕНА. ТРУДОВОГО КРАСНОГО 31Ш.ЕШ тесЩРСТБНГгЗ 3 ЯШШ1ТЕТ ш. Î!.В. ЛОМОНОСОВД

Ге orpsfetrç с~з: сулз т« v

На правах рукописи

ягщяоз ¿МГК.*Л1 сгсянов

ТдК 553.53 : 555.16 + 555.531.4 (497.212 + 437.213)

атщовшз и ташзш речного стока п зетчкзжй СОСТАВА ВОД: FEE ГО1ЕР0-эа]Щ£0Й БОДГАШ1

IÏ.0Q.07 - пздрололш супя, водета ресурса, гиярохтаия

\ 2 ? О Р Б О Е ? А Т диссертации sa, еонскапгэ учзной етеяеш »аздздата гэогргфгсзскях наук

Москва - 1992

Работа выполнена на кафедре гядрологаи суп* Географического факультета Московского Государственного Университета им. М.В.Ломо-иосогш.

Научный руководитель:

-кандидат географических наук, доцепт В.А,КУК

Научный консультант:

кандидат географических наук, доцент Ы.Б.ЗАСЛАВСКАЯ

Официальные оппонент«: 4

доктор географических наук» профессор Р.К.Клигв кандидат географических наук, старшей научный сотрудник Е.И.Бреслов

Ведущая организация: Институт географии Российской Академии наук

Зашито состоится 22 октября 1992 г. в /■¥ часов на заселении специализированного гидрометеорологического совета Д - 053.05.30 в Московском Государственном Университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3. Ленинские гори, ?.5ГУ, Географический факультет, 18 этаж, ауд„ 1601.

С диссертацией можно ознакомится в бвбл&_теке Географического факультета МГУ на 2Т атаке.

Автореферат разослан КМ , * сентября 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат географотескмх-наук ' С.Ф.Алексееве

^ с ее --

Срадп см.мг дискуссгашшх вопросов сопре-

мсггтгоста особое глосто заташт проблема взаимоотношений человека' с природой. Развитие общества гопромдаэтся дрсгрэссштгм увалпчеиа-ом масштабов антропогенного воздействия на прирояпув сроду. Вторгаясь в ее естественнее процессы, человек нередко нарушает закоиомер-постзт их протекания, тзнвая своей деятельность» петолатедьнио тра-ейормдщн! ояруяающай сродн, различило по характеру я площади проявления. Природшге води, участвуя в этапе процессах, стр&иг.эт взадыо-дойстаяя всех ссса-талетплг лонша$та, чутко реагируют па прямое п опосредованное ептрогеогогшоо воздействие, прзводяпзе я пзмепенпэ-их •качествегетах л уоллчостпзншк: характеристик.

Роччой сток - главгпга элемент возобновляйся водгасс ресурсов. Поэту пршгтггаесгя хэбое ксподьгоааяко вод в народном хозяйстве сказывается пп их ряяигэ. Па водшы. и еолавоЯ ротта влтяпт тагаэ п мнопю, но связшшнэ непосредственно с рэчтгам стоком вютг хозяйственной деятельности в речгга: баосоЯггах. Тагта образом, речнно води, педнтгшйаг аа coda сятропогскпоа воздейехзге янлшэтс.т шшлата-рдг.я СОСТОЯНИЯ П Ю1ШОКИЯ природной орали 7J цсхаи.

Эзопоготесков л социальноо развитие Болгария требует нелрестон-пого увоетчопгл объемов яспользуекхх под дга различия нуяд. В ус-i пяях ограниченности я проотранстваняо-преко'тюЭ неравномерности

раецределегоэт водтшх рзеуреоз страна, эта топкешш вчзшаэ? серь-езкио противоречия.

Таким образом, па сегодняшний денх особо актуальным* становятся исследования прострапстпзнпо-врамокшг закономерностей сформирования п изменения водного и солового ракша рек с учетом прогрессирующей хозяЗствензоЗ деятежьносга на водосборах. Тазгаэ исследования могут способствовать болоз рационально;^ использовать водннх ресур-' сов н оптамизацви существуйте!! спствкя ноггаторянга, регистрирующей

состояние речных систем.

Объектом исследования являются поверхносгиаз лода Северо-Запа-днсй Болгарии. Для внбора этого района способствовали: I) сочетание на небольшой территории различных физЕко-географнчэсхсих условий, ха-рактеризуянщх более обширнш районы страны; 2) сравнительно длительный период набляденжй за водшш режимом ж химическим составом речных вод; 3) наличие разнообразных форм антропогенного. воздействия как на ланква$тЕие компонента речпнз бассейнов, так и на режим водотоков.

Такое сочетание природных условий к хозяйственной деятельности определяют необходимость ксг.ялексного гвдрояого-гпдрохтотео-кого исследования формирования и изменения количественных и качественных характеристик речного стока региона.

Цель и задачи тойота. Настоящая работа посвящена исследованию трех проблем: I) закономерностей фэршрования водного н солевого ро-¡ккыа рек Северо-Западной Болгарки; 2) изменений этого ренина под влиянием хозяйственной деятельности; 3) выбора олтимальши методов установления и оценки, изменения равного стока п химического состава воды рок. •' '

Основная цель работы заключается в раскрытии пространственно-временных особенностей водного г солевого реяша рек Северо-Залад-пс£ Болгарии и его трансформация в условиях современной антродоге-нкзеции географической среда.

Дкя достижения этой цела в работе решались следутацае задачи:

1). Выявление (физико-географических закономерностей формирования водного в солевого реют/л рек данной территории.

2). Установление времени качала закатных нарушений в реяиле водного стока ж стока растворенных вмцеств водотоков,

3). Исследование пространственной и временной изменчивости ре-

чпого стока и ого впутрпгодовоо распродолегшо в соответствии о ро-готтом $ор!.шрзплппх . фале торов.

4). Исслсдозаято прос^фаястаенно-прат-.'оппсЗ изменчивости зетет-чосиого состава рочлых вод в условпо-ог-зствоптшй поряод (фоновнй ворлол) л в парном с заиетвш аптропогонши влиянием (слтропогогошП период J.

5), ЗСтассяТзгаоцшт осповкш факторов, приводящее и ташисгпгя водного я солевого parrara рек л оценка авоялюста этих ясмзпснкЗ.

G). Созяшшо нагота програ;.?« для НОШ, позволжхзпе выполнять схатнстэтосгай бввахз д обработку гааролоппосксй л пирогаяггас-кей кп$оркадпг дат таррятоззяаг со эпататзикой хозяйственной д' то-.'3 пс ста.

Т'бТОДИК^ КССЛ?Д<№.ащф. В основу 2ССЛОДОВ«|ТИ1 ВОДНОГО I! солового pasma рои здаэтега" щшзгпш -вдпрвтва я взатагадейсгоет кехд? вед«,'л, географической средой п чоловеческой деятелхнсстьв. Суть птого синтеза заключается в то:;, что состав и роздм роппого стока обуславливаются непосредственно клвг'атачеспга.и {акторемт (a«soc$ep-ввш осадхаш, гсглтзрзтурой, нспарзкисм л др.) во взапдодеЯстоял с остагпыпага лшхцгафгпякг комяонептгтэ - горггеш порода?."!, рельефом, датепвдо и ргстакшашм покро?амя п под воздеЗсютем хозяйственной i лтолъпоста. Для татташга этого воздействия па сток и хямэтескЕЙ состав рак попользован иэтодологячесгяй подход, осаовшянй па ксс-ледовашпт многодетной дпна\лги колебаний стола п хпмкчоского состава рок з совокупности с анализом фязлко-гоозтрартчосютх факторов п разморю в аэтрояогенпого вяеянкя.

Научная кевкэна работа. Выполнен деталыщй комплексный анализ Злрмпрсваявя водного я солевого резпка рок Севоро-Залзднсй Болга-рш. Па основе всех гдащахся данных исследовал ггарохяжческпЗ реям рек этого района за фоновый период л в условиях w-зропогевного воздоГ-етадя. КжюсиТйЩфоагма оснознне васга xos*¡ícv--

венной деятельности и их воздействие на состояние и изменение водной средн. Создана схема гкдродого-тадростичшюго исследования речннх бассейнов отдельных регионов в условиях интенсивной в разносторонней хозяйственной деятельности.

Ррактаческоэ значение. Полученные в работе результата, а также созданные автором пакеты програш для ПЭВМ могут быть использованы при разработке научно-исследовательской: темы кафедры климатологии и гидрологии Софийского университета "География загрязнения рек Болгарии"; для выработки рекомендаций по оптимизации существующей системы наблюдений за состоянием рек в Болгарии.

Атэобатая -работа. Отдельные этапы работа и основные пояснения диссертация докладывались на заседаниях иафедрш гидрологии сута Географического факультета ШУ, кафедра климатологии и гидрологии Софийского университета, а такке на ХП научной конференции болгарских аспирантов в Москве (1930 г.). Опубликованы дао статьи ва русском и болгарском языках.

Объем и епщугпп работа. Работа состоит иэ введения, .шести ' глав, заключения, списка лптературц и приложений. Диссертация содо-• ркит страниц, включая ' КЗ страниц машинописного текста, таблиц, ЗГ рисунков, 2~ приложений и описок литература из найме новаюгё,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Бо введении обоснованы актуальность темы и выбор объекта исследования. Отражено состояние вопроса, сформированы цель и задачи диссертационной рабой. Охарактеризовали научная новизна и 1 практическая значимость работы.

В п ер в о 2 главе приводится характеристика природных условий Северо-Западной Болгарии. Рассмотрены геологические, геомор

- ? -

Дологические п климатические особенности изучаемой территории, ее почвенный п растительный покровы. Дана гидрографическая характеристика рок района к сштсаш особенности ях гидрологического режима.

Орографические особоннооги территории позволяет ваделлть в Се-воро-ЗападноЗ Болгария две основные час 1-я: Западная Дунайская равнина, характеризующаяся равнинно - холмистым рельефом, к Заяздзде Предбаякаяы и Стара-Плаяппа со средневисоптам и горилл рельефом.

Основными особенностям этих частей является:

1. Золальяоэ расположение равнины, расширяющейся на восток со слабым уклоном поверхности (I - 30 ) я редко достигающим 7 ° . Поло-, тай рельеф водораздельных пространств характеризуется малой величиной горизонтального (до 1,0 хк/ки* ) п вертгквльпого'Сдо-БО ы/км* ) расчленения. Лишь в западных ц вто-западшх поргЛеркях Ломской низменности вертикальное расчленение достигаот 100 - 150 к/т1 .

2. ОгорахивЕОяие с запада, иго-запада п пга цсгот З&надяой Ста-ра-Плаягош и Прсдбалкая с формой полого-выпуклой к юго-западу дуга. Горщй рельеф предопределяет быстрое увеличения по севсрнс;.!у склоку Стара-Планинн вертикального (20 - 500 и/км2 ) и горизонтального (1,0 - 2,5 км/км1 ) расчленения. В этом ке направления уззеличлвает-ся и средний уйлоп склона - от 7 - 15° в Пгедбалкачах до 25 - 30°

в Западной. С тара-Штанине.

Закимая восточнув часть Балканского полуострова, Болгария, благодаря: своему местсшшиеш), подварена клжатаческону влияния океанических (главна.! образо?.?, с Совернс2 А тлел тан и Срогизсютго коря) и коншгвктаяьшг (с коапгевятальяоР части Ввропг) воздугких масс. Заметное значение дяд $ор:,провеет я вгяаата Сезорчсй Болгария, я в частности, ее Западней часта, а.ш? ^.пв-ЯуяаЗскач рагткна, Стара-ПлаЕпгкская горная систем и Гядге Карпаты ¡м тзде.:?гг7:пт нзи. В ряде работ (Киров, 1922, 1943; Дата-гроз, 1--;С7, 1?6": С?а?оп, 1955; Степанов, 1960; Тжасв, 1957) раск-стрвт:?. тать отас орзгг:-.!:--

веских единиц. Она заключайтся в следующем: а) пологий характер рельефа, обширная территория и зональная протяженность Дунайской равнины дают возможность свободного проникновения к передаияения как континентальных во?дшшх ыаос с северо-востока на юг и запад, так и касс окешшческого происхскдония в восточном направлении; б) высокий, почти параллельно протянувшийся стшовой хребет Старой'Плани- — гш, возвккаясь на пути основных атмосферных потоков, играет сущес-твеннув роль в преобразовании воздушных касс.

Под воздействием атмосферной циркуляции, характерной для умеренных широт, и орографической роли рельефа Северо-Западная Болгария отличается умеренно-континентальным типом климата в равнинной и холмистой части и планинским типом клшата в самой высокой части северного склона Западной Стара-Пнаниян (Димитров, 1979).

Сочетание почаофор.гарутсцих факторов способствует распространению черноземов в пределах Дунайской равнины, серых лесных, подзолистых, бурых лесных и горно-дуговых почв в Предбалкйпах и Стара-Планина. На поймах и внсоких речных террасах развита адшшально-* луговые почвы. '

Естественный, растительный покров на сегодняшний день сохранился в высоких районах Предбалкал и Стара-Плашшн в виде лесных широ- "" колиотвенных и хвойных массивов. Сельское хозяйство в районе привело к сокращению аре&тов лесостепной и степной растительности на равнине и еэ замене агродснозами.

Взаимодействие стоко^ормярдющих факторов определяет совреыен- 1 ную гидрографическую сеть Северо-Западной Болгарии, питание к гвд- ' ' рологический ре&им ее рок.

Согласно лэдюлотачзскому районировании." П.Пенчева (1959, 1975), ^ исследуемый район относится к облаяна: с континентальным влиянием климата на речной сток и подобластям-с: а) преобладающа! доадевш питанием (западная часть Дунайской равнина и Предбалкапы) в б) с

нарастающим снежным питанием (район Стара-Планиш). Здесь увеличивается и доля подземного питания.

Внутркгодовой режим речных вод характеризуется весенним половодьем 31 летне-осенней маловодной кегевыэ. Половодье наступает на равнине в марте (местами - в апреле) и э мае (в горных частях района) . На горних реках наблюдается зимнее маловодье.

Вторая глава посвящена информационной основе работы. Сделан обзор гидрометеорологических и гндрсхитлтаескгас наблюдений в разгоне. Проведен отбор гидрометрических створов и метеостанций, указано их расположение по площади и высотнш уровням. Обоснован выбор расчетного периода, объема п вида используемой информации. 8а-нолнен критический анализ данных гидрохимических наблвдетй.

В третьей главе рассматриваются климатические факторы формирования речного' стока. Особой внимание уделяется аэт/осферньм осадкам, их пространственно-временному распределен:®, изменчивости, распределению внутри года. Исследована динамика и других климатических .характерястля,- таких кап температура я дефицит влажности воздуха.

На основе 'построенных автором бассейновых к районной зависимости осадков ог высота местности составлена карта пространственного рамгзделешш среднекногсжетгягх ахтас^ертах осадков ка территорет Северо-Западной Болгарии за расчетный лернед (1530 - 1083 гг.). !'а-бладаотся закономерное увеличение количества оседкез с высотой. ,В пркбрелных районах р. фкай суша осадков не я севшие? 550 га (га западе - до 6С0 .та), а в внзекогорьях Стара-Иланины достигает П63 ш. Поле изменчивости варьирует в небольггас границах (Су = 0,19 -0,22), однако вцделяится три очага, главным образом, з Лредбатка-нах и у поднеккй Стара-Плазияы, с повивеягагл Су (дс 0,33), что пи-звано местной орогрсфюй.

В многолетних колебаниях атмосферных осадков выявлены два основных'щскла водности. Первый - охватывает период с 1951/52 гг. по 1967/68 гг.; второй - с 1968/69 гт. по 1984/85 it. Кроме того, но большинстве, пунктов наблюдаются пдшлы с более высокой частотой -5-6 и 8-II лет.

На равнине первый цикл характеризуется повышенной водностью--К ср = 1,01 - 1,06, а второй - понзгаенной (К ср = 0,96 - 0,99). В горной части района более заметен второй пикл с К ср = 1,0 - 1,04.

Рассмотрены особенности внутригодового распределения атмосферных осадков в Северо-Западной Болтаршз. Реяшя осадков незначительно изменяется по территории. Основной максимум набладается в июне (местами - в мае), а второй - в ноябре. Имеются также два шнивдиа осадков - в лкзаре (феврале) и августе (сэнтябре). ■ Сезонная динамика характризуется преобладанием весенних и летних осадков (52 - 62 % годовой суммы). Осени) выпадает 21 - 25 %, а зимой - 17 - 24 % общей суммы. На заладе, в бассейнах рр. Тополсвец и Войнишка зимние осадки равны осеняжм. lío мнению ряда болгарских авторов (Събев, Стаяев, 1959; Дмитров, 1979; Велев, 1990), причиной этого факта ... j является либо местная орография, либо проникновение влияния среди- ' эемноморсяого бассейна.

Средние многолетние годовые • температуры воздуха на равнине из- . меняются в небольшом диапазоне - от 9,8° С до 12,1 °С. Найвдается ' закономерность уменьшения температуры по мере увеличения высоты ые- j стности, а также углубления континентального характера климата в | восточной части района. Самый холодный месяц - январь со средними температурами от -0,9 ° С до - 2,1 * С, а самый тешшй - ешь со.ере- : днями температурами от 20,1 "С до 23,5 "С.

Важкш показателем в системе тепло-влага является дефицит влажности воздуха. Среднегодовне значения его колеблются в геболыпюс

границах - от 4,7 до 5,9 мб (з высокогорных районах - вдвое копыле). Максимум наступает в июле и августе (9,3 - 11,7 мб).'

Суммарное испарение, вычисленное балансовым методом, изгоняется от 460 до 540 мм на равнине п от 260 до 380 мм - на высотах более 1000 м.

В четвертой; главе рассматривается пространственно-временные закономерности речного стока Северо-Западной Болгарии. Проведен-анализ однородности исходной информации месячного л годового стока, его зависимости от природных ¡^акторов. Расчктачо' типовое внутригсдовса распределение стока, охарактеризованы ¡.:аксиг.гльннй и минимальный сток.

Важнейшим услоздем для статистической обработки-и расчета по временным гидрологически!! -рядам является их генетическая однородность. Для оценки однородности в гидрологической практике в настоящее время применяется мощный аппарат статистических критериев. Б работе, из-за сравнительно нобольпой длины исходных рядов автором использован целый комплекс параметрических и непараттрзлеских критериев для того, чтобы получить белее обдирное представление о статистических свойствах временных выборок. Зги критерии пироко распространены в практике статистического оценивания (Айвазян, 1973; Заде, 1976; Лобанов, 1983). Для выявления неоднородности временных ; дев и определения иоизнта нарушения естественного реязма стока применен графический анализ исходной информации, .вклэтаэдиЗ э сеся интегральные и разяоетао-патегральннв кривые, комплексные графики, построены модели линейного тренда. Совместный статистический и графический анализ позволил отбраковать ряд стоковых рядов с лвгасл нарушение« естественного реюма.

На основе данных о стоке и достроенных зависимостей характеристик отека от природных факторов создана карта средпемяоголегпе-го стока рек Северо-Западной Болгарии. В пределах равнинной террн-

торга реки, берущие свое начало в Предбалканах (рр. Тополовец, Во-йшяпка, Цибршха, Скыт), имеют минимальные величины слря стока, которое варьируют от 70 до 150 км. Остальные реки (рр. Лом и Огоста) благодаря широко разветвленным верховьям в пределах Стара-Еланины сохраняют высокие значения слоя стока на всем бассейне.

Совместный анализ многолетни* колебаний стока и .осадков.лоз-^- ' волнет сделать вавод о синфазных изменениях водности рек и сумм годовик осадков. Они характерна в основном для створов, расположенных в среднем и никнем течениях рек.

На запад,е, в бассейнах рек Тодоловец и Войнишка четко проявляется первый цикл повышенной водности - с 1951/52 гг. по 1957/68 (1968/69) гг. Средний модульный коэффициент достигает соответственно 1,29 (р. Тополовец) и 1,10 (р. Войнишка).На реках центральных и восточных частей района прослеживается второй цикл повышенной водности - с 1973/74 гг. по 1986/87 (1985/86) гг. Он является отражен кием цикла с повышенными годовыми суммами атмосферных осадков.

На основе анализа внутритодозого режима рек к атмосферных осадков выявлено типовое внутригодовсе распределение речного стока с выделением равнинного типа А, переходного типа Б1 и торного - Ба . Основная разница между ниш заключается в продолжительности многоводного периода (тип А - 3 месяца, типы Б4 и Бг - 4 месяца) и наступлении месяца с максимальным стоком - постепенное смещение с марта {тип А) на май {тип Бг ).

Установлены закономерности изменения максимального и ыинима- 1 лъкого стока по территории района, а таксе по мере увеличения вы- ' соты. Наблвдается повышение числа случаев наступления минимальных значегай стока этой в горных частях водосборов рр. Лом и Огоста.

Пятая глава посвящена исследованию пространотвенио-вре-мешшх закономерностей химического состава речных вод. Проведен аналгсз исходной информации, установлено начало заметных изменений

в солевом составе речных вол, определены фоновый и антропогенный периоды. Выполнен детальный анализ химического состава и минерализации речных вод, установлены их пространственные закономерности.

Если в течение л - лет период с естественным пздрохишчесмм режимом охватывает начальные т. - годы, то можно рассчитать характеристики многолетних кслебаниЗ гидрохимических параметров, соответствующие первым Ь и последующим годам. За начало периода с нарушенным режимом принимается такой год Ь + I, при котором расхождения между гидрохимическими характеристиками за годы I,..., 1 и 1+1,... л - максимальны. Подобная методология,, используемая в больпгойстве применяемых в гидрологии косвенных методов выявления антропогенного воздействия (Доброумов, Устюжанин, 19В0; Еи-кломанов, 1988; Фролова, Христофоров, 1987), в гидрохимии только начинает осваиваться.

В расчетах использованы материалы гидрохимических наблюдений за ионным составом речных вод на постах Главного управления гидрологии и метеорологии Болгарии в'исследуемом районе. Предпочтение отдано эгта компонентам химического состава воды, поскольку для них накопль.ч значитальнпй многолетний массив данных и хоропо разработаны вопроси их генезиса.

Для установления начала нарушений и оценки влияния суммарной •хозяйственной деятельности на химический состав ретанх вод нообхо-дкма из всего яомплекса измеренных гидрохимических характеристик виорать наиболее чувствительные к антропогенному воздействии. Ча-пе использувтся данные о содержании тех ионов солевого состава, которые являются индикаторами промышленного, бытового и сельскохозяйственного воздействия, например: минерализация воды я концентрация сульфатов л хлоридов.

В результате исследования .зависимости кезду расходами воды,

•щнерализацией, отдельными ионами к величиной рН на реперном водосборе р. Лом в качестве параметров индикации изменения гидрохимического фона выбраны величины рН и отношение Йй? /НСОг-

С помощью графоаналитического метода (использование интегральных, разностно-интегралышх кривых, построения анионного треугольника и др.) установлено начало нарушения гидрохимического фона, а посредством статистических критериев Дурбина-Ватсона» Фишера и Стш-дента оценена'значимость расхождения полученных двух выборок.

Для фонового и антропогенного периодов определены средние многолетние _ годовые, а также для половодья и межени, характеристики мшгаеского состава воды. Совместный анализ «результатов по первому периоду с учетом типового внутригодового распределения речного стона лег в основу гидрохимической классификации рек.

Реки Северо-Западной Болгарии отличаются малой (верхнее течение), средней (среднее течение) и повышенной (низовья и равнинные' '. водосборы) минерализацией. Она закономерно отражает пространствен- ! нув детерминированность отдельных (или в сочетании) физика-географических факторов формирования химического состава речных вод.

Все реки принадлежат, в основном, к гддрокарбонатноаду классу кальциевой группы (по Алэкину, 1970) или к сульфатной и магниевой областям гвдрокарбонатно-кадьциевой провинции (по Иванову, 1962).

В горных частях водосборов (верховьях) .реки формируют химический состав вод при взаимодействии воды с кристаллическими и метаморфическими породами, бедным почвенным покровом и большими ук-лонаш склонов, в результате чего речнне воды обладает низкой степенно минерализации (средняя годовая величина - до 200 вд/л) и за-•метным участием кремния.

В нижнем течении повыиается минерализация (среднегодовое значение - 500 - 700 иг/л.), благодаря более продоляительно.му дренированию водоносных горизонтов и почв в кекень и выкосу с поверхности

бассейна накопленного выветренного материала в начаяе весны. На равнинных участках в результате этих процессов речные воды обогащаются гпдрокарбонатамп, сульфатами, ионами магния.

Влияние геолого-гцдрогеслопгческпх и почвенно-растательных особенностей бассейнов прослеживаются в солевом составе, главным образом, в мекенные периоды, когда концентрация большинства ионов повн-пается до двух раз по сравнению с половодной фазой. Во время весеннего половодья состав рэчных вод и его пространственное разнообразие отраяавт, каа правило, гидроклиматагсеские условия водосборов, характер формирования в их пределах поверхностно-склонового и доч-венпо-поверхностного стока в реки.

Шестая глава посвящёна изменению водного стока и логического состава вода рек Северо-Западной Болгарии под влиянием хо-вяйственной деятельности.

Классифицированы главные факторы антропогенного воздействия, рассмотрена формы и степени этого воздействия по бассейнам, дана количественная оценка изменения -водного стока и химического состава рачных вод. • !

Дяя рассматриваемого района.основными антропогенными факторами ; воздействия на количественные характеристики стока речных вод являются: гидроэнергетика, орошение, протиленное и бытовое водосна- ' бженяе.

ГЭС расположены в верховьях pp. Лом и Огоста, где в результате та эксплуатации с конца 50-х - начала 60-х годов происходят суцест- 1 веяние изменения естественного режима речных вод. Зти нарушения имеют локальное значение для конкретных притоков главных рак и уменьшают годовой сток р. Лом на 23 % (ста. .'5 128), а р. Ширине (ств. ! 170) - на 54 %. ;

Суцественнув роль в изменении естественного режима стока рек î среднем течении и низовьях играэт орошение^ Подача водя осузест-

шшется либо прямым водозабором из реки, либо посредством небольших водохранилищ с сезонным регулированием стока. Это привело к уменьшению годового стока до 20 - 23 % (рр. Тодоловец, Цибрща).

Значительное изменение притерпели качественные характеристики речных вод района. Нарушение естественного гидрохимического <|она осуществляется путем проведения агрохимических мероприятий-, разработкой и добычей полиметаллических руд, промышленными и бытовыми сточными водами, отходами животноводческих комплексов.

Особенно ярко проявляется влияние агрохимических мероприятий на химический состав воды р. Огоста. На рис. I показаны многолетние колебания речного стока, отношение /НСО^ и'интенсивность вне-сэнкя югавр&шшх удобрений на водосборе. Если в верхнем течении рек динамика кривых отражает, главншл образом, природные колобаниь, то в зашкавдем оторв реиавдее значение в изменении отношении /ПСО} имеют количество и интенсиьлость внесения минеральных удобре .ий. Процесс дополнительно усугубляется пониженной-водностью теки в маловодных фазах многолетних изменений речного стока, когда разбавляющая способность речной воды снижается, что в совокупности приводит к необратимым изменениям фонового химического состояния речных вод.

Одним из проявлений згих процессов .является повышение содержания понов ВО^ я СЕ в замыкающем створе р. Огоста в 2,5 - 3 раза по сравнению с концентрацией тех же ионов за фоновый пер5од (рис. 2).

Вследствие сброса сильно загрязненных вод целлюлозно-бумажного комбината в г. Мизия в р. Скыт в антропогенный период перманганат-ыая окисляеыоои. повысилась в 7,2 раза.

Немалый вклад в изменении химического состава имеет и трансграничный пареное загрязняющих веществ, а такг.е кислотные дожди,

Рис.1 Мпогодотяно колебания рзчного стока, отношение содерзанпя

сульфатных' я гадрокарбонатчим ионам в разных створах р.Огоста и интенсивность внесения'иаиеральпих.удобрение! в бассете.

юкггмммг одета» л

" гечсястсч к от«шаги

}---г/с. 87 (кроал)

2-----г/с.<00 (прДОСГ«-»)

. з - г/с. 121 (геыыядауЯпгг?!

)---фСС!*Ср!9.т

2-----кггякныэ

3 - п«кыэ

1

1-1 со I

□

Р9

ж

Ряс.'2 Рост концентрации сульфатов к хлоридов в речных водах района по отношения к их.фоновым значениям/средние многолетные значения/.

2-в.1,0-1,49раза; 3-1,5-1,99; 4-2,0-2,49; 5-2,5-2,99; 6 - гидрометрический створ.

2 _ вет периодов * для сравнения '

которые приводят к уменьшении величины рН и увеличению содержания сульфатов в речных водах данного района.

В большой мере снижаются средние многолетние величины рН за ан~; тропогенный период на верхних участках рек, где дрН ( дрН(/»)

- Рйаитр. ) достигает 12 $ от фонового значения. Это связано с особенностями атмосферного переноса воздушных масс над Балканским полуостровом и орографической рольо Западной Стара-Платпш.

В заключении кратко сформулированы основные результаты исследования,

1. Водный сток и химический состав рек Северо-Западной Болгарии формируется под воздействием сложного комплекса физико-географических условий, а в после,плие годы испытывает значительное влияние хозяйственной деятельности на данной территории.

2. Среди природных факторов, определяющих пространственно-временное распределение речного стока, главную роль играют атмос-форние осадка. Их режим в пределах исследуемой территории детеция-нируется особенностям атмосферной циркуляции над тной и юго-восточной частью Европы и орографическим воздействием Западной Стара-Плакины.

3. Соловой состав реп определяется лито-хтягчаекпмя и почво-хтто одтпг условиями района, интенсивность» процессов взаимодействия речных вод о подстилающей поверхностно н выносом химических веществ из почвогрунтов.

4. На основания полученных зависимостей атмосферных осадков и модуля годового стока от высоты местности были составлены соответствующие карта, характеризующие пространственное распределение этих характеристик.

5. Определены основные типы внутригодового распределения осадков и речного стока. Выявлены зависимости максимального и мшгимадъ-еого рочкого стока от средней высоты водосбора.

6. Определен фоновый период в химическом составе воды рек ес-следуемой. территории. Он характеризуется преобладанием принашкж-ности речных вод к сульфатной ойлаогп гадрокарбонатно-кальцневой гидрохимической провинции. В водотоках ropia.cc водосборов заметно увеличивается присутствие кремния, а в равнинных - магния.

Самими устойчивыми компонента!.® химического состава являются* ио!ш гвдрокарбоната к кальция, отчасти магния. Полученные эшпр;-чоские зависимости между расходами н минерализацией к некототшгл ионами недостаточно тесны. Причиной этого является, вероятное ix), несогласованность времени отбора проб с фазами водного режима, а такке недостаточное их количество в течение года.

7. На основании примененного комплекса параметрических и ио-парамегричэскпх критериев выявлена и оценена неоднородность радон месячник и годовых расходов води, а также гидрохимических характеристик.

Для ряда рек установлены сроки качала нарушения естественного режима водного стока - это начало 60-х годов, а дга фоновых характеристик солевого состава - с конца 60-х к до первой половины 70-х годов.

8. Классифицировали основные факторы изменения речного стока и солевого состава рек. Дана количественная оценка изменений стоковых и гидрохимических характеристик. Пространственная локализация показала, что на речной сток большое влияние оказывает гидроэнергетика в. верховьях рр. Лом 'и Огоста, а такие водоснабжение и орокае- ' мое земледелие на равнинных участках большинства рек. Последние осу-

з>

Щ8СИШХИГСЯ прямым водозабором юш регулированием стока досредст-во?л водохранилищ (рр. Лом, Огоста, Тоиоловец).

Главными причинами изменения химического состава речных вод явдявтся: I) интенсивная химизация сельского хозяйства (низовья рр. Тополовец, Лом, Огоста, Цибрица, Скыт); 2) сточные сильно загрязненные вода предприятий химической (некоторые правые притоки р. Огоста), цаллтаозно-буматаой (р. Скит), торно-добыватцей (верховья рр. Лом, Огоста, Ботуня) промышленности, крупных яивотновод-чоских комплексов; 3) увеличение потребления и сброса вод коммунальным хозяйством п 4) трансграничный атмосфэрннй перенос загртзня-ещк веществ а кислотные доади.

9. В качестве рекомендации к службам по слежению за качест- . вой поверхностных вод следует высказать предложение по усовершенствованию работа сети и улучшению репрезентативное'ш анализов -время отбора проб дал химического анализа должно быть строго согласовано о естественным режимом речного стока.

10. Созданная пакет программ для статистической' обработки временных гидрологических а гидрохимических рядов на ПЭШ моаот существенно ^прдотить оценку водных ресурсов и их качество в других регионах с активной хозяйственной деятельность».

Использований методический подход, подученные результата да-пт пил основание предложить настоящую работу кап основу принципиальней схе:-01 комплексного гэдродого-гидрохшгюсяого исследования рек, вклЬчйядай в себя:

- отбор створов и пунктов о продояит&шппл периодом иабладе-шш за стоком и атмосферными процессами;

- оценку однородности временных .рядов гидрометеорологической л гидрохимической информации;

- учет данных о 'шовеческой деятельности на водосборе, ксто-

рые могут повлиять на водный и солевой режим водотоков; "

- оценку основных гидрометеорологических характристик, их временной и пространственной изменчивости;

- построение зависимости речного стока от основных факторов, его дСормируюцих;

- построение карт основных стоковых характеристик;

' - количественную оценку антропогенного влияния на водный и солевой сток графоаналитическими и статистическими методами;

- оптимизацию измерительной сети и установление времени отбора проб для оценки качества речных вод;

- разработку рекомендации по рациональному использовании водных ресурсов,

Основные полонешш диссертации опубликованы в следувщы работах:

1. Анализ изменчивости рядов месячного и годового стока рок Северо-Западной Болгарии. - В сб.: Тезисы выступлений Ш научно!!, конференции болгарских аспирантов в СССР с международным участием. Москва, 14 - 15 тоня 1990 г.

2. Оценка влияния хозяйственной деятельности на химический состав речных вод (в соавг. с Ы.Б.Заславской к В.В.Стародубовшл) -Водные ресурсы, 1931, & 3, с. "76 - 82.

3. Изменение химичесгаш состав на речшгае води в Сегеро-За-падна България (в соавт. с М.Б.Заславской и В.В.Стародубовым) (на болгарском языке). - Йэв. на БЭД, т. 29, 1991 (в печати).

Титгогг,а''ля Росооль.тозакгдемлл агк.гэ 55-",'; 170 эгсэ