Гидроэкологический анализ водного режима территории Белгородской области

Шевченко, Валентина Николаевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Гидроэкологический анализ водного режима территории Белгородской области
ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Гидроэкологический анализ водного режима территории Белгородской области"

На правах рукописи

Шевченко Валентина Николаевна

ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОДНОГО РЕЖИМА ТЕРРИТОРИИ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

25.00.27 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Воронеж 2006

Работа выполнена на кафедре географии и безопасности жизнедеятельности Белгородского государственного университета

Научный руководитель кандидат географических наук, профессор

Петин Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Жердев Владимир Николаевич

кандидат географических наук, доцент Дегтярев Сергей Дмитриевич

Ведущая организация Ставропольский государственный

университет

I Защита диссертации состоится 25 апреля 2006 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.036.02 при Воронежском государственном педа-, гогическом университете по адресу: 394043 г. Воронеж, ул. Ленина, д. 86, ауд. 408.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Воронежского государственного педагогического университета

Автореферат разослан 24 марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования заключается в оценке гидроэкологического состояния речных бассейнов для оптимизации условий водоснабжения на территории Белгородской области. Гидрометрические измерения имеющихся сетевых станций не вскрывают причин неоднородности условий формирования водного режима рек, не обеспечивают информацией о состоянии бассейнов, тем более не позволяют судить о влиянии хозяйственных процессов, протекающих на водосборе. Между тем Белгородская область характеризуется высоким уровнем развития хозяйства, что определяет в свою очередь высокую степень использования природных вод. Многолетнее преобразование естественной поверхности водосборов породило проблему изменения гидрологического режима территории. Ежегодное водопотребление, сбросы сточных вод, распашка склонов, сведение лесной растительности, увеличение стоконарушенных территорий в пределах бассейнов создают угрозу исчезновения некоторых речных систем.

Многие элементы этого негативного процесса присущи и территории Белгородской области. Возрастающее потребление воды при неравномерном распределении водных ресурсов во времени и пространстве, а также антропогенное преобразование естественного водного режима порождают необходимость экономного использования одного из важнейших природных ресурсов, имеющих ограниченные запасы. Учитывая то, что изменения на водосборе ведут не только к количественной, но и качественной трансформации речных вод, во многих районах Белгородской области возникла проблема дефицита воды необходимого качества.

Данное исследование направлено на изучение физико-географических закономерностей формирования местного стока, а также выявление трансформации речного стока под влиянием хозяйственной деятельности человека, разработку рекомендаций по рациональному использованию водных ресурсов.

Основной целью работы является гидроэкологический анализ водного режима территории Белгородской облаете.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- определение методики исследований местного стока, анализ гидрологической изученности региона;

- выявление физико-географических особенностей и основных факторов формирования водного режима территории;

- уточнение количества и протяженности постоянных водотоков, картографирование гидрологических объектов с применением компьютерных технологий;

- районирование Белгородской области по однородности условий формирования речного стока;

- составление базы данных, содержащих информацию о морфометриче-ских, гидрологических и водно-балансовых характеристиках речных бассейнов;

- типизация территории по величине антропогенной нагрузки;

РОС...........

- обоснование мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов.

Объектом изучения являются водные ресурсы Белгородской области.

Предмет - природно-антропогенные процессы на речных водосборах, определяющие водный режим территории и состояние водных ресурсов района исследования.

Методологическую основу составляет комплексный подход с применением сравнительно-географического, водно-балансового, статистического, картографического методов, ГИС-технологий. Системная взаимосвязь между ландшафтной структурой водосбора и характеристиками стока рек изучалась с помощью ландшафтно-гидрологического подхода. Использованы также аналитические методы для изучения вклада различных факторов в формирование величин годового стока и осадков. Теоретической базой послужили концепции, теории и гипотезы, представленные и обоснованные в трудах М.И. Львовича (1952), В.Г. Глухова (1961), Ф.Н. Котлова (1961), А.И. Субботина (1966), ГЛ. Калинина (1968), А.И. Чеботарева (1973), Н.В. Зарубаева (1976), С.Ф. Федорова (1977), Ю.П. Беличенко (1986), C.JI. Вендрова (1986), Ю.Б. Виноградова (1986), И .А. Шикломанова (1989), А.Б. Авякяна (1990), A.M. Владимирова (1990), В.Е. Водогрецкого (1990), Н.И. Коронкевича (1990), В.М. Евстигнеева (1990), Н.И. Алексеевского (1999), А.Г. Курдова (2000), Н.И. Корытного (2001) и др.

Исходными материалами послужили результаты полевых исследований соискателя (2001-2005 гг.), отечественные и зарубежные литературные источники, периодическая печать, справочные и статистические данные, картографическая продукция различных масштабов, данные регулярных наблюдений гидрологических постов и метеостанций, а также фондовые материалы научно-исследовательских и производственных организаций, в том числе Белгородского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей природной среды, Отдела водных ресурсов по Белгородской области Донского Бассейнового водного управления, отчеты и доклады Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Белгородской области.

Основные положения, выносимые на защкгу:

- Методика гидроэкологического анализа природных условий и антропогенной деятельносга в речных бассейнах.

- Результаты анализа основных физико-географических факторов формирования водного режима; районирование территории Белгородской области по условиям формирования местного стока.

- Результаты анализа основных антропогенных факторов, влияющих на естественный режим рек; типизация территории по величине антропогенной нагрузки на речные водосборы региона.

- Рекомендации по рациональному использованию водных ресурсов исследуемой территории.

Научная новизна исследования заключается в том, что впервые использована методика комплексной оценки речных бассейнов, учитывающая природные условия формирования местного стока и особенности хозяйственной деятельности, что позволило произвести типизацию речных водосборов по величине антропогенной нагрузки. Эта методика апробирована в условиях Белгородской области; в результате обоснованы мероприятия по улучшению гидроэкологического состояния водосборов. Проведена инвентаризация искусственных водоемов; составлен перечень прудов и водохранилищ Белгородской области, дополняющий Государственный водный кадастр (ГВК). Дана сравнительная характеристика качественного состава речных вод во времени и пространстве. В ходе работы впервые составлены карты с применением ГИС-технологий: гидрографической сети Белгородской области (с выделением границ основных бассейнов), районирования территории Белгородской области по условиям формирования стока, искусственных водоемов Белгородской области.

Практическая ценность работы. Результаты диссертационного исследования имеют практическое значение для совершенствования системы управления водохозяйственным комплексом Белгородской области, создания системы регионального мониторинга водных объектов и обоснования мероприятий по охране водных ресурсов. Полученные автором данные использованы при разработке практических занятий по курсу «Общая гидрология», читаемого в БелГУ, учебно-методического пособия «Малые водные объекты и их экологическое состояние», а также при выполнении научно-исследовательской темы № 293-04 «Обследование береговой полосы Белгородского водохранилища» (2004 г.). Материалы исследования были включены в ежегодный доклад «Состояние окружающей среды и использование природных ресурсов Белгородской области в 2003-2004 годах» (2005 г.).

Реализация и апробация результатов работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-методической конференции «Экология - образование, наука и промышленность» (Белгород, 24 янв. 2002 г.), V и VI международных научно-практических конференциях «Экология. Человек. Общество» (Киев, 14 мая 2002 г.; 15 мая 2003 г.); Международной конференции молодых географов «География и окружающая среда» (Белгород, 25 сент. 2002 г.), Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах» (Белгород, 14 сент. 2004 г.).

Достоверность результатов исследования подтверждается использованием большого объема исходных данных стационарных пунктов государственной гидрологической сети, анализом фондовых материалов водоохранных организаций и экологических служб, а также натурными исследованиями автора; применением современных методов статистической обработки исходной информации, сопоставлением результатов исследования, полученных различными методами.

Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в полевых работах, сборе и обработке фактического материала, в обработке статистических исходных данных, анализе и обобщении результатов, в формулировании выводов.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из которых 1 книга в соавторстве.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений общим объемом 180 страниц. Текстовая часть включает 17 таблиц, 31 рисунок. Библиографический список насчитывает 143 наименования, в том числе 2 иностранных. Приложения содержат рисунки, таблицы и фотографии.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, формулируются цель и задачи исследования, определены выносимые на защиту основные положения, охарактеризована научная новизна, раскрывается теоретическая и практическая ценность полученных результатов работы.

В первой главе «Информационная обеспеченность и методика изучения водного режима малых рек», носящей обзорный характер, анализируется степень изученности водного режима территории Белгородской области, отражена динамика развития наблюдательной сети за гидрологическими параметрами водотоков, а также дается описание методов их изучения.

Самые ранние исследования речной сети, результаты которых наиболее достоверны, были осуществлены экспедицией М.Н. Анненкова в 1892 г. В дальнейшем были проведены экспедиции под руководством A.A. Ткшто, Р.П. Спарро, А.Д. Дубах а, В.В. Долинино-Иванского, в работах которых отразились первые сведения о величине поверхностного стока с различных водосборов, данные о водоемах и искусственных сооружениях и т.д. Систематическое изучение стоковых характеристик началось с 1914 г. с последующим увеличением количества стационарных пунктов наблюдений. Число и продолжительность действия станций и постов, а также их размещение в пределах бассейнов отражают гидрологическую изученность исследованной области. Анализ изученности местного стока показывает, что наименее освещенными остаются речные системы, имеющие площадь водосбора менее 100 км2.

В работах В.Г. Глушкова, М.А. Великанова, М.И. Львовича, А.И. Субботина, Н.И. Маккавеева, Г.И. Швебса, А.Н. Антипова, Л.М. Корытного, A.M. Владимирова, Ю.Б. Виноградова, Н.И. Алексеевского, В.М. Евстигнеева и др. предлагаются различные методы исследований пространственно-временных свойств местного стока, а также влияния хозяйственной деятельности на них. Но в настоящее время единой методики оценки природных и антропогенных факторов, вызывающих изменение стока как в сторону уменьшения, так и его увеличения, не существует. Многие специалисты (А .Г. Курдов, В М Смольянинов,

В.Н. Жердев, В.К. Рязанцев, В.М. Мишон, В.Б. Михно, С.Д. Дегтярев, В.И. Шмыков и др.), работы которых посвящены изучению водных ресурсов в Центральном Черноземье, руководствовались комплексным подходом с применением общегеографических, гидрологических, экологических и иных методов.

В условиях отсутствия режимной гидрологической информации по некоторым водосборам Белгородской области в качестве теоретической основы исследовательской работы по оценке изменения режима наиболее целесообразно использовать географо-гидрологический и ландшафтно-гидрологический методы.

Методика собственных исследований включала три этапа:

1) сбор и анализ литературных источников, изучение детальных топографических карт, составление первичного картографического материала с установлением границ водосборов, выбор объектов на!урных исследований;

2) полевые натурные исследования, цель которых заключалась в сборе фактического материала по выделенным водосборам, а также в получении информации об основных морфометрических, гидроэкологических характеристиках, необходимых для наиболее полного описания бассейнов рек Белгородской области;

3) обработка полевых материалов с использованием теоретического материала и статистических гидрологических данных.

В течение 2001-2005 гг. были организованы экспедиционные кратковременные маршруты по следующим речным бассейнам: р. Оскол (участок реки от п. Чернянка до п. Волоконовка), р. Северский Донец (исток и его некоторые притоки - рр. Разумная, Болховец, Топлинка), рр. Нежеголь (среднее и нижнее течения), Сейм, Пена, Тихая Сосна и др., где кроме измерений гидрометрических и гидрологических параметров производился визуальный осмотр местности с целью определения степени загрязнения участков реки, наличия карьеров, искусственных сооружений, водосбросов, нарушений водоохранных зон.

Этап камеральных исследований включал в себя обработку результатов с применением различных методов и подходов. Для количественной оценки нарушений гидрологических характеристик применяли метод водно-балансовых расчетов для каждого рассматриваемого водосбора. Этот метод позволил оценить воздействие на сток отдельных антропогенных факторов и их совокупности. Произведена оценка антропогенных изменений стока под влиянием водо-отбора природных вод на хозяйственные нужды, сброса сточных вод, агротехнических мероприятий, орошения, создания и эксплуатации водохранилищ. Классификация речных водосборов по природным условиям и антропогенным воздействиям производилась нами с применением кластерного анализа.

При использовании данных, полученных методами статистической обработки, с помощью ГИС-технологий нами были составлены карты, отражающие состояние гидрографической сети, а также сложных природно-антропогенных явлений и процессов на территории Белгородской области.

Завершающим этапом исследований стало объединение результатов анализа исходных материалов и полученных в ходе самостоятельного исследования данных в теоретическое обобщение.

Во второй главе «Природные факторы формирования гидрологического режима рек» анализируются основные зональные и азональные физико-географические условия, обусловливающие процессы формирования природных вод региона, дается общая характеристика гидрографической сети речных бассейнов. На основе генерализации условий образования стоков проведено районирование территории Белгородской области по однородным условиям образования стока.

Положение Белгородской области на юго-западных и южных склонах Среднерусской возвышенности на границе лесостепной и степной зон определяет специфичность факторов образования стока. Основная роль в формировании гидрологических процессов принадлежит климату (зональный фактор). Его компоненты: атмосферные осадки, испарение, температура и влажность воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра - определяют общее увлажнение территории в соответствии с уравнением водного баланса:

х + у! + + = у2 + \у2 + г2± Аи, (1.1)

где х - атмосферные осадки, поступающие на поверхность речного бассейна; У1 - поверхностный приток из-за пределов бассейна; - подземный приток из-за пределов бассейна; - конденсация водяного пара; у2 - поверхностный отток за пределы бассейна; - подземный отток за пределы бассейна; г2 - испарение с поверхности бассейна, складывающееся из суммарного испарения, а также испарения с поверхности, покрытой водой или снегом, льдом; Ди - изменение запасов воды в бассейне за интервал времени Д1.

При осреднении за длительные периоды наблюдений (отдельных месяцев, сезонов, лет) уравнение 1.1 упрощалось:

у = х - г ± Ауу, (1.2)

где у - суммарный сток; х - атмосферные осадки; г - суммарное испарение; Дуу - изменение запасов воды в бассейне.

Главным компонентом уравнения водного баланса являются осадки, определяющие величину стока и водный режим рек. Годовая сумма осадков уменьшается с северо-запада на юго-восток от 620 до 430 мм, а испарение увеличивается в том же направлении, что и определяет недостаточное увлажнение ее территории. В работе дано представление об условиях накопления твердых осадков, дающих до 60-70 % суммарного годового стока, который обусловливается величиной снежных запасов, накопленных в бассейне к началу весеннего снеготаяния. Рассматриваются основные характеристики снежного покрова: продолжительность залегания, высота, плотность, запасы воды в снеге на начало половодья и др., влияющие на глубину промерзания почвы и формирование максимальных расходов весеннего половодья. Этот метеорологический компонент особенно важен для небольших водотоков, где сток осуществляется только весной.

В целом климатические и метеорологические условия создают основной фон гидрологического режима рек, который видоизменяется азональными факторами физико-географической среды.

В геологическом строении территории Белгородской области принимают участие девонские, каменноугольные, юрские, меловые, палеогеновые, четвертичные отложения и полностью отсутствуют отложения кембрийского, ордовикского и силурийского периодов. Геологический фактор рассматривается в диссертации с точки зрения перераспределения атмосферной влаги на поверхностную и подземную составляющие. Величина поверхностного и подземного стоков зависит от литологического состава рельефообразующих пород. Наличие мощных ело« хорошо водопроницаемых покровных отложений легкого механического состава позволяет воде пронизывать практически все стратиграфические уровни геологического разреза исследуемой территории, что обеспечивает условия поглощения талых вод даже в период зимних оттепелей. Наименьшей величиной питания подземных вод атмосферными осадками отличаются только север и северо-восток области - 3,0-4,0 %. Остальная территория характеризуется более благоприятными условиями формирования подземных вод (7,5-8 %). Основная доля в подземном питании принадлежит турон-маастрихской карбонатной серии, формирующей до 70 % общей величины подземного стока.

Рельеф речных бассейнов характеризуется совокупностью форм земной поверхности, высотным их расположением, степенью расчлененности и изре-занности, крутизной и экспозицией склонов, уклонами водных потоков. Абсолютные отметки междуречий составляют 200-250 м, глубина базисов эрозии достигает 100-110, местами 140 м. Средняя густота овражно-балочной сети -0,9-1,6 км/км2, но в пределах каждого бассейна эта величина значительно варьирует. Рельеф, оказывая влияние на отдельные элементы водного баланса речных бассейнов, изменяет общие условия стока, что создает неповторимый водный режим каждой реки.

Степень влияния почвенного покрова речного бассейна на сток зависит от водопропускных и водоудерживающих свойств почв, которые обусловливают процессы фильтрации и испарения воды, поступающей на водосбор в виде осадков. В работе рассматриваются водно-физические особенности генетически различных типов почв исследуемого региона. Среди них доминируют представители двух типов: серых лесных - 14,6 % и черноземов - 77,1 %, обладающих благоприятными инфильтрационными свойствами.

Характер произрастания растительного покрова в пределах речного бассейна, а также размеры занимаемых им площадей могут оказывать определенное влияние на количество осадков и их расходование, испарение, накопление снега, потери воды на инфильтрацию, скорость стекания воды и пополнение подземных вод. Особенно большое водорегулирующее значение выполняет лес. Вследствие низкого процента лесистости (10,9 %) гидрологическая роль леса в Белгородской области невелика.

Основа гидрографической сети - малые реки; они составляют в исследуемой области 97 % всех водотоков. В ходе диссертационной работы произведен количественный учет всех имеющихся постоянных водотоков, которые были объединены в классы по их длине, и определена протяженность рек и ручьев в пределах каждой группы и в границах области (табл. 1).

Таблица 1

Количество и протяженность постоянных водотоков в пределах класса на территории Белгородской области

Классы Длина рек, Число единиц Суммарная протяженность рек

шт. % км %

Мельчайшие <10 478 83 1207 30

Самые малые 10-25 56 10 863 22

Малые Средние Большие 26-100 101 - 500 >500 30 8 3 5 1,5 0,5 1099 577 177 28 15 5

Всего 575 100 3923 100

Нами установлено, что в настоящее время общая протяженность речной сети - 3923 км при средней густоте 0,10-0,12 км/км2, количество постоянных водотоков длиной 3 км и более - 247 единиц.

В диссертации дается общая характеристика речным бассейнам, где основное внимание уделено морфометрическим показателям. Она составлена по материалам собственных полевых исследований с привлечением данных гидропостов и службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Некоторые ключевые обследованные участки долин и русел представлены в приложениях диссертации.

Проведенный нами анализ физико-географических процессов позволил выделить однотипные по природным условиям территории. Основными показателями при районировании региона являются: количество атмосферных осадков, водопроницаемость рельефообразующих пород, густота овражно-балочного расчленения, облесенность и распаханность территории. В результате выделены шесть районов, отличающихся между собой условиями формирования стока и гидрологического режима водотоков (рис. 1). Общая характеристика районов отражена в табл. 2.

Таблица 2

Районирование Белгородской области по условиям формирования местного стока

№ р-на Район Площадь, км2 Основные показатели

О В Г Р Л

I Северный 2361 550 3 1,1 43 4

II Северо-западный 1466 >600 4 0,8 45 6

Ш Юго-западный 7305,5 550 8 1,6 61 16

IV Центральный 7150 460 8 1,5 54 12

V Восточный 3285 430 8 2,0 53 10

VI Юго-восточный 5566 <430 8 1,8 56 3

Примечание' О - количество атмосферных осадков, мм; В - водопроницаемость пород, % инфильтрации атмосферных осадков; Г - густота овражно-балочного расчленения, км/км2; Р - распаханность территории, %; Л - лесистость водосбора, %

РАЙОНЫ. Х/У/Л I-Северный

II- Северо-западный V-Восточный

Ш - Юго-западный I-

VI - Юго-восточный

Масштаб

10 О 10 20 30 40 50 км

Рис. 1. Районирование территории Белгородской области по условиям однородности

формирования местного стока

В пределах Белгородской области нами выделено шесть гидрологических районов.

Северный район включает водосборы рр. Псел, Сейм и отличается самыми низкими значениями инфильтрации атмосферных вод - 2-5 %. Природные особенности района обусловливают высокие значения слоя стока -65-70 мм.

Северо-западный район составляют речные водосборы рр. Илек, Пена, для которых характерна большая влагообеспеченность (630 мм), обусловливающая относительно высокие значения слоя весеннего стока - 60-65 мм.

Юго-западный район образуют водосборы рр. Ворскла, Северский Донец, Нежеголь, Уды. Величина слоя весеннего стока снижается до 55-50 мм.

Центральный район ограничивается бассейном р. Оскол, простирающимся в меридиональном направлении и отличающимся многообразием факторов природной среды, которые формируют слой стока, закономерно изменяющегося с севера на юг от 65 до 45 мм. Для района характерна относительно высокая овражно-балочная изрезанность. Инфильтрация атмосферных осадков составляет 7-8 %.

Восточный район образуют водосборы рр. Потудани, Тихой Сосны, Валуя. Его отличительной особенностью являются максимальная овражно-балочная расчлененность (2 км/кмг) и значения слоя весеннего стока от 60 до 40 мм.

Юго-восточный район охватывает водосборы рр. Черной Калитвы и Айдара. Он характеризуется самыми низкими значениями влагообеспеченно-сти. Слой весеннего стока колеблется от 40 до 30 мм. Высокие значения инфильтрации атмосферных осадков (8 %), густая сеть оврагов и балок, распа-ханность территории (56 %) создают благоприятные условия для пополнения запасов подземных вод.

Бассейны I, II районов характеризуются относительно высоким увлажнением по сравнению с прочей территорией, но низкими значениями инфильтрации атмосферной влаги.

Бассейны, составляющие III, V, VI районы, обладают благоприятными условиями для увеличения подземной составляющей речного стока, что дает возможность для более равномерного питания речных вод в течение года. Водосборы V, VI характеризуются недостаточным увлажнением.

Бассейн IV простирается с севера на юг и отличается разнообразными условиями формирования стока; рассматриваемые показатели варьируют в широких пределах.

В третьей главе «Водные ресурсы района исследования» дается описание водного режима исследованной территории, в том числе бассейнов, с привлечением данных гидропостов по фазам водного режима.

В средний по водности год для территории Белгородской области, по данным ГВК, установлены следующие соотношения элементов водного баланса: осадки - 17,7 км3, испарение - 15,2 км3, местный суммарный сток - 2,54 км3, в том числе поверхностный - 1,94 км3, подземный — 0,6 км3, инфильтрация — 10,1 км3, из сопредельных территорий поступает 0,21 км3.

Общие (суммарные) ресурсы области составляют 2,75 км3. Отток вод с территории региона в естественных условиях примерно равен общим ресурсам. Удельные показатели элементов баланса составляют: коэффициент стока - 0,14, коэффициент инфильтрационного питания подземных вод — 0,88. Удельная водообеспеченность 1 км2 водосборной площади общими ресурсами — 101 тыс. м3, местными - 93,7 тыс. м3.

Водный режим характеризуется достаточно выраженным весенним половодьем и летне-осенне-зимней меженью, часто нарушаемой дождевыми паводками. Характер водного режима рек в большей степени определяется особенностями половодья, его продолжительностью и долей участия талых вод в годовом стоке - 55-60 %, а иногда в многоводный период и до 70-75 %. Доля дождевого - 10-15 %, грунтового - 35-40 % от общего объема годового стока. Также дается описание водного режима основных рек области и более детально характеризуются речной сток и его внутригодовое распределение.

Установлено, что сток отличается большим непостоянстаом и зависит от водности года. В годы с исключительно низкой летней меженью сток некоторых рек составляет не более 1 % годового значения (рис. 2).

-в многоводный 1970 г. -в маловодный 2002 г.

Рис. 2. Графики колебания расходов воды на р. Болховец у г. Белгород

Кроме того, усиленная антропогенная деятельность человека изменяет условия формирования стока, что может вызывать его трансформацию как в сторону уменьшения, так и увеличения. Согласно произведенным расчетам объемов стоков исследованных водосборов различной обеспеченности выявлены наименьшие объемы годового стока 95 %-ной обеспеченности в бассейнах рр. Уды, Илек, Айдар, Валуй, Пена.

Четвертая глава «Влияние хозяйственной деятельности на водный режим территории» посвящена анализу влияния отдельных видов хозяйственной деятельности на режим и качество природных вод.

Оценка воздействия антропогенных факторов на гидрологические процессы изложена в работах И.А. Шикломанова (1989), Б.М. Доброумова, Б.С. Устюжанина (1980), В.Е. Водогрецкого (1990) и др. Предложенные ими методики чрезвычайно сложны, требуют большого объема исходной информации и проведения экспериментальных наблюдений. В связи с этим в настоящей работе дана лишь самая общая ориентировочная оценка отдельных видов хозяйственной деятельности, получивших наибольшее распространение и оказывающих влияние на величину речного стока и водный режим территории Белгородской области. Были рассмотрены следующие основные их виды: водоотбор и водоотведение, сооружение искусственных водоемов, агротехнические и лесомелиоративные мероприятия, оросительные и осуши- I тельные мелиорации и др.

Влияние водозаборов на сток. Потребности отраслей народного хозяйства обеспечиваются из подземных источников на 65 % и из поверхностных объектов - на 35 % общего водозабора. Самые крупные водозаборы сосредоточены в городах, где подземные воды используются для коммунального хозяйства и промышленного производства, а также на Лебединском, Стойлен-ском рудниках, где производится откачка этих вод при добыче железной руды. Водохозяйственная система области изымает из водных объектов 425,8 млн. мэ воды в год. Одной из водоемких отраслей народного хозяйства всегда была промышленность: на ее нужды из природных источников изымается до 11 % от общих ресурсов. Средний модуль отбора вод на территории области - 0,34 л/с/км2; это самый высокий показатель в Центральном Черноземье. В первую очередь это связано с работой водоотливных дренажных комплексов Лебединского и Стойленского железорудных карьеров. Коммунальная сфера также характеризуется постоянным объемным водопотребле-нием и предъявляет высокие требования к качеству воды. За последние 10 лет коммунальное хозяйство постепенно увеличило водопотребление с 15 (1991 г.) до 30 % (2005 г.).

Наибольший забор подземной воды производится: р. Оскол - 23 %, р. Ворскла - 18 %, рр. Уды, Северский Донец, Нежеголь - 13 %, р. Валуй -4 %. Из поверхностных источников наибольшее водопотребление производится по бассейнам Нежеголи, Северского Донца, Уды - 17 %, Осколу, Валую - 8 %, Айдару - 6 %.

Под воздействием интенсивного водозабора из верхних водоносных горизонтов нарушается естественный режим подземных вод, в результате чего отмечается снижение их уровней, ухудшается питание речных систем , грунтовыми водами. Интенсивная эксплуатация подземных водоносных горизонтов в Белгородском, Старооскольском и Губкинском районах привела к образованию крупных воронок депрессии. .

Водоотведение промышленных, сельскохозяйственных предприятий и коммунальных служб осуществляется в речные системы (68 %), а также в накопители, пруды-отстойники, пониженные формы рельефа (32 %), которые являются одним из самых распространенных типов потенциального загрязнения водных источников. В 2004 г. объем сточных вод составил 319,68 млн. м3,

63 % из них поставляют промышленные города: Старый Оскол, Губкин, Белгород, Шебекино, Алексеевка. Поставщики сточных вод: коммунальное хозяйство - 68 %, промышленное производство - 29 %, сельское хозяйство -3 %. Наибольшая нагрузка по объему сбрасываемых сточных вод приходится на бассейн Северского Донца, Нежеголи, Уды - 18 % (объем загрязненных вод составляет 3 %), Ворсклы - 17 %, Оскола - 12 %, Тихой Сосны - 3 %.

Строительство искусственных водоемов. Искусственные водоемы, особенно малых размеров, на территории Белгородской области в гидроэкологическом отношении изучены слабо. К 2005 г. насчитывалось более 1100 искусственных водоемов, из которых только два (Старооскольское, Белгородское водохранилища) относятся к категории небольших, 113 - малых, 985 - к категории пруды. Оценить их влияние на зарегулированность речного стока сложно, поскольку большинство из них не включено в ГВК. На основе картографического материала, ГИС-технологий, фондовых материалов водохозяйственных организаций, а также исследований автора было выявлено местоположение искусственных водоемов в бассейнах рек. Составлен перечень прудов и водохранилищ, которые мы рекомендуем включить в ГВК. Уточнены площадь водного зеркала и объемы прудов и водохранилищ. Дана сравнительная характеристика водосборов по объемам регулируемого стока. Относительно большие величины по этому показателю отмечаются в бассейнах Сейма, Пены, Тихой Сосны, Уды.

Степень влияния агротехнических мероприятий определяется выбором способа обработки почв, что может значительно сказаться на величине поверхностной аккумуляции талых вод и величине годового стока. С помощью агротехнических мероприятий можно увеличить мощность снежного покрова и оказывать значительное воздействие на величину речного стока С целью большего накопления влаги в почве на полях области рекомендуем проводить снегозадержание путем перепахивания снежного покрова поперек склона. Как установлено В.Н. Жердевым (1985), наиболее эффективные приемы обработки почвы - гребнистая и поперечная вспашка, снижающие норму максимального склонового стока до 28 %. Это необходимо учитывать при проведении агротехнических мероприятий в исследуемой области с высокой степенью распаханности (60 %) и преобладании крутизны склонов 3-5°.

Лесомелиоративные приемы Учеными установлено положительное действие лесной растительности на величину речного стока и его внутриго-довое распределение. Лесные массивы, вследствие низкой лесистости, не оказывают существенного влияния на величину слоя стока, но искусственное лесонасаждение может значительно снизить величину максимального стока и обеспечить постепенное поступление талой воды в речное русло. Лес благодаря более равномерному залеганию снега, чем в поле, меньшей глубине промерзания и большей скважности почв способствует переводу поверхностного стока в подземный.

Оросительная и осушительная мелиорации. Необходимость проведения оросительной мелиорации в условиях изучаемой территории обусловлена недостаточным увлажнением (особенно в ее Восточном и Юго-восточном

районах). В мелиоративных целях, как правило, используются только поверхностные водоисточники: малые и средние водотоки, пруды, водохранилища. С 1992 г. в связи с начавшимися экономическими реформами резко сокращены площади орошаемых земель. В последние годы отбор воды на полив сельскохозяйственных культур резко снизился. Орошение производится на 69 тыс. га, что составляет 3,3 % от общей площади сельскохозяйственных угодий. По мнению В.М. Смольянинова, сокращение орошаемых площадей -временное явление, поэтому им произведен расчет необходимого объема воды иа ежегодное орошение существующих площадей в количестве 242 млн. м3, что составляет 9,5 % общих водных ресурсов. Осушительные мелиорации в целом для региона нетипичны.

Также дана характеристика видам хозяйственной деятельности, которые оказывают локальное воздействие на сток.

Влияние урбанизированных территорий. Повсеместно самой преобразованной структурной частью бассейнов являются пойменные и надпойменно-террасовые пространства (30 %), на которых сосредоточено большинство поселений (свыше 90 %) области. Особенность их размещения - близкое расположение к речным руслам. Основные урбанизированные территории района исследования приурочены к средним и нижним течениям рек, где сосредоточены крупные населенные пункты с большой численностью населения и промышленным производством. Сток с этих территорий существенно отличается по качественному составу от стока естественных водосборов.

Влияние дорожного строительства на сток. На территории Белгородской области сложилась достаточно плотная транспортная сеть протяженностью 9405 км автомобильных и железных дорог. Густота ее - 0,35 км/км2. Площадь, занимаемая дорогами, - 53,6 км2, что составляет 0,2 % от всей территории. Таким образом, влияние этого вида хозяйственной деятельности на сток незначительно и носит исключительно локальный характер, но в каждом речном бассейне необходимо детально определять площади дорог с твердым покрытием.

В диссертационном исследовании произведена оценка воздействию основных видов хозяйственной деятельности на водный режим исследуемых бассейнов. На ее основе произведена типизация водосборов по величине антропогенной нагрузки. Основными показателями при типизации водосборов являются: отбор природных вод, сбрасывание сточных вод, регулирование стока прудами, орошаемое земледелие. Группировка речных водосборов производилась нами с применением методов кластерного анализа, результатом которого послужило выделение пяти районов, различающихся по величине антропогенной нагрузки (табл. 3).

Всего на территории области выделено пять типов водосборов отличающихся между собой величиной антропогенной нагрузки.

I тип включает водосборы Ворсклы, Северского Донца, Уды, Нежегсши и характеризуется наибольшей антропогенной нагрузкой. Величины отбора вод здесь достаточно высоки как из поверхностных водоемов, так и из подземных источников.

Таблица 3

Типы водосборов с различной антропогенной нагрузкой на водный режим территории Белгородской области

Типы водосборов Площадь водосборов, км2 Основные показатели

X, Х2 х3 X,

I 7305,5 38,1 16,5 8,8 2,2

II 7150 50,7 10,8 4,0 0,72

III 4625 12,6 1,7 5,0 1,2

IV 4197 7,1 1,7 16,9 2,3

V 3856 6,0 ¥ 3,5 1,3

Примечание: X) — отбор природных вод, тыс. м'/км2; Хг - сбрасывание сточных вод, тыс. кгУкм2; Х3 - регулирование прудами, тыс. м^км2; Х4 - орошаемое земледелие, га/км2.

II тип составляет бассейн Оскола, поскольку здесь отмечаются самые большие величины отбора подземных вод - 44,9 тыс. м'/км2, что связано с их откачкой при добыче железной руды на Лебединском и Стойленском карьерах.

III тип образуют водосборы Валуя, Черной Калитвы, Айдара. Он характеризуется средними величинами отбора вод - 12,6 тыс. м3/км , сточных вод - 1,7 тыс. м3/км2, регулирование прудами - 5,0 тыс. м'/км2. Орошаемое земледелие здесь составляет 1,2 га/км2.

IV тип формируют водосборы Тихой Сосны, Пены. Для него характерны относительно небольшие величины водоотбора и водосброса (соответственно 7,1 и 1,7 тыс. м3/км2), но относительно большими величинами регулируемого стока - 16,9 тыс. м3/км2 и большими площадями орошаемого земледелия - 2,3 га/км2.

V тип составляют бассейны рр. Илек, Псел, Сейм, Потудань. Он характеризуется наименьшей антропогенной нагрузкой по сравнению с прочей территорией.

Произведена оценка последствий хозяйственной деятельности в каждом исследованном бассейне, которые проявляются в сокращении естественных ресурсов и качественном преобразовании речного стока.

Спад производства, наметившийся в последние годы, привел к некоторому сокращению сброса сточных вод в реки, но это слабо отразилось на улучшении качества воды в них. В структуре ведения водного хозяйства произошло перераспределение нагрузки между ее компонентами. В настоящее время коммунальное хозяйство является главным поставщиком загрязненных вод. Загрязнение водных источников носит здесь интегрированный характер, поэтому некоторое снижение нагрузки промышленности и сельского хозяйства не может оказать существенного положительного изменения в качестве воды. Это обусловлено тем, что миграция химических веществ тесно связана с их адсорбцией органо-минеральными частицами и илами, концентрирующими на своей поверхности загрязняющие вещества. Аккумулированные ранее инородные элементы и продукты их распада вновь поступа-

ют в воду, создавая в определенных условиях опасность вторичного загрязнения.

В Белгородской области с ограниченными местными водными ресурсами и интенсивной хозяйственной деятельностью рациональное использование водных ресурсов возможно лишь при активном управлении состоянием поверхностных и подземных вод, которое может быть обеспечено:

- комплексным использованием поверхностных и подземных вод за счет применения искусственного пополнения ресурсов верхних водоносных горизонтов;

- прогнозированием воздействия крупных водозаборов на речной сток;

- проведением мониторинга поверхностных и подземных вод;

- применением комплекса водорегулирующих и водоохранных мероприятий на речных водосборах;

- комплексом водорегулирующих, водоохранных и компенсирующих мероприятий.

Искусственное регулирование запасов подземных вод применяется относительно давно в Великобритании, Франции, Голландии, Германии, США и др. Опыт искусственного пополнения подземных вод имеется также в России и странах ближнего зарубежья. Система искусственного пополнения верхних водоносных горизонтов Центрального Черноземья разработана В.М. Смольяниновым (1972, 2001, 2003). Им установлено, что на большей части территории Белгородской области имеются условия как для локального подпитывания подземных вод, так и для увеличения общих ресурсов водоносных горизонтов. Основным источником пополнения здесь может быть неиспользуемая в настоящее время часть весеннего склонно-балочного стока в объеме 1,3 км3, емкость балочной сети здесь составляет 223,3 км2, емкость зоны аэрации - 119,8 км3.

Проведенный нами гидроэкологический анализ территории области позволил выявить водосборы с высокой антропогенной нагрузкой на местные ресурсы (Северский Донец, Оскол, Нежеголь, Ворскла, Уды). Для рационального водопользования в этих бассейнах рекомендуем сооружать фильтрующие водоемы. Особенно благоприятными условиями для строительства этих водоемов обладают Восточный и Юго-восточный районы Белгородской области, где балочная сеть сформирована в водопроницаемых породах (коэффициент фильтрации 0,5-1 л/с/км2), близким залеганием грунтовых вод (5-20 м), наличием балок, пригодных для строительства фильтрующих водоемов.

Неблагоприятные условия для строительства фильтрационных водоемов имеет Северный район, характеризующийся низкими значениями коэффициента фильтрации - 0,1 л/с/км2, поэтому здесь рекомендуется регулировать весенний сток лесомелиоративными мероприятиями по овражно-бапочной сети.

В заключении приводятся основные выводы и рекомендации:

1. Анализ физико-географических процессов позволил провести районирование территории по условиям однообразности формирования стока, где основными показателями являются: количество атмосферных осадков, густота овражно-балочного расчленения, водопроницаемость рельефообра-зующих пород, распаханность и лесистость территории.

2. В Белгородской области выделяются шесть гидрологических районов: Северный, Северо-западный, Юго-западный, Центральный, Восточный, Юго-восточный. Выделение однотипных по природным условиям водосборов способствует выявлению типичных для всех водных объектов того или иного района основных закономерностей. Районирование необходимо при использовании метода гидрологических аналогий для рационального размещения сети гидрологических станций и при разработке мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов.

3. Исследованная территория характеризуется высоким уровнем развития промышленного и сельскохозяйственного производств, которые характеризуются объемным использованием водных ресурсов. Определение антропогенной нагрузки в каждом бассейне позволяет произвести типизацию территории области по следующим показателям: отбору природных вод, сбрасыванию сточных вод, регулированию стока прудами, орошаемому земледелию.

4. Водосборы области типизируются по величине антропогенного воздействия на речной сток и водный режим территории. Нами выделено пять типов водосборов, отличающихся объемами отбора вод и их качественным состоянием. Особенно высокая антропогенная нагрузка приходится на бассейны Северского Донца, Уды, Нежеголи, Ворсклы, Оскола, где осуществляются относительно большой отбор как поверхностных (103,6 млн. м3), так и подземных (265,6 млн. м3) вод, а также сбрасывание в реки промышленных (33 %) и коммунальных (32 %) сточных вод, интенсивное использование земель в сельскохозяйственном производстве.

5. Среднегодовой местный сток под влиянием хозяйственной деятельности человека уменьшается на 36 %, что связано с нерациональным использованием водных ресурсов. Результаты анализа качественного состава речных вод позволяют сделать вывод о загрязнении всех изученных водотоков. В уровне загрязненности поверхностных вод на большей части территории области прослеживается зональность: качество вод изменяется с севера на юг от умеренно-загрязненных до загрязненных. Это объясняется как природными условиями, так и меньшей долей антропогенного воздействия в верхних звеньях гидрографической сети. Основные показатели загрязнения вод составляют превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) по окисляемое™ до 1,5-3,5, нитратов до 3,2, содержанию солей жесткости до 3,4, железа до 12-27, сероводорода до 5-30, нефтепродуктов до 110, общей минерализации до 1,5-2,7 ПДК.

тегрированный характер, поэтому некоторое снижение нагрузки промышленности и сельского хозяйства не может привести к существенным положительным изменениям в качестве воды.

6. Предложенные автором рекомендации и мероприятия по рациональному использованию водных ресурсов ориентированы на предотвращение количественного и качественного ухудшения речного стока.

Для улучшения водного режима Белгородской области рекомендуется проводить водорегулирующие, водоохранные и компенсирующие мероприятия. Регулир угание годных ресурсов можно выполнить путем строительства фильтрующих водоемов в балочной сети, особенно в Восточном и Юго-восточном районах области, характеризующихся дефицитом водных ресурсов. Дополнительные безвозвратные потери на испарение можно компенсировать путем пополнения искусственных запасов подземных горизонтов водами весеннего стока. Водоохранные мероприятия должны включать систему мониторинга за состоянием водных объектов, снижение объемов сбрасываемых сточных вод в реки и водоемы, использование сточных вод предприятий в системах замкнутого оборотного водоснабжения, строительство ливневых канализаций, обустройство водоохранных зон.

7. Результаты гидроэкологического анализа бассейнов и районирование территории по условиям формирования местного стока, а также типизация по антропогенным воздействиям могут быть использованы при разработке программ устойчивого сбалансированного развития в бассейнах рек Белгородской облает.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Петин, А.Н. Эколого-географическое положение и проблемы экологической безопасности Белгородской области / А.Н. Петин, В.И. Петин а, В.Н. Курганская // Научные ведомости. - 2000. - № 3. - С. 33-39.

2. Петин, А.Н. Трансграничные экологические проблемы Белгородской области / А.Н. Петин, В.И. Петина, В.Н. Курганская // Экологическая безопасность и здоровье людей в XXI веке: тез. VI Всерос. науч.-практ. конф. -Белгород, 2000. - С. 49-50.

3. Геоэкологические опасности, обусловленные извлечением железорудных полезных ископаемых КМА (на примере Белгородской области) / А.Н. Петин, В.Н. Курганская, A.B. Ковалев, О.Н. Середин // Географические идеи и концепции как инструмент познания окружающего мира: сб. науч. ст. - Иркутск: Изд-во ИГ СО РАН, 2001. - С. 113-114.

4. Шевченко, В.Н. Экологическая оценка состояния водных ресурсов Белгородской области / В.Н. Шевченко; Белгородская гос. технологическая академия строительных материалов // Экология - образование, наука и промышленность: материалы Междунар. науч.-метод. конф. - Белгород, 2002. -Ч. 2.-С. 181-183.

5. Шевченко, В.Н. Структура порядков речной сети Белгородской области / В.Н. Шевченко, М.В. Чеботарева // География и окружающая среда:

материалы Междунар. конф. молодых географов, 25 сент. 2002 г. - Белгород, Изд-во БелГУ, 2002. - С. 119-120.

6. Петин, А.Н. Малые реки Белгородской области: современное состояние и экологические проблемы / А.Н. Петин, В.Н. Шевченко, М.В. Чеботарева // Экология. Человек. Общество: сб. тез. докл. V Междунар. науч.-практ. конф. студ., аспирантов и молодых ученых, Киев, 14 мая 2002 г. - Киев: Политехника, 2002. - С. 291-292.

7. Петин, А.Н. Проблемы водоохранных зон на реках Белгородской области и кошроль за соблюдением режима хозяйственного использования в них / А.Н. Петин, В.Н. Шевченко, М.В. Чеботарева // Экология. Человек. Общество: сб. тез. докл. VI Междунар. науч.-практ, конф. студ., аспирантов и молодых ученых, Киев, 15 мая 2003 г. - Киев: Политехника, 2003. - С. 252.

8. Шевченко, В.Н. Водохозяйственная система Белгородской области и проблемы рационального использования водных ресурсов / В.Н. Шевченко, А.Н. Петин // Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики: материалы Междунар. науч. конф. - Тольятти, 2004. - Ч. 2. - С. 100-105.

9. Шевченко, В.Н. Особенности природопользования в бассейнах рек Белгородской области / В.Н. Шевченко, А.Н. Петин // Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды: тез. докл. Всерос. конф. молодых ученых и студ. - Уфа: РИО БашГУ, 2004. - С. 28-30.

10. Шевченко, В.Н. Природопользование в бассейнах рек Белгородской области / В.Н. Шевченко, В.И. Петина // Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных странах: материалы Междунар. науч. конф., Белгород, 14 сент. 2004 г. - М.; Белгород: Изд-во БелГУ, 2004. - С. 172 - 175.

11. Петин, А.Н. Малые водные объекты и их экологическое состояние: учеб.-метод. пособие / А.Н. Петин, Н.С. Сердюкова, В.Н. Шевченко. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2005. - 240 с.

12. Состояние и использование поверхностных и подземных водных ресурсов / А.Г. Корнилов, А.Н. Петин, М.В. Терентьев, В.Н. Шевченко, С.Н. Колмыков // Состояние окружающей среды и использование природных ресурсов Белгородской области в 2003-2004 годах / Под ред. C.B. Лукина, Ф.Н. Лисецкого, М.В. Терентьева. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2005. -С. 37-57.

Подписано в печать 22.03.2006. Формат 60><84/16. Гарнитура Times. Усл. п л. 1,28. Тираж 100 экз. Заказ 52. Оригинал-макет подготовлен и тиражирован в издательстве Белгородского государственного университета 308015 г. Белгород, ул. Победы, 85

A0&AS

»-6677

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Шевченко, Валентина Николаевна

Введение.

Ш Глава 1. Информационная обеспеченность и методика изучения Щ водного режима рек.

1.1. Гидрологическая изученность и аналитический обзор литературных источников.

1.2. Методические основы изучения характеристик водного режима.

1.3. Методы гидроэкологичекой оценки района исследования. 23 ^

Глава 2. Природные факторы формирования гидрологического режима рек.

• 2.1. Основные факторы формирования водного режима.

2.1.1. Общая характеристика климата.

2.1.2. Геологическое строение.

2.1.3. Рельеф.

2.1.4. Почвенный покров.

2.1.5. Растительный покров.

2.2. Гидрография и характеристика речных бассейнов.

2.2.1. Реки бассейна Днепра.

2.2.2. Реки бассейна Дона.

2.3. Районирование территории по условиям

Щ формирования стока.

Глава 3. Водные ресурсы района исследования.

3.1. Водный режим территории Белгородской области.

3.2. Общая характеристика речного стока.

Глава 4. Влияние хозяйственной деятельности на водный режим территории Белгородской области. н, 4.1. Общая характеристика основных факторов хозяйственной деятельности.

4.2. Типизация по величине антропогенной нагрузки.

4.3. Последствия воздействий хозяйственной деятельности на водный режим Белгородской области.

J 4.4. Рекомендации по рациональному использованию водных ресурсов Белгородской области.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Гидроэкологический анализ водного режима территории Белгородской области"

Основной целью работы является гидроэкологический анализ водного режима территории Белгородской области.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

- определение методики исследований местного стока, анализ гидрологической изученности региона;

- выявление физико-географических особенностей и основных факторов формирования водного режима территории;

- районирование Белгородской области по однородности условий формирования речного стока;

- составление базы данных, содержащей информацию о морфометриче-ских, гидрологических и водно-балансовых характеристиках речных бассейнов;

- типизация территории по величине антропогенной нагрузки;

- обоснование мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов.

Объектом изучения являются водные ресурсы Белгородской области.

Методологическую основу составляет комплексный подход с применением сравнительно-географического, водно-балансового, статистического, картографического методов, ГИС-технологий. Системная взаимосвязь между ландшафтной структурой водосбора и характеристиками стока рек изучалась с помощью ландшафтно-гидрологического подхода. Использованы также аналитические методы для изучения вклада различных факторов в формирование величин годового стока и осадков. Теоретической базой послужили концепции, теории и гипотезы, представленные и обоснованные в трудах В.Г. Глушкова, В.Г. Глухова, Г.П. Калинина, Н.И. Коронкевича, Н.И. Корытного, А.В. Рождественского, А.И. Чеботарева, О.А. Алекина, A.M. Владимирова, В.Е. Водогрецкого, А.И. Субботина, И.А. Шикломанова и др.

Основные положения, выносимые на защиту:

- Методика гидроэкологического анализа природных условий и антропогенной деятельности в речных бассейнах.

- Рекомендации по рациональному использованию водных ресурсов исследуемой территории.

Научная новизна заключается в том, что в диссертации впервые использована методика комплексной оценки речных бассейнов, учитывающая природные условия формирования местного стока и особенности хозяйственной деятельности, что позволило произвести типизацию речных водосборов по величине антропогенной нагрузки. Эта методика апробирована в условиях Белгородской области; в результате обоснованы мероприятия по улучшению гидроэкологического состояния водосборов. Проведена инвентаризация искусственных водоемов; составлен перечень прудов и водохранилищ Белгородской области, дополняющий Государственный водный кадастр (ГВК). Дана сравнительная характеристика качественного состава речных вод во времени и пространстве. В ходе работы впервые составлены карты с применением ГИС-технологий: гидрографической сети Белгородской области (с выделением границ основных бассейнов), районирования территории Белгородской области по условиям формирования стока, искусственные водоемы Белгородской области.

Практическая ценность исследования. Результаты диссертации имеют практическое значение для совершенствования системы управления водохозяйственного комплекса Белгородской области, создания системы регионального мониторинга водных объектов и обоснования мероприятий по охране водных ресурсов. Полученные автором результаты использованы при разработке практических занятий по курсу «Общая гидрология», читаемого в БелГУ, учебно-методического пособия «Малые водные объекты и их экологическое состояние», а также при выполнении научно-исследовательской темы № 293-04 «Обследование береговой полосы Белгородского водохранилища» (БелГУ, 2004). Материалы исследования были включены в ежегодный доклад «Состояние окружающей среды и использование природных ресурсов Белгородской области в 2003-2004 годах» (2005 г.).

Реализация и апробация результатов работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на Международной научно-методической конференции «Экология - образование, наука и промышленность» (Белгород, 24 января, 2002 г.), V и VI Международных научно-практических конференциях «Экология. Человек. Общество» (Киев, 14 мая 2002 г.; 15 мая 2003 г.); Международной конференции молодых географов «География и окружающая среда» (Белгород, 25 сентября 2002 г.), Международной научной конференции «Проблемы природопользования и экологическая ситуация в европейской России и сопредельных странах» (Белгород, 14 сентября 2004 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений, общим объемом 180 страниц. Текстовая часть включает 17 таблиц, 31 рисунок. Библиографический список литературы насчитывает 143 наименования, в том числе 2 иностранных. Приложения содержат рисунки, таблицы и фотографии.

Заключение Диссертация по теме "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия", Шевченко, Валентина Николаевна

Выводы:

Речной сток теснейшим образом связан с осадками и испарением: для любого речного бассейна он равен сумме атмосферных осадков, выпавших над бассейном, за вычетом величины испарения.

Средний годовой сток на территории региона варьирует от 2,2 до

5.5 л/с/км . Сток увеличивается: в западной части области - в направлении с юго-запада на северо-восток; в восточной - в меридиональном направлении (с юга на север); центру же соответствует величина среднего годового стока

2.6 л/с/км .

Определение местных водных ресурсов различной обеспеченности на водосборах Белгородской области необходимо для эффективного ведения хозяйства. Показателем водообеспеченности является слой меженного стока, который по длительности для исследованной области составляет 11 месяцев. Объем меженного стока 50 % обеспеченности в целом для области составляет 0,960 км , 75 % обеспеченности - 0,653 км , сток 95 % обеспеченности характеризуется малыми значениями - 0,140 км3.

Наименьшие значения стока различной обеспеченности наблюдается в бассейнах pp. Илек, Пена, Псел, Уды.

Следовательно, водные ресурсы межени невелики, а их использование в данный период возрастает в связи с чем необходима оценка расходов воды на нужды различные отраслей хозяйства.

Глава 4. Влияние хозяйственной деятельности на водный режим территории

Различные аспекты антропогенного влияния на водный режим речных систем изучали многие исследователи: B.C. Кузин, М.И. Львович, А.П. Бочков, С.Л. Вендров, Ю.П. Беличенко, К.К. Эдельштейн, И.А. Шик-ломанов, В.З. Родионов, В.Е. Водогрецкий, А.Б.Авакян, Н.И. Алексеев-ский, Е.В. Калинин, В.В. Рахманов, А.И. Чеботарев, С.И. Харченко, К.П. Воскресенский, С.В. Яковлев и др.

Хозяйственная деятельность человека изменяет естественный режим и водный баланс речных бассейнов. В настоящее время практически не осталось таких речных бассейнов, водный режим которых не испытывал бы определенного антропогенного давления.

Влияние человека на сток может проявляться в нарушении естественных условий его формирования и объеме единовременных изъятий стока,поэтому при оценке степени антропогенного воздействия следует учитывать мероприятия, проводимые как в руслах рек, так и на водосборе [17, 27,44, 46, 54, 55, 78].

Количественную оценку изменения стока, под воздействием факторов хозяйственной деятельности можно произвести, используя методы, рассмотренные в работах: Б.М. Доброумова, Б.С. Устюжанина (1980), И.А. Шикломанова (1989), В.Е. Водогрецкого (1990), В.М. Евстигнеева (1990), A.M. Владимирова (1990), Н.И. Коронкевич (1990)

Характер и степень влияния антропогенных факторов на речной сток зависят от их местоположения в руслах рек (водохранилища, пруды, крупные водозаборы и сбросы) или на поверхности водосборов (агролесотех-нические и мелиоративные мероприятия, горнодобывающая промышленность, урбанизация территорий). Наиболее сложно оценить влияние этих факторов при одновременном широком хозяйственном освоении водосборов и русел рек, свойственно территории Белгородского региона.

4.1. Общая характеристика основных факторов хозяйственной деятельности

Каждому уровню развития человеческого общества соответствует определенный вид использования водных объектов и соответствующие масштабы воздействия водохозяйственных мероприятий на окружающую среду. Среди множества действующих антропогенных факторов в пределах бассейнов рек Белгородской области нами были рассмотрены следующие основные их виды: водозабор и водоотведение, сооружение искусственных водоемов, оросительные и осушительные мелиорации, агротехнические и агролесомелиоративные мероприятия.

Наибольшее воздействие на состояние водного режима реки оказывает водоотбор из поверхностных и подземных источников, а также водопо-низительные откачки при добыче полезных ископаемых.

Влияние водозаборов на сток. Степень влияния отбора подземных вод на режим реки определяется местными гидрогеологическими условиями и характером хозяйственной деятельности человека в районе подземного забора. К естественным факторам обычно относят: условия гидравлической взаимосвязи водоносных горизонтов с рекой; строение области фильтрации и емкостные свойства пород; конфигурацию русла реки; фильтрационные и емкостные свойства водосодержащих пород; условия питания и разгрузки основного водоносного горизонта; расходы и режим поверхностного и подземного стоков в ненарушенных условиях. Искусственными факторами являются: место водозабора; режим и продолжительность отбора подземных вод; удаленность водозаборных скважин от реки; схема расположения водозаборных скважин; место сброса использованных вод; работа других сооружений, оказывающих влияние на поверхностные и подземные воды [64].

Потребности отраслей народного хозяйства базируются на использовании преимущественно подземных вод (66 % общего забора), так как их качественные характеристики по экологическим нормам более благоприятны для ведения хозяйства. Подземные воды по сравнению с водой поверхностных водоемов лучше защищены от внешних загрязнителей и в меньшей степени подвержены сезонным количественным и качественным колебаниям.

Самые крупные водозаборы, состоящие из нескольких десятков скважин, сосредоточены в городах, где подземные воды используются для коммунального хозяйства и промышленного производства, а также на Лебединском, Стойленском рудниках, где производится откачка этих вод при добыче железной руды.

Использование поверхностных вод в общей системе водного хозяйства составляет 34 %, и в большей степени в хозяйственно-бытовых и мелиоративных целях.

Поскольку поверхностные и подземные воды представляют собой две ветви единой гидродинамической системы, изменение ресурсов и режима одной из них приводит к изменению другой. Особенно это проявляется при изъятии на хозяйственные нужды большого количества подземных вод, что приводит к существенному уменьшению речного стока [114; 115].

Водопотребляющие отрасли, изымая воду из поверхностных и подземных источников, могут значительно уменьшать естественный речной сток; особенно катастрофическое положение в Белгородской области складывается в маловодные годы, когда минимальные расходы меженного стока некоторых рек имеют близкое к нулевому значение.

Водохозяйственная система Белгородской области изымает из общего объема стока 425,8 млн м природных вод. Объемы водопотребления в различные годы изменялись в зависимости от экономического развития Белгородской области (рис 4.1).

За анализируемый период наибольшие объемы свежей воды потреблялись в 1992 г. (530,3 млн м3). С 1993 по 1997 гг. использование водных ресурсов на различные нужды народного хозяйства сократилось на 32 %, что объясняется нестабильной работой объектов экономики в этот период.

600 500

CI s 400 s s ig 300 о

200 100 годы

Рис. 4.1. Динамика общего водопотребления из природных источников за период 1990-2004 гг.

С 1999 по 2003 гг. забор воды из природных источников постепенно увеличился на 11,5 % и превысил уровень 1994 г. Экономическая ситуация последних лет стабилизировалась, что вызвало физический рост производства и потребность этого вида природного ресурса в достаточном количестве [93].

В структуре водохозяйственной системы одной из водоемких отраслей народного хозяйства всегда была промышленность. На ее нужды из природных источников изымается до 5,8 % от общих ресурсов. Из них доля воды высокого питьевого качества от общего ее используемого объема в промышленности составляет около 9 %. За период с 1990 по 2004 гг. объем потребляемой воды имел более или менее стабильный характер, за исключением 1996-1998 гг., когда наблюдался спад некоторых производств (рис. 4.2).

Средний модуль отбора вод на территории области - 0,34 л/с/км : это самый высокий показатель в Центрально-Черноземного регионе. В первую очередь это связано с работой водоотливных дренажных комплексов Лебединского и Стойленского железорудных карьеров.

Влияние предприятий горнодобывающего комплекса существенно осложняет экологическую обстановку. Разработка руд стала вторжением в водохозяйственный баланс территории вызвало ряд острейших конфликтов.

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 годы 19 из подземныз горизонтов □ из поверхностных источников

Рис. 4.2. Динамика промышленного водопотребления из поверхностных и подземных источников за период 1991-2004 гг.

Во-первых, горные выработки и карьеры в результате откачек воды, оказывая влияние на речной сток, приводят к резкому снижению уровня грунтовых вод и образованию депрессионных воронок. Во-вторых, все технологические стадии производства предприятий горно-металлургических комплексов предъявляют высокие требования к количественным и качественным показателям воды. В-третьих, влияние выражается в сбросах сточных вод, нередко содержащих химические элементы токсического действия. Загрязнение ими особенно сильно проявляется на малых реках, характеризующихся повышенной уязвимостью.

Работа подземных водозаборов и водопонизительных откачек привела к нарушению естественного гидродинамического режима подземных вод. На территории области выделяются три зоны образования воронок депрессии. Самая значительная из них (протяженностью с запада на восток до 35, а севера на юг до 8-10 км) сформировалась в бассейнах pp. Осколец, Чуфичка, Убля [69]. Здесь сосредоточены территории городов Губкина и Старого Оскола с развитой промышленной инфраструктурой и густой сетью железнодорожных узлов, находятся Лебединский и Стойленский карьеры, крупные промышленные предприятия горно-перерабатывающего и металлургических комплексов. Обогатительные комбинаты затрачивают огромные объемы воды при обогащении добытой руды. Для обеспечения технической водой этих предприятий на р. Оскол л действуют четыре водозаборных сооружения общей мощностью 3800 тыс. м в год. Кроме того, для обеспечения питьевой водой населения данного района и для нужд сельского хозяйства здесь сооружено более 280 скважин общей прол ектной мощностью 215 тыс. м . Бассейн р. Оскола и его притоков испытывает значительный антропогенный пресс на протяжении многих десятилетий. В ре

•у зультате в пределах воронки (общей площадью 380 км , в том числе от влияния карьеров - 220 км ) произошло снижение уровня подземных вод, достигающее 10 м, а непосредственно в зоне карьеров -15 м [69]. В результате pp. Осколец, Чуфичка в зоне образовавшейся депрессионной воронки попадают в подвешенное состояние и, вместо того, чтобы получать подземное питание, начинают отдавать свои воды. При этом сильно сокращается или вообще прекращается поверхностный сток, и эти реки должны были исчезнуть. Между тем за последние 20 лет сток р. Оскольца увеличился на 30 % [113]. Это связано с тем, что русла малых водотоков были использованы для сброса дренажных и осветленных вод хвостохранилищ Лебединского (р. Осколец) и Стойленского горнообогатительных комбинатов (р. Чуфичка).

В долине реки Северский Донец на площади развития воронки депрессии подземных вод полностью исчезли пойменные озера, произошло иссушение лесов, и изменился видовой состав растительности [69].

Большое воздействие на объем потребляемой воды оказывают системы промышленного водоснабжения, которые подразделяются на прямоточные, оборотные и последовательное использование воды. На промышленных предприятиях Белгородского региона получила распространение комбинация двух последних систем. Внедрение систем оборотного и повторно-последовательного водоснабжения на предприятиях области позволило существенно уменьшить потребности в воде (на 18 % от уровня 1992-1993 гг.) и сократить объемы промышленных стоков. За последние 5 лет такая система обеспечила экономию чистой воды более чем на 93 % (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Объем оборотного и последовательного использования воды за период 1990-2004 гг.

Именно широкое применение оборотного и последовательного водоснабжения является важнейшим мероприятием по организации рационального водопользования в условиях относительной региональной водонедостаточности [117; 118].

Коммунальная сфера также характеризуется объемным постоянным во-допотреблением и предъявляет высокие требования к качеству воды. По этой причине в Белгородской области для данного вида водоснабжения предпочтение отдается эксплуатации пресных подземных вод - 99 %. На протяжении анализируемого периода коммунальное хозяйство Белгородской области постепенно увеличило водопотребление с 15 (1991 г.) до 30 % (2004 г.) общего водозабора (рис. 4.4).

140 130 120 m s 110 я ч

100

S3 <и ю 90 О

80 70 60

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 годы Н из подземных горизонтов □ из поверхностных источников

Рис. 4.4. Динамика коммунального водопотребления из поверхностных и подземных источников за период 1991-2004 гг.

Общее среднее водопотребление хозяйственно-питьевого назначения на одного жителя составляет 233 л/сут. Но по административным районам удельное потребление воды согласно статистической отчетности существенно различается: от 22 (в Краснояружском и Яковлевском районах) до 296 л/сут (в Белгородском). Среднее потребление воды на одного городского жителя составляет 320 л/сут, сельского 70 л/сут.

Водоснабжение в регионе в основном базируется на использовании вод верхнемелового и альб-сеноманского водоносных горизонтов. В пределах области разведаны и утверждены запасы подземных вод на 59 месторождениях л общим объемом 1395,37 тыс. м /сут, освоены лишь 30 месторождений подземных вод. Насчитывается 579 различных по крупности водопользователей, которые осуществляют водоотбор от нескольких десятков м /сут (отдельные мелкие предприятия, не учитывающиеся при составлении госстатотчетности

2-ТП «Водхоз») до 100-150 м /сут и более (крупные водоканалы и горнообогатительные комбинаты). Использование подземных вод на хозпитьевые нужды на территории области в 2004 г. составило более 352,61 тыс. м3/сут

3 3

128,7 млн м /год), из них 315,8 тыс. м /сут - для водоснабжения городского населения и 36,91 тыс. м /сут. - сельского. Основными потребителями хозяйственно-питьевой воды являются: МУП «Горводоканал», г. Белгород - 126,74 тыс. м3/сут; МУП ОЖКХ, г. Старый Оскол - 91,38 тыс. м3/сут; МУПЭУ ВКХ, г. Губкин - 32,88 тыс. м3/сут; «Горводоканал», г. Шебекино - 10,71 тыс. м3/сут; МУП ВКХ, г. Алексеевка - 6,41 тыс. м3/сут; МП ВКХ, г. Валуйки - 5,90 тыс. л м /сут.

Потребление хозяйственно-питьевой воды в остальных населенных пунктах городского и поселкового типов, как правило, не превышает 1-2 тыс. м /сут [118; 119]. За анализируемый период значительно сократилось водопотребле-ние в сельском хозяйстве почти на 89 % от уровня 1991 года (рис. 4.5).

250200ГЛ S х ч

S. 150-s

О) гО ю о

1005001991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 годы

В из подземных гопизонтов □ из поверхностных источников

Рис.4.5. Динамика сельскохозяйственного водопотребления за период 1991-2004 гг.

Причина снижения объемов водопотребления этой отрасли - резкое сокращение оросительных площадей и поголовья скота в животноводстве (табл. 4.1).

Заключение

В заключении приводятся основные выводы и рекомендации:

1. Анализ физико-географических процессов позволил провести районирование территории по условиям однообразности формирования стока, где основными показателями являются: количество атмосферных осадков, густота овражно-балочного расчленения, водопроницаемость рельефообразующих пород, распаханность и лесистость территории.

5. Среднегодовой местный сток под влиянием хозяйственной деятельности человека уменьшается на 36 %, что связано с нерациональным использованием водных ресурсов. Результаты анализа качественного состава речных вод позволяют сделать вывод о загрязнении всех изученных водотоков. В уровне загрязненности поверхностных вод на большей части территории области прослеживается зональность: качество вод изменяется с севера на юг от умеренно-загрязненных до загрязненных. Это объясняется как природными условиями, так и меньшей долей антропогенного воздействия в верхних звеньях гидрографической сети. Основные показатели загрязнения вод составляют превышения предельно допустимых концентраций (ПДК) по окисляемости до 1,5-3,5, нитратов до 3,2, содержанию солей жесткости до 3,4, железа до 12-27, сероводорода до 5-30, нефтепродуктов до 110, общей минерализации до 1,5-2,7 ПДК.

Спад производства, наметившийся в последние годы, привел к некоторому сокращению сброса сточных вод в реки, но это слабо отразилось на улучшении качества воды в них. Загрязнение водных источников носит интегрированный характер, поэтому некоторое снижение нагрузки промышленности и сельского хозяйства не может привести к существенным положительным изменениям в качестве воды.

Для улучшения водного режима Белгородской области рекомендуется проводить водорегулирующие, водоохранные и компенсирующие мероприятия. Регулирование водных ресурсов можно выполнить путем строительства фильтрующих водоемов в балочной сети, особенно в Восточном и Юго-восточном районах области, характеризующихся дефицитом водных ресурсов. Дополнительные безвозвратные потери на испарение можно компенсировать путем пополнения искусственных запасов подземных горизонтов водами весеннего стока. Водоохранные мероприятия должны включать систему мониторинга за состоянием водных объектов, снижение объемов сбрасываемых сточных вод в реки и водоемы, использование сточных вод предприятий в системах замкнутого оборотного водоснабжения, строительство ливневых канализаций, обустройство водоохранных зон.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Шевченко, Валентина Николаевна, Воронеж

1. Авакян, А.Б. Водохранилища / А.Б. Авакян, В.В. Салтанкин, В.А. Шарапов.1. М.: Мысль, 1987.-323 с.

2. Авакян, А.Б. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: учеб. пособие / А.Б. Авакян, В.М. Широков. Минск: Университетское, 1990. - 240 с.

3. Аверьянова, Г.А. Влияние геологического строения на формирование подземного питания малых рек Татарии / Г.А. Аверьянова // Вопросы геологии, географии и краеведения / Сб. конф. географии. Казань, 1966. - Вып. 3. — С. 57 — 61.

4. Агроклиматический справочник по Белгородской области. — JL: Гипроме-теоиздат, 1959. 114 с.ф 5. Алекин, О.А. Общая гидрохимия / О.А. Алекин. JL: Гидрометеоиздат,1970.-442 с.

5. Алексеевский, Н.И. Проблемы гидрологии / Н.И. Алексеевский. М.: Изд-во МГУ, 1999. - Вып. 1. - 399 с.

6. Андреянов, В.Г. Циклические колебания годового стока и их учет при гидрологических расчетах / В.Г. Андреянов // Сб. тр. ГТИ. -1959. Вып. 68. - С. 3-49.

7. Антимонов, Н.А. Природа Белгородской области / Н.А. Антимонов. Белгород, 1959. - 293 с.

8. Антипов, А.Н. Географические аспекты гидрологических исследований / А.Н. Антипов, JI.M. Корытный. Новосибирск: Наука, 1981. - 177 с.

9. Ф 10. Апполов, Б.А. Учение о реках / Б.А. Апполов. М.: Изд-во МГУ, 1963.424 с.

10. Атлас «Природные ресурсы и экологическое состояние Белгородской области»: учеб.-справ. Картограф. Пособие. Белгород, 2005.

11. Ахтырцев, Б.П., Почвенный покров Белгородской области: структура, районирование и рациональное использование / Б.П. Ахтырцев, В.Д. Солови1 ченко — Воронеж: Воронежск. ун-та, 1984. 268 с.

12. Белгородоведение: учеб. для общеобраз. учр. / Под ред. В.А. Шаповало• ва. Белгород: Изд-во БелГУ. - 2002. - 410 с.

13. Белгородская область. Топографическая карта (масштаб 1:200 ООО). М.: Военно-топографическое управление генерального штаба, 1997. - 32 с.

14. Беличенко, Ю.П. Рациональное использование и охрана водных ресурсов / Ю.П. Беличенко. М., 1986. - 303 с.

15. Богословский, Б.Б. Основы гидрологии суши (реки, озера, водохранилища): учеб. пособие / Б.Б. Богословский. Минск: Изд-во БГУ, 1974. - 214 с.

16. Борисова, Г.Г. Проблемы регулирования хозяйственной деятельности на водосборных территориях водных объектов и пути их решения / Г.Г. Борисова, О.Ю. Конистяпина// Водное хозяйство России. Екатеринбург, 2003. - С. 164-171.

17. Бочков, А.П. О влиянии агротехнических и лесомелиоративных мероприятий на сток рек лесостепных и степных районов / А.П. Бочков // Тр. ГГИ. — 1965.-Вып. 127.

18. Будыко, М.И. Климат в прошлом и будущем / М.И. Будыко. Л., 1980. - 351 с.

19. Булавко, А.Г. Водный баланс речных водосборов / А.Г. Булавко. Л., 1971.

20. Важнов, А.Н. Гидрология рек / А.Н. Важнов. М.: Изд-во МГУ, 1976. -339 с.

21. Вендров, С.Л. Водохранилища и окружающая природная среда / Л.С. Вендров, К.Н. Дьяконов. М.: Наука, 1976. - 135 с.

22. Владимиров, A.M. Гидрологические расчеты / A.M. Владимиров. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 365 с.

23. Виноградов, Ю.Б. Проблемы совершенствования теории и методов расчета стока / Ю.Б. Виноградов, Л.С. Кучмент, А.В. Рождественский / Сб. докл. -Л.: Гидрометеоиздат, 1986. С. 47-63.

24. Водные ресурсы СССР и их использование: Государственный водный кадастр. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 303 с.

25. Водные ресурсы рек ЦЧО: Сб. тр. ГГИ / Под ред. К.П. Воскресенского. -Л.: Гидрометеоиздат, 1948.-331 с.

26. Водогрецкий, В.Е. Антропогенное изменение стока малых рек / В.Е. Во-догрецкий. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - 176 с.

27. Водогрецкий, В.Е. Влияние агролесомелиорации на годовой сток / В.Е. Во-догрецкий. -JL: Гидрометеоиздат, 1979.

28. Водогрецкий, В.Е. Влияние леса на слой весеннего половодья / В.Е. Водогрецкий, Э.А. Зайцева // Тр. ГТИ. JL: Гидрометеоиздат, 1984. - Вып. 291 - С. 27 - 35.

29. Воскресенский, К.П. Норма и изменчивость годового стока рек Советского Союза / К.П. Воскресенский. JL: Гидрометеоиздат, 1962. - 545 с.

30. Высоцкий, Г.Н. О гидрологическом влиянии лесов / Г.Н. Высоцкий. М.: Гослесбумиздат, 1938. - 67 с.

31. География Белгородской области: учеб. пособие / Природа. М.: Изд-во МГУ, 2003. - 64 с.

32. Геология, гидрогеология и железные руды бассейна Курской магнитной аномалии.-М.: Недра, 1972.-Т. 1, кн. 2.-438 с.

33. Гидрогеология и инженерная геология КМА / Под ред. А.Т. Бобрышева. -М: Недра, 1972.-480 с.

34. Гидрогеология СССР / Под ред. А.В. Сидоренко. М.: Недра, 1972. -Т. IV. - 495 с.

35. Гидрохимия рек Белгородской области / Г.Д. Кологрев, Р.С. Петрова / Отчет. — Казань, 1971. Ч. 5. - 73 с.

36. Глушков, В.Г. Географо-гидрологический метод / В.Г. Глушков // Известия ГГИ. 1933. -№ 57-58. - С. 5-9.

37. Глушков, В.Г. Географо-гидрологический метод / В.Г. Глухов // Вопросы теории и методы гидрологических исследований. М., 1961. - С. 70-76.

38. Голосов, В.Н. Некоторые причины отмирания речной сети в условиях интенсивного сельскохозяйственного освоения земель / В.Н. Голосов, Н.Н. Иванова // Водные ресурсы. 1993. - Т. 20. - № 6. - С. 684-688.

39. Государственный мониторинг поверхностных водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на территории Белгородской области за 2000 год: Отчет / А.И Спиридонов, Л.П. Зимина, В.И. Радчук. Белгород, 2001. -Вып. 1. - 115 с.

40. Грин, A.M. Опыт стационарного изучения процессов стока и смыва A.M. Грин // Современные экзогенные процессы рельефообразования. М., 1970.

41. Дегтярев, С.Д. Природоохранные аспекты комплексной оценки водных ресурсов территории ЦЧО: Автореф дис. канд. геогр. наук: 11.00.11 / С.Д. Дегтярев. Воронеж, высшее военное авиационное училище. — Воронеж, 1998. — 21 с.

42. Дегтярь, А.В. Гидролого-экологический анализ деградационных процессов в речных бассейнах малых рек юго-запада ЦЧР: Автореф дис. канд. геогр. наук: 25.00.27 / А.В. Дегтярь. Воронежский гос. пед. ун-т. Воронеж, 2005. - 23 с.

43. Доброумов, Б.М. Преобразование водных ресурсов и режима рек центра ETC / Б.М. Доброумов, Б.С. Устюжанин. Л., 1980. - 221 с.

44. Долинино-Иванский, В.В. Опыт определения условий стока весенних вод с малых водосборов в Тульской губернии: Материалы по опытно-мелиоративному делу / В.В. Долинино-Иванский. М., 1928. - Т. 1.

45. Дубах, А.Д. Материалы по вопросам прудовой техники / А.Д. Дубах Л., 1928.

46. Евстигнеев, В.М. Речной сток и гидрологические расчеты / В.М. Воскресенский. -М.: Изд-во МГУ, 1990.-304 с.

47. Жердев, В.Н. Комплексный подход к исследованию контролируемых параметров земельных ресурсов по бассейновому принципу / В.Н. Жердев, П.С. Русинов. Воронеж: ВГАУ, 1999. - 202 с.

48. Жердев, В.Н. Особенности залегания снежного покрова и формирования стока талых вод на склонах, обработанных различными агротехническимиприемами, в условиях ЦЧО / В.Н. Жердев // Науч. труд. Воронежск. с.-х. ин-та. 1978.-Т. 97.

49. Жердев, В.Н. Геоэкологические проблемы малых рек ЦЧО (Формирование максимального стока, состояние и использование, охрана и управление): Моногр. / В.Н. Жердев, А.И. Бородкин. Воронеж: ВГПТУ, 2003.-243 с.

50. Жердев, В.Н. Природоохранные аспекты оценки поверхностных водных ресурсов / В.Н. Жердев, С.Д. Дегтярев // Вестник Воронежского отдела Русского географического общества. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1999 - Вып. 2. - Т. 1. - С. 9-16.

51. Зарубаев, Н.В. Комплексное использование и охрана водных ресурсов: Учеб. пособие для вузов / Н.В. Зарубаев. Л.: Стройиздат, 1976. - 224 с.

52. Золоторев, В.Н., Интегральная оценка ресурсов ЦЧО / В.Н. Золоторев, В.Н. Жердев, С.Д. Дегтярев. Воронеж: Изд-во ВВВАИУ, 1998. - 80 с.

53. Иверонова, М.И. Опыт анализа склоновых явлений статистическим способом по аэроснимкам и крупномасштабной карте / М.И. Иверонова // Известие АН СССР, 1969. Сер. Геогр. - № 2.

54. Калинин, В.М. Малые реки в условиях антропогенного воздействия (на примере восточного Зауралья) / В.М. Калинин, С.И. Ларин, И.М. Романова. -Тюмень: Тюменский Государственный Университет, 1998. 220 с.

55. Калинин, Г.П. Проблемы глобальной гидрологии / Г.П. Калинин. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 377 с.

56. Карта грунтовых вод Европейской части СССР масштаба 1:500 000 / Под ред. А.Н. Семихатова. М., 1958.

57. Карташов, И.П. Основные закономерности геологической деятельности рек горных стран / И.П. Карташов. М.: Наука, 1972. - 184 с.

58. Кизевальтер, Д.С. Геоморфология и четвертичная геология / Д.С. Кизе-вальтер, Г.И. Раскатов, А.А. Рыжова. М.: Недра, 1981.

59. Климатические ресурсы Центрально-Черноземных, Брянской и Орловской областей / Под ред. М.М. Ясногорской. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 13 с.

60. Комаров, В.Д. Весенний сток равнинных рек Европейской части СССР, условия его формирования и методы прогноза / В.Д. Комаров — JL: Гидроме-теоиздат, 1959.

61. Кононов, Е.Н. Геоэкологическая оценка хозяйственного использования природных вод Воронежской области: Автореферат дис. канд. геогр. наук: 25.00.36 / Е.Н. Кононов. Воронеж, гос. ун-т. - Воронеж, 2003. - 17 с.

62. Корзун, В.И. Сток и потери талых вод на склонах полевых водосборов / В.И. Корзун. -JL, 1968.

63. Коровин, В.И. Влияние залесенности на водные ресурсы северо-западного Кавказа / В.И. Коровин, Ю.Я. Негалевский // Тез. докл. конф / Проблемы рационального использования и охраны малых рек. Грозный, 1987. — С. 66 - 67.

64. Коронкевич, Н.И. Преобразование водного баланса / Н.И. Коронкевич. -М.: Наука, 1973.-120 с.

65. Коронкевич, Н.И. Водный баланс Русской равнины и его антропогенные изменения / Н.И. Коронкевич М.: Наука, 1990. - 204 с.

66. Косинова, И.И. Теоретические основы крупномасштабных экологических исследований / И.И. Косинова. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1998.-255 с.

67. Кочуров, Б.И. Экодиагностика и сбалансированное развитие: Учеб. пособие / Б.И. Кочуров. М.; Смоленск: Маджента, 2003. - 384 с.

68. Крымская, О.В. Качество вод в реках Центрально-Черноземного региона: учеб. пособие / О.В. Крымская, М.Г. Лебедева. Белгород: Политерра, 2004. - 105 с.

69. Кузин, B.C. Географические закономерности гидрологического режима рек / B.C. Кузин, В.Н. Бабкин. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 200 с.

70. Куприянов, В.В. Гидрологические аспекты урбанизации / В.В. Куприянов.-Л., 1977.-183 с.

71. Курдов, А.Г. Водные ресурсы Воронежской области / А.Г. Курдов Воронеж: Изд-во ВГУ, 1995. - 208 с.

72. Лукин, С.В. Основные аспекты воспроизводства плодородия черноземов в ландшафтном земледелии Белгородской области / С.В. Лукин, С.И. Тютюнов, Л.В. Марциневская // Бюллетень ВИУА. 2001. - № 114. - С. 20-21.

73. Львович, М.И. О преобразовании стока рек степных и лесостепных районов Европейской части СССР / М.И. Львович // Известие АН СССР. Сер. Геогреф. -1952.-№5.

74. Львович, М.И. Человек и воды / М.И. Львович. М.: Географгиз, 1963. -568 с.

75. Львович, М.И. Почвенное направление в гидрологии / М.И. Львович // Труды ИГ АН СССР. М., 1980. - С. 30-51.

76. Львович, М.И. Вода и жизнь (водные ресурсы их преобразование и охрана) / М.И. Львович. М.: Мысль, 1986. - 254 с.

77. Масленникова, В.В. Картографирование качества поверхностных вод / В.В. Масленникова, В.А. Скорняков // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. - № 2. - 1993.

78. Мильков, Ф.Н. Карстово-меловые ландшафты южных районов Черноземного центра / Ф.Н. Мильков. Воронеж, Науч. зап. отд. Геогр. о-ва СССР, 1965.

79. Мильков, Ф.Н. Долинно-речные ландшафты Среднерусской лесостепи / Ф.Н. Мильков, В.Б. Михно. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1987. - 256 с.

80. Михайлов, В.Н. Общая гидрология: Учеб. для геогр. спец. вузов / В.Н. Михайлов, А.Д. Добровольский. М.: Высш. шк., 1991. - 368 с. Мишон, В.М. Снежные ресурсы и местный сток / В.М. Мишон. - Воронеж: ВГУ, 1988.- 192 с.

81. Мишон, В.М. Снежные ресурсы и местный сток / В.М. Мишон. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1998. - 192 с.

82. Мишон, В.М. Река Воронеж и ее бассейн: ресурсы и водно-экологические проблемы / В.М. Мишон. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2000. - 296 с.

83. Михно, В.Б. Морфолого-генетические типы карста Среднерусской возвышенности / В.Б. Михно // Вопросы общего и регионального карстоведения. -М.: Изд-во МГУ, 1977. С. 76-85.

84. Морозов, В.И. Основные закономерности формирования и развития речных долин / В.И. Морозов. Белгород: Крестьянское Дело, 1994. - 165 с.

85. Назаров, Г.В. Особенности водопроницаемости почв лесостепной зоны Европейской части СССР / Г.В. Назаров // Известия Всесоюзного географического общества. 1965. - Т. 97, - Вып. 2.

86. Назаров, Г.В. Зональные особенности водопроницаемости почв СССР / Г.В. Назаров. Л., 1970.

87. Назаров, Г.В. Гидрологическая роль почвы / Г.В. Назаров. М.: Наука, 1981.-216с.

88. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Л.: Гидрометеоиз-дат, 1990. - Сер. 3. - Ч. 1-6. - Вып. 28. - 365 с.

89. Окружающая среда и природные ресурсы Белгородской области в 2002 году / Гос. докл. Белгород: Областная типография, 2003. - 90 с.

90. Оценка ресурсов и качества поверхностных вод / Под ред. В.А. Скорня-кова, К.К. Эделыитейна. М.: Изд-во МГУ, 1989. - 197 с.

91. Перехрест, С.М. Влияние хозяйственной деятельности на водные ресурсы малых рек Украины / С.М. Перехрест, B.C. Перехрест // Вопросы географии. -М.: Мысль, 1981.-№ 118.-С. 129-138.

92. Петина, В.И. Интегральная оценка экологической ситуации и охрана окружающей среды Белгородской области: Дис. канд. геогр. наук: 11.00.11 / В.И. Петина. Воронеж, авиационный инженер, ин-т. Воронеж, 1999. — 186 с.

93. Петров, Г.Н. Формирование меженных расходов малых рек и принципы определения расчетных расходов / Г.Н. Петров // Гидротехника и мелиорация. 1969.-№9.-С. 36-88.

94. Поосколье / Под. ред. Ф.Н. Милькова. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1980. -188 с.

95. Почвоведение с основами геологии: Учеб. пособие / А.И. Горбылева, Д.М. Андреева, В.Б. Воробьев, В.И. Петровская. М.: Новое Знание, 2002. - 480 с.

96. Природные ресурсы ЦЧЭР, перспективы их использования и охрана / Б.П. Ахтырцев, В.А. Бугаев, К.Ф. Хмелев; Под ред. Б.П. Ахтырцева. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1985.-200 с.

97. Раскатов, Г.И. Геоморфология и неотектоника территории Воронежской антеклизы / Г.И. Раскатов. Воронеж: Воронежск. ун-т, 1969. - 163 с.

98. Рахманов, В.В. Речной сток и агротехника / В.В. Рахманов // Тр. Гидро-метеоцентра СССР. 1973. - Вып. 114 - 200 с.

99. Рахманов, В.В. Водорегулирующая роль лесов / В.В. Рахманов. JL: Гидрометеоиздат, 1975. - 192 с.

100. Рахманов, В.В. Гидроклиматическая роль лесов / В.В. Рахманов. — М.: Лесная пром., 1984.-241 с.

101. Рациональное использование водных ресурсов: Учеб. для вузов / С.В. Яковлев, И.В. Прозоров, Е.Н. Иванов, И.Г. Губин; Под ред. С.В. Яковлева. М.: Высш. шк., 1991.-400 с.

102. Реймерс, Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник / Н.Ф. Рей-мерс. М.: Мысль, 1990. - 637 с.

103. Ресурсы поверхностных вод СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - Т. 7. - 431 с.

104. Роде, А.А. Основы учения о почвенной влаге / А.А. Роде. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. - 662 с.

105. Родионов, В.З. Влияние прудов и малых водохранилищ на сток рек лесостепной и степной зоны бассейна Волги / В.З. Родионов // Тр. ГГИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. — Вып. 229. — С. 106-122.

106. Родионов, В.З. Использование географо-гидрологического метода в оценке влияния антропогенной деятельности на сток рек / В.З. Родионов // Географо-гидрологический метод исследования вод суши. JL: Наука, 1984. - С. 142-149.

107. Рязанцев, В.К. Формирование половодья малых равнинных водотоков / В.К. Рязанцев, В.Н. Жердев. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1991. - 184 с.

108. Самарина, В.П. Влияние горно-металлургического комплекса на динамику тяжелых металлов в бассейнах малых рек Курско-Белгородской магнитной аномалии / В.П. Самарина // Водные ресурсы. 2003. - Т. 30. - № 5. - С. 596-604.

109. Смольянинов, В.М. Водозаборы с искусственным пополнением подземных вод для орошения земель: Моногр. / В.М. Смольянинов. — Ворнеж: ВГАУ, 2001.- 153 с.

110. Смольянинов, В.М. Подземные воды Центрально-черноземного региона: условия их формирования, использования: Монография / В.М. Смольянинов. Воронеж: ВГАУ, 2003. - 250 с.

111. Смольянинов, В.М. Комплексная оценка антропогенного воздействия на природную среду при обосновании природоохранных мероприятий / В.М. Смолоьянинов, П.С. Русинов, Д.Н. Панков. Воронеж: Изд-во ВГАУ, 1996. -125 с.

112. Смольянинов В.М. Бассейновый подход при изучении экологического состояния водных ресурсов Центрально-черноземного региона / В.М. Смольянинов, В.И. Шмыков // Труды междун. науч. конф. «Высокие технологии в экологии» / Воронеж, 1998. С. 34-39.

113. Состояние окружающей природной среды Белгородской области в 2002 году. / Гос. докл. Белгород: ГЦЭП МПР РФ, 2003. - 90 с.

114. Специальное инженерно-геологическое обследование территории Белгородской области масштаба 1:200 000 / А.Н. Петин, Ю.В. Юдина, В.И. Петина, А.И. Кудриков // Отчет. Белгород, 2000. - 86 с.

115. Справочник по климату СССР. JT.: Гидрометеоиздат, 1968. - Вып. 28.

116. Сток весеннего половодья и водные ресурсы Белгородской области / Р.С. Петрова, Г.Д. Кологреев // Отчет. Казань, 1975. - Ч. V. - 127 с.

117. Субботин, А.И. Сток талых и дождевых вод (по экспериментальным данным) / А.И. Субботин. М.: Гидрометеоиздат, 1966. - 378 с.

118. Субботин, А.И. Ландшафтно-гидрологический метод изучения, расчеты и прогнозы стока талых и дождевых вод / А.И. Субботин // Метеорология и гидрология. 1967.-№ 12.-С. 50-57.

119. Субботин, А.И. О ландшафтном направлении в гидрологии / А.И. Субботин // Водные ресурсы. 1983. - № 6. - С. 42-50.

120. Сухарев, И.П. Регулирование и использование местного стока / И.П. Сухарев. -М., 1976.

121. Трушина, Т.П. Экологические основы природопользования / Т.П. Трушина. Ростов-н/Д: Феникс, 2001. - 384 с.

122. Тютюнников, С.И. Основные методологические подходы к разработке систем воспроизводства плодородия почв в земледелии Белгородской области / С.И. Тютюнников, С.В. Лукин // Белгородский Агромир. 2000. - № 3. - С. 5-7.

123. Федоров, С.Ф. Исследование элементов водного баланса в лесной зоне Европейской территории СССР / С.Ф. Федоров. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. — 264 с.

124. Федоров, С.Ф. Об изменении состояния лесного биогеоценоза под влиянием лесохозяйственных мероприятий / С.Ф. Федоров // Сб. тр. / Гидрологические исследования ландшафтов. Новосибирск: Наука, 1986. - С. 97 — 102.

125. Харченко, С.И. Исследование потерь и добегание талых вод / С.И. Хар-ченко // Тр. ГГИ. -Л.: Гидрометеоиздат, 1976. Вып. 57.

126. Хрисанов, В.А. Геологическое строение и полезные ископаемые Белгородской области: Учеб. пособие / В.А. Хрисанов, А.Н. Петин, М.М. Яковчук. -Белгород: Изд-во БелГУ, 2000. 245 с.

127. Хруцкий, С.В. Альбом геологических разрезов Центральночерноземных областей / С.В. Хруцкий, В.М. Смольянинов, Э.В. Косцова Воронеж: Изд-во ВГУ, 1974. - 176 с.

128. Чеботарев, А.И. Вопросы влияния хозяйственной деятельности на водный режим и водные ресурсы / А.И. Чеботарев // Тр. ГГИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.-Вып. 206.

129. Чеботарев, А.И. Общая гидрология (воды суши): Учеб. пособие / А.И. Чеботарев. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 544 с.

130. Чендев, Ю.Г. Растительность лесных экосистем юга Среднерусской лесостепи в голоцене: природные и антропогенные изменения / Ю.Г. Чендев // Юг России в прошлом и настоящем: история, экономика, культура. Белгород: Изд-во БелГУ, 1998.

131. Чендев, Ю.Г. Деградация речной сети Белгородской области / Ю.Г. Чендев, Н.Е. Гончарова // Экологическая безопасность и здоровье людей в XX веке: Материал. VI Всероссийской науч.-прак. конфер. Белгород: Изд-во БелГУ, 2000-С. 70-73.

132. Чендев, Ю.Г. Деградация речной сети Белгородской области за последние 200 лет по результатам сравнительного анализа современных и старинных карт / Ю.Г. Чендев // Отчет. Белгород, 2004. - 22 с.

133. Чикишев, А.Г. Карст Русской равнины / А.Г. Чикишев. М.: Наука, 1978.- 191 с.

134. Чуйков, А.Т. О роли рельефа в распределении осадков на территории Центрально-черноземных областей / А.Т. Чуйков // Зап. Воронежск. отд. геогр. о-ва СССР. 1966. - С. 76-85.

135. Швебс, Г.И. Теоретические работы географо-гидрологических и ланд-шафтно-гидрологических исследований / Г.И. Швебс // Гидрологические исследования ландшафтов. Новосибирск: Наука, 1986. — С. 5-8.

136. Шевченко, В.Н. Структура порядков речной сети Белгородской области / В.Н. Шевченко, М.В. Чеботарева // География и окружающая среда: материалы Междунар. конф. молодых географов, 25 сент. 2002 г. Белгород, Изд-во БелГУ, 2002.-С. 119-120.

137. Шевченко, В.Н. Особенности природопользования в бассейнах рек Белгородской области / В.Н. Шевченко, А.Н. Петин // Актуальные проблемы экологии и охраны окружающей среды: тез. докл. Всерос. конф. молодых ученых и студ. Уфа: РИО БашГУ, 2004. - С. 28-30.

138. Шикломанов, И.А Антропогенное изменение водности рек / И.А. Шик-ломанов. JL: Гидрометеоиздат, 1979. - 302 с.

139. Шикломанов, И.А. Влияние хозяйственной деятельности на речной сток / И.А. Шикломанов. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 334 с.

140. Шипчинский, А.В. Климат ЦЧО / А.В. Шипчинский. Воронеж, 1929. -Вып. 1. - 123 с.

141. Шпак, И.С. Результаты исследования инфильтрационной способности водосборов / И.С. Шпак // Тр. ГГИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1955. - Вып. 51 (105).-С. 68-87.

142. Щербаков, Ю.А. Склоновые ландшафты / Ю.А. Щербаков. Калинин: Калин, гос. ун-т, 1982. - 88 с.

143. Эдельштеин, К.К. Водные массы долинных водохранилищ / К.К. Эдель-штейн. М.: Изд-во МГУ, 1991.-175 с.

144. Эдельштейн, К.К. Преобразованные речные экосистемы России / К.К. Эдельштейн // Проблемы гидрологии и гидроэкологии / Под ред. Н.И. Алексеевского.-М.: Изд-во МГУ, 1999.-Вып. 1.-С. 188-201.

145. Эдельштейн, К.К. Экологические проблемы регулирования речного стока и реконструкция водохранилищ / К.К. Эдельштейн // Вестник МГУ. М., 1994. - № 5. - Сер. 5. - С. 52-58.

146. George E.J. The effect of Shelterbelts on croft yelds. lv60.

147. Sinclair I.D. Watershed management research in southern Californians brush covered. Journ of Forestry. 1960. — № 4.

Информация о работе

Шевченко, Валентина Николаевна
кандидата географических наук
Воронеж, 2006
ВАК 25.00.27

Диссертация

Гидроэкологический анализ водного режима территории Белгородской области - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы