Формирование, развитие и современное состояние водных объектов Великого Новгорода

Васильева, Наталья Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Формирование, развитие и современное состояние водных объектов Великого Новгорода
ВАК РФ 25.00.25, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Формирование, развитие и современное состояние водных объектов Великого Новгорода"

На правах рукописи УДК 551.89+556.5

ВАСИЛЬЕВА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА

ФОРМИРОВАНИЕ, РАЗВИТИЕ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ВЕЛИКОГО НОВГОРОДА

Специальность 25.00.25 - Геоморфология и эволюционная география

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

1 8 ДПР 2013

Санкт-Петербург 2013

005057476

Работа выполнена на кафедре физической географии и природопользования федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена»

Научный руководитель: доктор географических наук, старший научный

сотрудник, заведующий кафедрой физической географии и природопользования Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена

Субетто Дмитрий Александрович

Официальные оппоненты: доктор географических наук, доцент, ведущий

научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории эрозии почв и русловых процессов географического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Чернов Алексей Владимирович

кандидат географических наук, доцент кафедры страноведения и международного туризма факультета географии и геоэкологии Санкт-Петербургского государственного университета Коростелёв Евгений Михайлович

Ведущая организация: федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный гидрометеорологический университет»

Защита состоится « ■/Л апЛеиср 2013 года в часов на

заседании Совета Д 212.199.26 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Российском государственном педагогическом университете им. А.И. Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 48, корп. 12, ауд. 21.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена по адресу: 191186, г. Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, д. 48, корп. 5.

Автореферат разослан « ШМСЬАЗ 2013

года.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к.п.н., доцент /"¿¿У" . х _ И.П. Махова

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Изучение особенностей формирования и трансформации во времени и пространстве гидрографической сети, обусловленных природными и антропогенными факторами, является одним из актуальных направлений эволюционной географии. Человек создал экосистему «город», в соответствии со своими потребностями. Местность, выбранная для строительства города, значительно изменяется по мере ее освоения. По мере развития городской территории происходит изменение всех компонентов естественного ландшафта, в том числе гидрографической сети: ее структуры, морфометрических характеристик водоемов, их уровенного режима, условий проточности, гидрохимического состава и пр. Изменения гидрографической сети, направленные на повышение комфортности и безопасности проживания, часто сопровождаются негативными последствиями. Особенно наглядно это прослеживается в древних городах, в том числе в Великом Новгороде.

Великий Новгород, возникший в истоке р. Волхов в 859 году, как торговый, культурный и духовный центр древней Руси, известен своим уникальным природно-архитектурным ансамблем, являющимся объектом внутреннего и международного туризма. Здесь впервые в России появились техногенные гидрологические объекты, в виде водопроводной и канализационной сети.

Современная гидрографическая сеть города во многом складывалась стихийно, отсюда еще одной важной проблемой является научное обоснование проектов организации городской территории и рационального использования водных объектов. Это требует знания особенностей формирования и развития городской гидрографической сети под влиянием комплекса факторов во времени и пространстве. Подобные исследования в Великом Новгороде ранее не проводились.

Цель работы - выявить особенности формирования и развития водных объектов Великого Новгорода под влиянием естественных и антропогенных факторов и оценить их современное состояние.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

- рассмотреть факторы формирования гидрографической сети Великого Новгорода;

- проанализировать историю формирования гидрографической сети Ильмень-Волховского бассейна под влиянием естественных факторов;

- проследить трансформацию гидрографической сети и выделить этапы ее развития под влиянием антропогенных факторов;

- выполнить гидрохимический анализ и охарактеризовать общее современное состояние городских водных объектов Великого Новгорода.

Объект изучения - водные объекты Великого Новгорода.

Предмет исследования - пространственно-временная динамика природной и антропогенной трансформации гидросети Великого Новгорода и ее современное состояние.

Материалы и методика исследования. Теоретической и методологической основой исследования послужили работы отечественных исследователей: E.H. Былинского, В.А. Власова, О.В. Глебовой, В.В. Дмитриева, B.C. Жекулина, Д.Д. Квасова, В.В. Куприянова, Ф.В. Котлова, Э.А. Лихачевой, Д.Б. Малаховского, H.H. Соколова, Д.А. Субетто, A.A. Суздалевой, Г.Т. Фрумина, Ю.Г. Чендева, A.B. Чернова и др.

Диссертационное исследование основано на методах географических исследований: сравнительно-картографическом, сравнительно-географическом, историко-географическом и математико-статистическом.

Исходными данными послужили результаты исследований, проведенных автором в течение 2006-2011 гг. В полевой период были выполнены описания водных объектов и произведен отбор проб воды. Достоверность полученных результатов обусловлена использованием стандартных методик отбора, обработки и анализа проб, выполненных на базе лаборатории Государственного учреждения «Новгородский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ГУ НЦГМС). В процессе анализа и систематизации научных данных использовались разнообразные литературные источники, картографические, статистические и фондовые материалы.

Научная новизна:

- впервые прослежена поэтапная трансформация гидрографической сети городской территории Великого Новгорода под влиянием природных и антропогенных факторов;

- выполнена комплексная оценка современного состояния водных объектов Великого Новгорода;

- получены значения удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ) и выявлены особенности его пространственной дифференциации.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Сформировавшаяся в доледниковое время гидрографическая сеть на территории современного Великого Новгорода в послеледниковье была значительно перестроена под влиянием естественных факторов.

2. На историческом этапе при ведущей роли антропогенного фактора развитие гидрографической сети частично носило унаследованный характер. Авторские картосхемы для X, XII, XIV, начала XIX, начала и конца XX вв. отражают динамику развития гидрографической сети Великого Новгорода.

3. По значению УКИЗВ водные объекты города в основном характеризуются как загрязненные (3 класс разряд «а»); очень загрязненные (3 класс разряд «б») приурочены к центральной части города, вследствие создания искусственного водосборного бассейна.

4. Общее современное состояние водных объектов Великого Новгорода характеризуется как средне напряженное.

дальнейшей разработке теоретических и методологических основ мониторинга и управления развитием городских геосистем. Предложена периодизация эволюции гидрографической сети Великого Новгорода под воздействием природных и антропогенных факторов.

Практическое значение работы. Полученная в ходе диссертационного исследования информация применяется в основной деятельности отделом водных ресурсов Невско-Ладожского бассейнового водного управления по Новгородской области (акт о внедрении от 24.08.2012). Эта информация позволила повысить качество оказываемых государственных услуг при предоставлении информации о водных объектах Великого Новгорода, при принятии управленческих решений по их охране и восстановлению. Результаты гидрохимических исследований и материалы по оценке водных объектов Великого Новгорода используются в работе Государственного Учреждения Новгородский областной Центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (акт о внедрении от 11.04.2012). Результаты работы также использованы в учебном процессе в Новгородском государственном университете им. Ярослава Мудрого при разработке рабочих программ и лекционных курсов по дисциплинам «Гидрология», «Эколого-географические проблемы организма города», что документально подтверждено актами внедрения (справка о внедрении от 16.04.2012).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на международной конференции «Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (Санкт-Петербург, 2006, 2009); на международной конференции «Геология, геоэкология, эволюционная география» (Санкт-Петербург, 2008, 2009); на III международной научно-практической конференции «Эколого-географические исследования в речных бассейнах» (Воронеж, 2009); на международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие и геоэкологические проблемы Балтийского региона» (Великий Новгород, 2009); на международной научно-практической конференции «Историко-культурный и экономический потенциал России: наследие и современность» (Великий Новгород, 2010, 2011); на ежегодной международной научно-практической конференции Герценовские чтения «География: проблемы науки и образования» (Санкт-Петербург, 2010, 2011); на международной конференции «Геоэкологические проблемы современности» (Владимир, 2010); на IV международной научной конференции «Глобальные и региональные проблемы исторической географии» (Санкт-Петербург, 2011); на международной научной конференции «География, геоэкология, геология: опыт научных исследований» (Днепропетровск, 2011); на международной конференции «Геология в школе и вузе: геология и цивилизация» (Санкт-Петербург, 2011).

Другой проект «Изучение формирования современной гидрографической сети Великого Новгорода» (2010) реализован в рамках конкурса молодых исследователей Новгородской области.

Личный вклад автора заключается в формулировании темы, цели, задач и выводов исследования; сборе, обработке и анализе материалов Государственного архива Новгородской области (ГАНО); в организации, проведении полевых исследований на водных объектах Великого Новгорода и анализе их результатов. Автором выделены этапы антропогенной трансформации гидрографической сети Великого Новгорода и составлены картосхемы для каждого из них. Выполнена оценка современного состояния водных объектов Великого Новгорода.

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, из них - 2 в изданиях рекомендованных ВАК, 6 - в монографиях и научных изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (286 наименований, из них 39 - материалы ГАНО, служебные материалы и руководящие документы) и приложений. Объем рукописи - 188 страниц, в том числе 32 рисунка (включая фотографии) и 20 таблиц.

II. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и определена цель научного исследования, намечены задачи, установлены объект и предмет исследования, показаны научная новизна, практическая значимость результатов исследования, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Гидрология городов и урбанизированных территорий» раскрыты современные представления о городе и городской среде; дано описание состояния изученности научной проблемы; приводятся сведения об истории исследования водных объектов Великого Новгорода.

Город представляет собой чрезвычайно дифференцированное пространство, состоящее из сочетания территорий различного функционального назначения, связанное между собой системой природных, техногенных и социальных связей. Город обладает территорией, на которой формируется новая городская среда. Основным системообразующим элементом ее является разнообразная антропогенная деятельность, осуществляемая в пределах городской территории.

Важными элементами городского ландшафта являются поверхностные водные объекты. Городские водные объекты - реки, озера, пруды, каналы и ручьи, в структуре и функционировании которых ведущее место занимают процессы, связанные с развитием города. Изменение водных объектов под действием нового фактора - антропогенной деятельности рассматривается как новая стадия их эволюции.

Первые сведения о р. Волхов и его притоках, полученные в результате визуальных наблюдений, встречаются в Новгородских летописях с XII в. Реки

Ильмень-Волховского бассейна были детально изучены геологами, гидрологами, биологами и другими исследователями. Фундаментальные научные исследования р. Волхов и ее бассейна впервые проводятся в XVII-XVIII в. (Дж. Перри, А.Н. Бахтурин), активно продолжаются в XIX в. (H.H. Муравьев, В.В. Пассек, Э.И. Эйхвальд, A.A. Тилло, Э.И. Вилькен, B.C. Передольский) и в XX-XXI вв. (И.В. Кучин, К.П. Литовченко, В.М. Родевич, A.A. Гельфер, H.H. Соколов, Д.Д. Квасов, B.C. Жекулин, Д.Б. Малаховский, Э.Г. Истомина, В.Р. Вербицкий, А.П. Вершинин, A.M. Догановский, В.П. Нехайчик, Д.А. Субетто, В.Ю. Третьяков, В.Л. Трушевский и др.). Благодаря этим работам была дана многоаспектная характеристика Ильмень-Волховской водной системы. Однако малые реки Великого Новгорода, относящиеся к Ильмень-Волховскому бассейну, остаются недостаточно изученными.

Во второй главе «Природные условия Великого Новгорода» дано описание основных компонентов городского ландшафта: геологического строения и рельефа, климатических условий, поверхностных и подземных вод, почв и растительности.

Рельеф Великого Новгорода - низкая почти плоская равнина, расчлененная неглубоко врезанными речными долинами. Четвертичные отложения на территории города представлены ледниковыми, озерноледниковыми, озерно-аллювиальными и аллювиальными отложениями преимущественно суглинистого и глинистого состава.

Умеренное количество тепла и избыток влаги обеспечивает в Великом Новгороде значительную густоту речной сети, заболоченность территории и промывной характер водного режима почв. Снежный покров является одним из существенных факторов, оказывающих влияние на величину и характер весеннего половодья рек. Обложные и продолжительные осадки в осенний период вызывают осенние паводки на новгородских реках.

Великий Новгород расположен в пределах водосборных бассейнов рек Волхов и Веряжа (рис. 1). Большинство городских рек относятся к очень малым (длина до 10 км) и малым водотокам, длиной менее 100 км и площадью водосбора меньше 500 км2. Водотоки отличаются небольшой скоростью течения, малой и средней извилистостью; имеют неширокую пойму (40-300 м) с глубиной вреза до 5 м. Обширный водосборный бассейн р. Волхов обеспечивает значительные колебания уровня воды - до 3 м, а также вызывает подпор и длительное подтопление пойм его притоков.

По характеру среднего многолетнего годового водного режима р. Волхов принадлежит к Восточно-Европейскому типу; относится к смешанному типу питания с преобладанием снегового, что отражает особенности климата данной территории. Современный гидрологический режим в верховьях р. Волхов характеризуется рядом особенностей: 1) увеличение водности реки в зимнюю межень; 2) увеличение числа дней с максимальными уровнями воды в реке; 3) увеличение продолжительности весеннего половодья, которое часто переходит в осенний подъем уровня воды. Причинами такой гидрологической ситуации на р. Волхов в районе Великого Новгорода являются: уменьшение

пропускной способности истока реки и подтопление пойменных земель Приильменья после введения в эксплуатацию Волховской ГЭС.

Рис. 1. Водные объекты Великого Новгорода и их водосборы.

Почвенно-растительный покров окрестностей Великого Новгорода представлен вторичными 1) березовыми и березово-осиновыми лесами с примесью ели, возникшими на месте коренных южнотаежных еловых лесов на подзолистых часто глееватых почвах и 2) березово-осиновыми и ольхово-березовыми лесами с примесью широколиственных пород - на месте смешанных лесов на дерново-подзолистых почвах. На территории города почвенно-растительный покров сильно нарушен. Зеленые насаждения занимают лишь 1/10 городской территории. Исходя из соотношения открытой, заасфальтированной и занятой городской застройкой территории можно сделать вывод, что на территории Великого Новгорода существуют нарушения стокового баланса, в сторону увеличения поверхностного стока.

В третьей главе «Динамика гидрографической сети Ильмень-Волховского бассейна» описаны этапы формирования и трансформации гидрографической сети Великого Новгорода под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Формирование гидрографической сети Великого Новгорода разделено на два периода: доисторический и исторический. К доисторическому периоду отнесено формирование дочетвертичной поверхности территории Ильмень-Волховского бассейна, дальнейшее ее преобразование экзарационными, эрозионными и аккумулятивными процессами в ледниковые и межледниковые эпохи, возникновение, развитие и исчезновение приледниковых водоемов и формирование Ильмень-Волховской водной системы. Исторический период включает в себя время воздействия человека на ландшафты, рельеф и процессы рельефообразования, а также на водные объекты, последствия которых документально зафиксированы (с появления первых поселений человека в Приильменье и в верховьях р. Волхов до настоящего времени).

Развитие гидрографической сети под влиянием естественных факторов. Заложение Ильмень-Волховской низменности связывают с формированием глубоковрезанных дочетвертичных палеодолин, имевших разветвленный характер в условиях низкого положения базиса эрозии. Интенсивная денудация узких, стреловидных, межрусловых возвышенных участков, сложенных относительно рыхлыми породами девона, привела к тому, что на относительно ровной дочетвертичной поверхности выравнивания возникло обширное блюдцеобразное углубление. Сток с изучаемой территории в конце плиоцена - начале плейстоцена осуществлялся в западном направлении через палеодолину реки пра-Шелонь.

Дальнейшее формирование рельефа исследуемой территории связано с деятельностью плейстоценовых ледниковых покровов, которые существенно трансформировали, углубляя в результате экзарации и нивелируя в результате аккумуляции сеть палеодолин.

Возникновение Ильмень-Волховской водной системы связано с таянием льдов последнего валдайского оледенения. По мере деградации валдайского ледника появлялись новые пороги стока, изменялись уровни базисов эрозии и происходило переформатирование направления стока (на северо-северо-восточное), трансформировались приледниковые водоемы и снижался уровень в них. Современное оз. Ильмень является реликтом обширного приледникового водоема.

Можно выделить две основные стадии в развитии оз. Ильмень:

- начальная (14-11,5 тыс. л.н.) - характеризуется интенсивным снижением уровня воды до отметок 28-32 м;

- последующая (11,5 тыс. л.н. - настоящее время) - отличается колебаниями уровня воды озера в пределах близких к современным (рис. 2).

I 0-,-^-.

> 15 14 13 11,5

10,3 9,5 8,5 8 6 время, тыс. л н

5 4,5 3,1 2 0

/ f SS

/ ## Древнее озеро Ильмень озеро Ильмень

Рис. 2. Реконструкция динамики уровня воды в котловине оз. Ильмень в послеледниковое время

В голоцене значительный подъем воды в Ильмень-Волховской водной системе относится к максимуму ладожской трансгрессии. Подъем уровня воды в Ладожском озере до отметки 18 м над уровнем моря привел к подпору стока из оз. Ильмень и, как следствие, увеличению уровня воды в нем до отметок 25-30 м (рис. 3).

Высота, м Уровень воды около .4000 и Высота, м Уровень воды около 700 л.н.

Софийский холм ........^.^венскнй холм

11СКИН XO.'IM

Славенский холм

Уровень воды около 2000 л.н. Софийский холм Славенский холм

Уровень воды в настоящее время Славенский холм

Высота.

Уровень волы около 1000 л.н. офийский холм Славенский холм

pnq НоВШ|Х)ДСКИЙ

кремль

j Славенский поселок

Ярославово дворище и торг

Рис. 3. Реконструкция изменения уровня воды в р. Волхов в районе Великого Новгорода для временных срезов 3000, 2000, 1000, 700 лет назад.

Это подтверждается наличием на территории Великого Новгорода озерно-аллювиальных отложений на абсолютных высотах до 30 м. В результате подъема воды озерными отложениями был перекрыт культурный слой неолитической стоянки Коломцы на восточном берегу оз. Ильмень, датируемой 3-2 тыс. лет до н.э.

Уже начиная с субатлантического времени на формирование гидрографической сети Ильмень-Волховского бассейна влияет деятельность человека, постепенно приобретая одну из ведущих ролей в изменении водных объектов.

Изменение гидрографической сети под влиянием антропогенных факторов. Этапы трансформации гидрографической сети города под влиянием антропогенной деятельности отражают картосхемы, составленные для временных срезов X, XII, XIV, начала XIX, начала и конца XX вв. (рис. 4).

Начальный этап (-5^4- тыс. л.н. - XI в.) характеризуется косвенным воздействием человека на водные объекты с момента появления первых неолитических стоянок и поселений в северном Приильменье в результате распашки пойменных земель и вырубки лесов на территории водосборных бассейнов. Для этого этапа построена картосхема, характеризующая гидрографическую сеть до строительства Великого Новгорода на основании результатов реконструкций палеорельефа, археологических раскопок и данных о мощности культурного слоя (рис. 4 А). Естественная гидрографическая сеть характеризовалась значительной густотой, наличием небольших болот в понижениях, многие из которых давали начало небольшим ручьям.

Следующий этап (ХН-Х1Х вв.) характеризуется прямым воздействием человека на гидрографическую сеть активно формирующегося города. Длительность этапа, разновременность и разнонаправленность антропогенного вмешательства позволили реализовать схемы гидрографической сети для временных срезов XII, XIV и начала XIX вв.

В XII в. при строительстве Детинца (Кремля) и его расширении в южном направлении был прорыт ров и в тоже время засыпан руч. Кремлевский, пересекавший эту территорию (рис. 4 Б).

В XIV в. (рис. 4 В) вокруг Великого Новгорода возвели наружные укрепления, состоящие из земляного вала с крепостными стенами, башнями и обводненного рва с внешней стороны, который позднее стали называть Копанью, или руч. Копанец. При сооружении рва использовались естественные русла рр. Гзень и Витки, руч. Тарасовец и других небольших безымянных ручьев и протоков. Один из небольших водотоков был соединен с Копанью -руч. Федоровский. В это время впервые было осуществлено заложение водотока в дренажную трубу, например руч. Плотницкий.

Во второй половине XVIII в. р. Гзень соединили каналом с руч. Морозовским (приток р. Веряжи) для улучшения работы механизмов водяных мельниц Адмиралтейской парусной фабрики. В 1804 г. закончено грандиозное сооружение Сиверсова канала, соединившего реки Мету и Волхов и позволившего сделать более быстрым и безопасным судоходство по Мстинско-

Условные обозначения:

I раницы совр. водосборов

1 - руч. Кремлевский,

2 - руч. Богатик,

3 - р. Витка,

4- руч. Плотницкий.

5- Кремлевский ров.

6- руч. Федоровский,

7 - рои Окольного города или

руч. Копанец.

8 - канал,

9 - руч. Осоковец.

Рис. 4. Схема гидрографической сети Великого Новгорода: А-Х в., Б-XII в., В XIV в., Г - нач. XIX в., Д - нач. XX в., Е - кон. XX в.

Волховскому водному пути. Канал был проложен через исток р. Малый Волховец, две небольшие речки и котловины двух озер - Донецкого и Печорского (рис. 4 Г).

Современный этап (с нач. XX в. до настоящего времени) отличается комплексным антропогенным воздействием на водные объекты городской территории. Для этого этапа выполнены картосхемы гидрографической сети начала и конца XX в. (рис. 4 Д и Е).

Вследствие строительства в начале XX в. железнодорожной насыпи в русле р. Ситенка начали развиваться процессы заболачивания, в результате чего возникло болото и озеро Ситецкое. Устройство железнодорожной насыпи и строительство автодороги привело к изменению очертаний гидрологических объектов в районе оз. Мячино. В 1901-1902 гг. два рукава р. Гзень соединили в одно русло, а берега укрепили дерном. После строительства в 1923 г. Волховской ГЭС берега р. Волхов были подвержены деформациям.

В 50-х годах руч. Федоровский соединили каналом с руч. Грязный (притоком руч. Тарасовец). В 1954 г. руч. Федоровский (в пределах Окольного города) был засыпан при строительстве завода «Планета» и моста через р. Волхов. В 1960 г. были образованы нагульные карповые пруды - Юрьевские пруды. Интенсивные процессы осадконакопления привели в нач. XXI в. к заболачиванию одного из прудов. В протоке, соединяющей оз. Мячино и р. Волхов, был устроен Гребной канал. На месте засыпанного русла р. Гзень был разбит сквер. Река Донец в среднем течении была заложена в трубу при строительстве нового городского района (ул. Державина и Парковая), а русло в нижнем течении было углублено и расширено для целей технического участка Новгородского района водного пути и судоходства. Русло р. Веряжа подвергается спрямлению, часть русла отделена при строительстве дороги, проведены дноуглубительные работы в пределах городской территории. В 2000 г. в верховьях р. Волхов проводились работы по расчистке русла. На реке были возведены укрепленные набережные. В послевоенные годы на месте песчаных карьеров возникли Щусевские пруды. Помимо этого на городской территории проводились интенсивные осушительные мелиоративные работы, увеличилась площадь асфальтового покрытия и площадь городской застройки, прокладывались подземные коммуникации, происходил интенсивный забор воды на разнообразные нужды города и сброс стоков ниже города - все это повлияло на состояние водных объектов города.

Трансформация гидрографической сети прослежена нами по изменению численности водных объектов, их длины и площади. Количественная оценка изменений гидрографической сети по этапам антропогенных преобразований представлена в табл. 1. В результате антропогенного вмешательства произошло изменение количества водных объектов на территории Великого Новгорода -уменьшилось число естественных водотоков, появились искусственные водные объекты - каналы и пруды. Суммарная длина городских водотоков сократилась на ~2 км. Произошло сокращение площади оз. Мячино на 2 км2, но созданные пруды, увеличили суммарную площадь городских водоемов на 0,9 км2. Увеличилась на 5,9 км2 площадь болот в южной части городской территории и окрестностях города.

Таблица 1.

Количественная оценка антропогенных изменений по этапам преобразований городской гидрографической сети.

Этап Ест. водотоки Каналы Ест. водоемы Пруды Болота

Кол-во Длина, км Кол-во Длина, км Кол-во 8, км2 Кол-во в, км2 5, км2

Начальный этап (ест. гидроссть) 21 87,1* 0 0 1 3,5 0 0 10**

ХН-Х1Х вв. 15 82,2* 4 17,9 1 3,5 0 0 12,6**

ХХ-ХХ1 вв. 15 73* 3 12,5 1 1,5 6-7 2,9 I ^ 9**

Оценка изменений*** 16 414,1 ТЗ |12,5 - 42,0 "Г 6—7 |2,9 |5,9**

Т увеличение, [ уменьшение, —♦ без изменений;

* длина Волхова принята равной длине водотока в черте Великого Новгорода; ** площадь болот указана с учетом городской территории и окрестностей; *** рассчитана как разница между начальным и современным этапами.

Водные объекты Великого Новгорода можно объединить в две группы: естественные, в различной степени преобразованные человеком и искусственные, созданные человеком (рис. 5).

Условные обозначения: Естественные водные

Искусственные водные объекты:

ж ............. и

з к

- совр. водные объекты (исслед. не проводились) границы совр. водосборов 1 - руч. Кремлевский, 2- руч. Богатик, 3 - р. Витка, 4 - руч. Федоровский, ' 5-руч. Плотницкий.

Рис. 5. Гидрографическая сеть Великого Новгорода. 15

Условные обозначения к рис. 5:

Естественные, в различной степени преобразованные человеком: а - с небольшими преобразованиями русла; б - со значительными преобразованиями русла или котловины; в — с сильно измененным руслом, заложенные в трубы полностью или г - частично; д - засыпанные; е - «отсеченная» часть русла.

Искусственные, созданные человеком: ж - созданные с использованием естественных русел; з - с новым руслом или котловиной, существующие в настоящее время; и — с новым руслом, в настоящее время засыпаны; к — с новым руслом, в настоящее время - суходолы.

Целенаправленное изменение водных объектов человеком для хозяйственных нужд, как правило, происходит кратковременно. Однако, в результате этих изменений создаются условия, отличные от природных на достаточно долгий срок, который нередко превышает сроки их эксплуатации. Изменение рисунка гидрографической сети Великого Новгорода привело к перестройке водосборных бассейнов малых рек и водоемов.

В четвертой главе «Современное состояние водных объектов Великого Новгорода» представлены основные результаты гидрохимических исследований; выполнены оценка состояния водных объектов по гидрохимическим показателям и оценка общего современного состояния городских водных объектов.

Гидрохимическое исследование проведено на 9 городских водных объектах. Отбор проб осуществлялся в 20 точках с поверхности на расстоянии 1,5-2 м от берега водотока и на середине водоемов. Работы проведены в период весеннего половодья (6-7 мая 2011 г.). По стандартной методике выполнены определения 20 ингредиентов. За период 2008-11 гг. выполнено и проанализировано около 1600 определений.

Согласно полученным данным, концентрации основных ионов характеризуют воды города как пресные, мало- или среднеминерализованные, слабощелочные, мало- или умеренно-жесткие, гидрокарбонатного класса, группы кальция. Для водных объектов Великого Новгорода характерен небольшой диапазон значений концентраций основных ионов. Исключение составляют Щусевские пруды, характеризующиеся средней жесткостью, повышенной щелочностью и минерализацией, более высоким содержанием других измеренных показателей. Это можно объяснить антропогенным происхождением прудов, возникших на месте бывших песчаных карьерных разработок глубиной более 5 м и значительной долей подземного питания.

Водные объекты Великого Новгорода содержат достаточное количество кислорода (> 50%) и характеризуются как умеренно-загрязненные и загрязненные (по БПК5) и очень грязные (по ХПК). Максимальное значение ХПК отмечено в р. Веряжа (превышение значения ПДК в 7,2 раза), минимальное - в Щусевских прудах.

Для всех водных объектов города свойственно высокое содержание марганца и железа, все пробы превышают значения ПДК. Высокое содержание меди характерно для большинства водных объектов Великого Новгорода.

Концентрации других металлов согласно многолетним наблюдениям ГУ НЦГМС не превышают соответствующих значений ПДК (Ежегодник качества ..., 1999-2004, 2009-2010), поэтому в работе не использовались. Концентрация нефтепродуктов выше значения ПДК зафиксировано в р. Веряжа, в остальных -в пределах нормы.

Оценка современного состояния водных объектов по гидрохимическим показателям проведена с применением компонентного подхода. По значению УКИЗВ воды характеризуются в основном как загрязненные (3 класс разряд «а»). Вода в р. Веряжа (Сырково 05) отнесена к грязной (4 класс разряд «а»), в некоторых пунктах наблюдений на р. Волхов (Кремль 09, Котовицы) - к очень загрязненной (3 класс разряд «б»). В Щусевских прудах вода может быть отнесена к слабо загрязненной (2 класс).

По полученным результатам составлена карта, отражающая особенности пространственной дифференциации загрязненности водных объектов Великого Новгорода, которая была совмещена с картой функционального зонирования городских водосборов (рис. 6). Анализ показал, что в первом приближении пространственная дифференциация загрязненности поверхностных водных объектов связана с распределением функциональных зон города.

Минимальный уровень загрязненности отмечен для Щусевских прудов, так как их водосборная территория занята преимущественно природно-рекреационной функциональной зоной (-68%). В настоящее время в районе прудов ведутся работы по подготовке к строительству моста через р. Волхов и объездной дороги, что может значительно ухудшить состояние данных водоемов. Участок р. Веряжа в черте города отнесен к разряду грязных. Более 72% ее водосбора в городской черте занимает промышленная зона. Все же большинство водных объектов Великого Новгорода отнесено к разряду загрязненных, поскольку четкого деления на промышленную, жилую и природно-рекреационную зоны не прослеживается.

На участке р. Волхов в створе Кремль увеличение концентраций измеренных показателей, возможно, связано с отделением части бассейна реки путем образования вала и рва Окольного города, т.е. созданием искусственного водосборного бассейна.

На другом участке р. Волхов (Котовицы) так же зафиксирован высокий уровень загрязнения, что связано с комплексом факторов. Во-первых, на данном участке организован выпуск городских сточных вод и в непосредственной близости находится аэропорт. Во-вторых, здесь р. Волхов принимает приток р. Вишера. По многолетним наблюдениям ГУ НЦГМС р. Вишера наиболее загрязненная река Новгородской области. Возможной третьей причиной является постепенное накопление загрязняющих веществ, поступающих с городским поверхностным стоком.

зоны особого режима и специального назначения

ВОДНЫ X объектов

слабо загрязненная загрязненная очень загрязненная грязная

Условные обозначении:

' направление течения

границы водосборных . / бассейнов

у"'"4" граница города

Функциональные юны города промышленная юна зона с преобладанием многоэтажной застройки зона с преобладанием идивид. застройки, в т.ч. дачи

природно-рекреаиионная зона

Рис. 6. Пространственная дифференциация загрязненности водных объектов и функциональных зон Великого Новгорода.

Следует отметить, что по правому берегу (Кремль 09, Колмово 09, Слутка 09) р. Волхов, где меньшая антропогенная нагрузка (оцененная по этажности застройки, объему ливневой канализации и расположению промышленных предприятий города) значения концентраций измеренных показателей несколько выше по сравнению с левым берегом (Кремль 01, Колмово 01, Кречевицы 01) (рис. 7).

о.

»0 Л - -аа ^ а>

Он

"1 п - 1|

□ БПК5 ■ ХПК ПМп

0Си ПРе пн/п

о. 2

о, и

о.

о 5 ч

о.

Рис. 7. Среднее значение кратности превышения ПДК ингредиентов и нормативов для показателей свойств воды в пунктах наблюдений на р. Волхов с 2008 по 2010 гг. (Н/п - нефтепродукты)

Для характеристики общего современного состояния городских водных объектов применена система балльной оценки В.А. Власова и В.И. Сметанина. Большинство водных объектов Великого Новгорода характеризуются низкой степенью инженерно-экологического обустройства (табл. 2). Восстановление проточности водотоков, создание системы водоотведения и очистки поверхностных стоков, расчистка русел, устранение свалок в пределах водоохранных зон могло бы увеличить рекреационную значимость и социальную привлекательность городских водных объектов.

Большинство водных объектов обладают средне напряженным общим состоянием. Менее напряженным состоянием характеризуется р. Волхов (качество воды в реке за последние годы несколько улучшилось), а максимально напряженным - Щусевские пруды, так как они не имеют никаких элементов инженерно-экологического обустройства и являются техногенными водными объектами, поэтому согласно данной методике по четырем аспектам им было присвоено максимальное количество баллов. Данная оценка общего состояния водных объектов города представляется объективной.

Таблица 2

Характеристика общего состояния водных объектов Великого Новгорода.

\ Отдельные \ аспекты \ состояния \ водного \ объекта Название \ водного \ объекта \ Гидрохимические показатели (1-9) Рекреационная значимость (1-5) Культурно-историческая ценность (1-5) Генезис водного объекта(1-6) Социальная привлекательность (1-4) Степень экологической деградации (1-6) Урбанизированность водосбора (1-5) Современный уровень антропогенной трансформации (1-6) Степень инженерно-экологического обустройства (1-6) Сумма баллов (9-52) Общее состояние водного объекта

р. Волхов 3 2 3 1 1 2 3 1 1 17 менее напряженное бо^ напря-

руч. Тарасовец 3 2 4 1 2 3 3 2 3 23

р. Питьба 3 3 5 1 3 3 2 2 3 25

оз. Мячино 3 3 5 1 2 4 4 2 5 29

Гребной канал 3 1 5 3 2 3 4 3 5 29

р. Веряжа 5 3 5 1 3 5 2 2 3 29

р. Донец 3 3 4 1 3 4 4 3 5 30

руч. Федоровский 3 3 5 4 3 4 4 4 3 33

Юрьевские пруды 3 3 5 5 3 4 4 3 5 35

Щусевские пруды 2 3 5 6 2 3 5 6 5 37

В заключении приведены основные выводы и результаты диссертационного исследования:

1. Значительная густота неглубоко врезанной речной сети и высокая степень заболоченности территории Великого Новгорода обусловлена рядом природных факторов: умеренным количеством тепла, избытком влаги, расположением на низкой почти плоской равнине и широким распространением слабоводопроницаемых озерноледниковых суглинков.

2. Формирование оз. Ильмень и р. Волхов связано с процессами дегляциации, возникновением приледниковых бассейнов, сток из которых осуществлялся в западном направлении. По мере снижения уровня воды в приледниковых водоемах, изменялся базис эрозии, и сток из котловины оз. Ильмень приобрел северо-северо-восточное направление. Колебания уровня воды озера в голоцене обусловлены природно-климатическими изменениями и региональными колебаниями уровня Ладоги и Балтики. На современные естественные колебания уровня воды в оз. Ильмень накладываются колебания связанные с антропогенной деятельностью.

3. Рисунок современной речной сети Ильмень-Волховского бассейна лишь в основных чертах повторяет древний - долины рек оказались частично сдвинутыми относительно дочетвертичных долин, сместились некоторые водоразделы, из-за чего местами изменилось направление стока.

4. Появление антропогенного фактора привело к трансформации рисунка гидрографической сети Великого Новгорода, которая проходила в три этапа.

Начальный этап характеризовался косвенным воздействием на водные объекты через распашку пойменных земель, вырубку лесов на территории водосборных бассейнов. Следующий этап отличался прямым воздействием человека на водные объекты, связанным со строительством оборонительных сооружений и новых водных объектов (рвы); засыпка и заложение «в трубу» «неудобных» водных объектов (заболоченные места в пределах городской территории, мелкие ручьи); строительство судоходных каналов и пр. На современном этапе антропогенное воздействие на водные объекты городской территории является комплексным. Оно связанно с водозабором; преобразованием водных объектов, вследствие благоустройства территории; рыборазведением, развитием спорта и строительством портовых сооружений; засыпкой и канализированием рек и ручьев; зарегулированием стока; гидромелиоративными мероприятиями на водосборных территориях (осушение болот, строительство польдерных ландшафтов); влиянием на естественный гидрохимический состав водных объектов.

5. Выполненные автором картосхемы для X, XII, XIV, начала XIX, начала и конца XX вв. отражают динамику антропогенной трансформации гидрографической сети Великого Новгорода. Выявлены локальные изменения гидрографической сети в пределах водосборных бассейнов рр. Волхов и Веряжа. Изменение рисунка гидрографической сети также привело к перераспределению стока на территории города. В результате перестройки русловой сети на территории города изменилась суммарная длина водотоков и площадь водоемов.

6. Водные объекты Великого Новгорода по значению удельного комбинаторного индекса загрязненности воды разделены на четыре группы: слабо загрязненные - 2 класс, загрязненные - 3 класс разряд «а», очень загрязненные (3 класс разряд «б») и грязные (4 класс разряд «а»). Увеличение уровня загрязненности воды в центральной части города связано с созданием на данной территории искусственного водосборного бассейна.

7. По комплексной оценке общее современное состояние водных объектов Великого Новгорода характеризуется как средне напряженное.

8. Созданная база данных гидрохимических показателей поверхностных вод Великого Новгорода может служить основой для дальнейших исследований водных объектов города.

III. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Васильева Н.В. Антропогенные изменения гидрографической сети в Великом Новгороде // Общество. Среда. Развитие. 2011, № 1. С. 215-223. 0,6 пл.

2. Васильева И.В., Субетто Д.А., Вербицкий В.Р., Кротова-Путинцева А.Е. История формирования Ильмень-Волховского бассейна // Известия Российского государственного педагогического университета имени А.И. Герцена. Общественные и гуманитарные науки. Направление «Естественные и точные науки». 2012, № 153 (2). С. 141-150. 0,7/0,5 п.л.

3. Васильева Н.В., Антонова З.Е. Исчезнувшие водотоки Великого Новгорода // Формирование растительного покрова на урбанизированных территориях. Мат. междун. научн. конф., Великий Новгород, 2000. С. 17-20. 0,2/0,1 п.л.

4. Васильева Н.В. Прибрежная водоохранная полоса рек Великого Новгорода // География и экология регионов России: Мат. всерос. науч. конф. НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород, 2005. С. 201-203. 0,2 п.л.

5. Васильева Н.В. Орографическое районирование Великого Новгорода // География и экология регионов России: Мат. всерос. науч. конф. НовГУ им. Ярослава Мудрого. Великий Новгород, 2005. С. 81-83. 0,125 п.л.

6. Васильева Н.В., Субетто Д.А. Влияние города на поверхностные водные объекты (на примере Великого Новгорода) // Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон. Мат. междун. конф. СПб.: РГГМУ, 2006. С. 95-96. 0,125/0,1 п.л.

7. Васильева Н.В., Антонова З.Е., Субетто Д.А. Влияния Великого Новгорода на поверхностные водные объекты // Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон. Сб. трудов междун. конф. СПб.: РГГМУ, 2007. С. 109-115. 0,4/0,3 п.л.

8. Васильева Н.В. Формирование гидрографической сети в городе Великий Новгород // Геология, геоэкология, эволюционная география. СПб.: Эпиграф, 2008. С. 217-220. 0,25 п.л.

9. Васильева Н.В. О древней гидрографической сети окольного города Великого Новгорода // Эколого-географические исследования в речных бассейнах: материалы III междун. научно-практ. конф. Воронеж, 2009. С. 3539. 0,3 п.л.

10. Васильева Н.В., Антонова З.Е. Гидрографическая сеть Великого Новгорода // География Великого Новгорода. Природа, население и хозяйство. Великий Новгород, 2009. С. 81-101. 1,25/0,9 п.л.

11. Васильева Н.В. Исследование геэкологического состояния реки Волхов в Великом Новгороде // Геология, геоэкология, эволюционная география. СПб.: Эпиграф, 2009. С. 126-131. 0,6 п.л.

12. Васильева Н.В. Исследование загрязнения металлами р. Волхов в пределах территории Великого Новгорода // Экологические и гидрометеорологические проблемы больших городов и промышленных зон, ЭКОГИДРОМЕТ. Мат. междун. конф. СПб.: РГГМУ, 2009. С. 138-140. 0,2 п.л.

13. Васильева Н.В. Исследование загрязнений Волхова в пределах Великого Новгорода // Устойчивое развитие и геоэкологические проблемы Балтийского региона: мат. междун. научно-практ. конф. Великий Новгород, 2009. С. 441-449. 0,6 п.л.

14. Васильева Н.В., Кузнецова О.В. Влияние русловых процессов на распределение загрязнений в истоке реки Волхов // География: проблемы науки и образования. ЬХШ Герциновские чтения. Мат. ежегод. междун. научно-практ. конф. СПб.: Астерион, 2010. С. 87-90. 0,25/0,125 п.л.

15. Васильева Н.В. Рост и развитие Великого Новгорода как фактор изменения городских водных объектов // Записки Филиала РГГУ в г. Великий Новгород. Выпуск 8. Историко-культурный и экономический потенциал России: наследие и современность: Мат. междун. научно-практ. конф. Великий Новгород. 2010. С. 119-128. 0,625 п.л.

16. Васильева Н.В. Анализ геохимического состояния Волхова в Великом Новгороде // Геоэкологические проблемы современности: Доклады III междун. конф. Владимир, 2010. С. 53-57. 0,3 п.л.

17. Васильева Н.В. Количественные изменения гидрографической сети // География: проблемы науки и образования. LXIV Герценовские чтения. Мат. ежегодн. междун. научно-практ. конф. СПб.: Астерион, 2011. С. 165167. 0,2 п.л.

18. Васильева Н.В. Первые результаты геоэкологического обследования водных объектов Великого Новгорода // Геология в школе и вузе: геология и цивилизация: VII Междун. конф. Т. 1. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2011.С. 263-268. 0,3 п.л.

19. Васильева Н.В. Историко-географические материалы и методы изучения антропогенного изменения гидрографической сети в верховьях р. Волхов // Записки Филиала РГГУ в г. Великий Новгород. Вып. 9. Научн. сб. Великий Новгород. 2011. С. 49-56. 0,7 п.л.

20. Васильева Н.В. Антропогенная трансформация гидрографической сети Великого Новгорода // Глобальные и региональные проблемы исторической географии: Мат. IV междун. науч. конф. по исторической географии. СПб.: СПбГУ, 2011. С. 440-444. 0,3 п.л.

21. Vasilieva N.V. Quantitative characteristics of Veliky Novgorod hydrographie network anthropogenic modification // География, геоэкология, геология: опыт научных исследований: Мат. VIII междун. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Вып. 8. Киев, 2011. С. 231-232. 0,25 п.л.

Подписано в печать 18.02.2013 г. Формат 60x84Vi6 Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем 1,5 п.л. Тираж 150 экз. Заказ № 42

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Васильева, Наталья Владимировна, Санкт-Петербург

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. А. И. Герцена»

На правах рукописи

04201357733 ВАСИЛЬЕВА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА

ФОРМИРОВАНИЕ, РАЗВИТИЕ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ

ОБЪЕКТОВ ВЕЛИКОГО НОВГОРОДА

Специальность 25.00.25 - Геоморфология и эволюционная география

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата географических наук

Научный руководитель: доктор географических наук,

профессор Субетто Д. А.

Санкт-Петербург 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................4

Глава 1. ГИДРОЛОГИЯ ГОРОДОВ И УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ.....................................................................................................10

1.1 Современные представления о городе и городской среде..................10

1.2 Состояние проблемы изученности водных объектов городов и урбанизированных территорий....................................................................14

1.3 Изученность водных объектов Великого Новгорода..........................20

Глава 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ВЕЛИКОГО НОВГОРОДА.............40

2.1 Особенности геологического строения и рельефа..............................41

2.2 Климатические условия..........................................................................47

2.3 Поверхностные и подземные воды.......................................................57

2.4 Современный гидрологический режим р. Волхов в пределах городской территории Великого Новгорода..............................................69

2.5 Почвенно-растительный покров............................................................80

Глава 3. ДИНАМИКА ГИДРОГРАФИЧЕСКОЙ СЕТИ ИЛЬМЕНЬ-ВОЛХОВСКОГО БАССЕЙНА..................................................88

3.1 Информационно-методическая база исследования.............................88

3.2 Развитие гидрографической сети под влиянием естественных факторов.........................................................................................................93

Глава 4. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ВЕЛИКОГО НОВГОРОДА.............................................................................126

4.1 Методика гидрохимических исследований поверхностных водных объектов.......................................................................................................126

4.2 Результаты гидрохимических исследований.....................................130

4.3 Методика и результаты оценки современного состояния водных

объектов города...........................................................................................133

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.................................................................................................155

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................................158

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Планы г. Новгорода.........................................................189

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. План окрестностей Новгорода в обработке

H.H. Муравьева....................................................................................................194

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Основные морфометрические характеристики водных

объектов Великого Новгорода...........................................................................195

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Ежегодные таблицы уровней воды на р. Волхов

(гидропост г. Великий Новгород)......................................................................196

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Гидрографы р. Волхов за 1996-1999 гг..............................206

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Характеристика «исчезнувших» водных объектов и изменения гидрографической сети г. Великого Новгорода...........................207

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Карта правового зонирования г.Великого Новгорода. 209

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Формирование и трансформация во времени и пространстве городской гидрографической сети, обусловленные природными и антропогенными факторами, являются одной из актуальных проблем развития городских территорий. Человек создал город - экосистему человека, в соответствии со своими потребностями. Местность, выбранная для строительства города, значительно изменяется по мере ее освоения и превращения в городскую территорию. Освоение городской территории приводит к изменению всех компонентов естественного ландшафта, в том числе гидрографической сети: ее структуры, морфометрических характеристик водоемов, их уровенного режима, условий проточности, гидрохимического состава и пр. Изменения гидрографической сети, направленные на повышение комфортности и безопасности проживания, часто сопровождаются негативными последствиями. Особенно наглядно это прослеживается в древних городах, в том числе в Великом Новгороде.

Великий Новгород, возникший в истоке р. Волхов в 859 году, как торговый, культурный и духовный центр древней Руси, известен своим уникальным природно-архитектурным ансамблем, являющимся объектом внутреннего и международного туризма. Здесь раньше чем в Европе появились техногенные гидрологические объекты, в виде водопроводной и канализационной сети.

Современная гидрографическая сеть города во многом складывалась стихийно, отсюда еще одной важной проблемой является научное обоснование проектов организации городской территории и рационального использования водных объектов, что требует знания особенностей формирования и развития гидрографической сети в городе под влиянием комплекса факторов и на разных этапах развития. Подобные исследования в Великом Новгороде ранее не проводились.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

- рассмотреть факторы формирования гидрографической сети Великого Новгорода;

- выполнить гидрохимический анализ водных объектов города;

- охарактеризовать общее современное состояние городских водных объектов Великого Новгорода.

Объект изучения - водные объекты Великого Новгорода.

Предмет исследования - динамика природной и антропогенной трансформации гидросети Великого Новгорода и ее современное состояние.

Диссертационное исследование основано на методах географических исследований: сравнительно-картографическом, сравнительно-

географическом, историко-географическом и математико-статистическом.

стандартных методик отбора, обработки и анализа проб, выполненных на базе лаборатории Государственного учреждения «Новгородский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (ГУ НЦГМС). В процессе анализа и систематизации научных данных использовались разнообразные литературные источники, картографические, статистические и фондовые материалы.

Научная новизна:

- впервые прослежена поэтапная трансформация гидрографической сети городской территории под влиянием природных и антропогенных факторов;

- дана комплексная оценка современного состояния водных объектов Великого Новгорода;

Основные положения, выносимые на защиту:

4. Общее современное состояние водных объектов Великого Новгорода характеризуется как средне напряженное.

Теоретическое значение диссертационного исследования заключается в уточнении особенностей формирования и развития гидрографической сети в гляциальной зоне под воздействием природных и антропогенных факторов. Предложена периодизация антропогенной трансформации гидрографической сети Великого Новгорода.

геоэкологические проблемы Балтийского региона» (Великий Новгород,

2009); на международной научно-практической конференции «Историко-культурный и экономический потенциал России: наследие и современность» (Великий Новгород, 2010, 2011); на ежегодной международной научно-практической конференции Герценовские чтения «География: проблемы науки и образования» (Санкт-Петербург, 2010, 2011); на международной конференции «Геоэкологические проблемы современности» (Владимир,

2010); на IV международной научной конференции «Глобальные и региональные проблемы исторической географии» (Санкт-Петербург, 2011); на международной научной конференции «География, геоэкология, геология: опыт научных исследований» (Днепропетровск, 2011); на международной конференции «Геология в школе и вузе: геология и цивилизация» (Санкт-Петербург, 2011).

По теме диссертационного исследования выполнены два научно-исследовательских проекта. Один поддержан грантом для молодых ученых Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого «Водные объекты как индикаторы общей экологической обстановки городов» (2010). Другой проект «Изучение формирования современной гидрографической сети Великого Новгорода» (2010) реализован в рамках конкурса молодых исследователей Новгородской области.

Личный вклад автора заключается в формулировании темы, цели, задач и выводов исследования; сборе, обработке и анализе материалов Государственного архива Новгородской области (ГAHO); в организации, проведении полевых исследований на водных объектах Великого Новгорода и анализе их результатов. Автором выделены этапы антропогенной трансформации гидрографической сети Великого Новгорода и составлены картосхемы для каждого из них. Выполнена оценка современного состояния водных объектов Великого Новгорода.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, из них - 1 в изданиях рекомендованных ВАК, 6 - в монографиях и научных

изданиях.

Глава 1. ГИДРОЛОГИЯ ГОРОДОВ И УРБАНИЗИРОВАННЫХ

ТЕРРИТОРИЙ

1.1 Современные представления о городе и городской среде

В географии нет однозначных определений таких понятий, как «город», «городская среда», «урбанизированная территория» и др. Исторически понятие «город» включало: 1) сравнительно четкую демаркацию местоположения с помощью разного вида границ; 2) выполнение ряда функций, связанных с обороной, светским и церковным управлением, торговлей, ремеслом, просвещением; 3) набор определенных гражданских прав жителей города и форм самоуправления, закрепленных обычаями или законами (Лихачева, 1996). «Значительный населенный пункт с населением, занятым преимущественно в несельскохозяйственных сферах деятельности» - такое определение дают понятию «город» В.М. Котляков и А.И. Комарова (Котляков, 2007).

Город представляет собой четко дифференцированное пространство, состоящее из сочетания территорий различного функционального назначения: селитебные, промышленные, коммунально-складские, рекреационные и др., связанное между собой системой природных, техногенных и социальных связей.

Городская территория (территория города) - специфическая, динамическая и географическая система. Городская территория, как и любая другая часть поверхности суши, и в этом заключается ее первая особенность, характеризуется своеобразием географического положения, рельефом, почвами, растительностью, недрами, водами и комплексом экзогенных и эндогенных процессов. И в то же время обладает необходимыми для жизни человека условиями, т.е. отвечает потребностям человека (биологическим, трудовым, экономическим, социальным, этническим). Другие особенности

городской территории состоят в наличии новых природно-архитектурных ландшафтов, созданных в процессе градостроительства; в образовании неприродных геологических (литологических) отложений - культурного слоя, а также отходов производства и жизнедеятельности людей -техногенных отложений (Лихачева, 2004).

В результате интенсивного антропогенного воздействия в городах формируется новая жизненная среда - городская. Понятие городской среды введено как антипод определения среды природной (Битюкова, 2004). Городская среда обладает двойственной природой, включая в себя как объективные характеристики материального окружения, так и субъективные, благодаря населяющим его людям. Городская среда - это физическое (материальное) и духовное (нематериальное) пространство, включающее сам город и обладающее специфическими природными и социально-экономическими особенностями внутренней структуры, динамики, эволюции. Это сложная многоуровневая, более или менее ограниченная в пространстве и времени природно-антропогенная открытая система, состоящая из блоков: ландшафтно-архитектурная среда - городское население - социально-экономическая среда - управление - географическая среда - городская среда (Лихачева, 1996).

С применением системного подхода в географии были разработаны представления о населенных пунктах как системах. Представление о населенных пунктах как о природно-технических системах было впервые высказано B.C. Преображенским (1967). Геотехсистемы выступали не только как объект междисциплинарного исследования и проектирования, но и как особый предмет географического исследования (Природа..., 1978). Когда исследуются компоненты среды и связи между ними, природные и измененные человеком, принято говорить о «геосистемах» (Сочава, 1978). Когда изучаются проблемы человека, его жизнеобеспечения, проблемы взаимоотношений со средой, употребляют термин «экосистема». Для исследования значительно трансформированных систем, какими являются

города, используют понятие геотехническая система, основным системообразующим элементом которой выступает человек, а точнее все виды его деятельности, осуществляемой в пределах городской территории. А на другом полюсе геотехнической системы находится трансформированная в течение длительного времени природная среда. Взаимодействие этих двух факторов и создает специфическую природно-антропогенную городскую среду, называемую урбоценозом.

Правомерн

Информация о работе

Васильева, Наталья Владимировна
кандидата географических наук
Санкт-Петербург, 2013
ВАК 25.00.25

Диссертация

Формирование, развитие и современное состояние водных объектов Великого Новгорода - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы