Подземный сток бассейна р. Чая (Западная Сибирь) и его многолетняя изменчивость

Харанжевская, Юлия Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Подземный сток бассейна р. Чая (Западная Сибирь) и его многолетняя изменчивость
ВАК РФ 25.00.07, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Подземный сток бассейна р. Чая (Западная Сибирь) и его многолетняя изменчивость"

Харанжевская Юлия Александровна

Подземный сток бассейна р. Чая (Западная Сибирь) и его многолетняя изменчивость

25.00.07 - гидрогеология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 9 МАЙ 2011

Томск-2011

4846543

Работа выполнена в Национальном исследовательском Томском политехническом университете и ГНУ Сибирском НИИ сельского хозяйства и торфа Россельхозакадемии.

Научный руководитель: доктор географических наук, Савичев Олег Геннадьевич

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Попов Виктор Константинович

кандидат геолого-минералогических наук, Здвижков Михаил Александрович

Ведущая организация: ОАО «Томскгеомониторинг», г. Томск

Защита состоится «31» мая 2011 г. в 16 30 час. на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 212.269.03 при Национальном исследовательском Томском Политехническом университете по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 2а, стр. 5 (20 корпус), ауд. 504.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Национального исследовательского Томского политехнического университета.

Автореферат разослан «29» апреля 2011 г.

О.Е. Лепокурова

Общая характеристика работы

Актуальность. Таежная зона Западной Сибири характеризуется широким

распространением болотных ландшафтов, что во многом определяет условия формирования подземного стока и специфику геоэкологической обстановки в регионе. Одной из проблем исследуемой территории является то, что распространение болот существенно ограничивает хозяйственную деятельность и ухудшает условия жизни населения. Болота, аккумулируя большие объемы атмосферной влаги, влияют на геоэкологическое состояние, гидрогеологический и гидрологический режимы исследуемой территории. В связи с этим необходима проработка методологии оценки подземного стока заболоченных территорий и соответственно его оценка. Указанными вопросами в разное время плодотворно -занимались [Глушков, 1929; Огиевский, 1933; Саваренский, 1934; Львович, 1938; Поляков, 1947; Макаренко, 1947; Воскресенский, 1956; Куделин, 1949, 1960, 1965; Кусковский, 1965; Смоленцев, 1967; Kunkle, 1965; Попов, 1968; Де Уист, 1969; Chow et al., 1988; Зекцер, Джамалов, 1989; Rutledge, Daniel, 1994; Покровский и др., 2001; Марков, 2002; Савичев, 2005, 2010 и др.]. Значительный вклад в изучение вопросов, сопряженных с оценкой подземного стока и вопросов, связанных с методологией и методикой гидрогеологических, гидрологических, гидрохимических и других исследований заболоченных территорий внесли А.Д. Дубах, К.Е. Иванов, В.В. Романов, С.М. Новиков, И.Л. Калюжный, Е.М. Черняев, В.В. Панов, Д.В. Московченко и др. Основы классификации болот, методология исследований и общие представления о механизме болотообразовапия представлены в работах Н.Я. Кац, М.С. Боч, М.И. Нейштадт, О.Л. Лисс, С.Э. Вомперского, A.A. Сирина и др. Ряд особенностей этого процесса в Западной Сибири раскрыт в работах Л.И. Инишевой, Н.Г. Инишева, Д.А. Буракова, А.И. Петрова, С.Л. Шварцева, Н.М. Рассказова, Л.П. Рихванова, В.К. Бернатониса, Е.Д. Лапшиной, H.H. Пологовой, В.А. Базанова, С.Н. Кирпотина, О.Г. Савичева, М.А. Здвижкова и др., благодаря которым выявлены закономерности изменения элементов водного баланса и химического состава болотных вод и торфов в разных типах болот.

Тем не менее, в настоящее время подземный водный и сток растворенных

веществ с заболоченных территорий, условия его формирования и закономерности

пространственно-временных изменений изучены недостаточно полно для принятия

эффективных управленческих решений в части использования и охраны водных ресурсов.

Не разработана теория и методология оценки и прогноза состояния болотных экосистем в

условиях климатических изменений, наблюдаемых в Северной Евразии в целом и в

Западной Сибири в частности, что определяет актуальность исследований в данном

направлении. В рассматриваемой работе проблема определения подземного стока с

заболоченных территорий исследуется на примере бассейна р. Чая, представляющего собой характерный участок южно-таежной подзоны Западной Сибири. Указанная площадь крайне мало населена и слабо освоена в хозяйственном отношении, отличается высокой заболоченностью и широким распространением верховых болот. Вместе с тем здесь возможна разработка крупнейшего месторождения железной руды, что потребует проведения комплексного исследования окружающей среды, в том числе гидрогеологического и геоэкологического анализа территории.

Цель работы состоит в определении подземного стока и его многолетней изменчивости, оценке его роли в формировании современного состояния заболоченной территории южно-таежной подзоны Западной Сибири.

Для решения поставленной цели были определены следующие задачи:

1) определение подземного стока в бассейне р. Чая как одного из интегральных показателей состояния водосборов;

2) анализ многолетней изменчивости подземного стока в бассейне р. Чая и климатических факторов его формирования;

3) анализ связей меяоду подземным стоком и заболоченностью;

4) районирование территории бассейна р. Чая с учетом данных о подземном

стоке.

Объекты и методы исследований. Объектом исследований является бассейн р. Чая - левобережного притока р. Обь. Выбор объекта исследований обусловлен его типичностью для условий южно-таежной подзоны Западной Сибири. В процессе исследований использовались гидролого-гидрогеологический, географо-гидрологический, ландшафтно-геохимический и статистический методы, при определении эколого-геохимического состояния природных вод - современные методы определения химического состава вод.

государственным университетом (ТГУ), Томским государственным педагогическим университетом (ТГПУ); в 2006-2009 гг. - преимущественно сотрудниками СибНИИСХиТ при непосредственном участии автора; 4) материалы наблюдений Росгидромета за температурой приземных слоев воздуха и атмосферными осадками на метеостанциях у г. Колпашево, сел Бакчар и Подгорное с 1936 по 2007 гг.; 5) результаты дешифрирования космоснимков, материалы рекогносцировочных обследований и топогеодезических работ в 2003, 2007, 2008, 2009 гг. ООО «ИНГЕОТЕХ», СибНИИСХиТ, ОАО «Томскгеомониторинг» и ТПУ; 6) данные ТПУ, СибНИИСХиТ и Росгидромета о химическом составе малых и средних рек, болотных вод; 7) опубликованные данные о химическом составе речных, болотных и подземных вод.

Личный вклад автора. Полевые и лабораторные работы выполнены автором совместно с сотрудниками лаборатории торфа и экологии СибНИИСХиТ, кафедры гидрологии ТГУ, кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии ТПУ, ООО «ИНГЕОТЕХ» и лаборатории агроэкологии ТГПУ в период 2004-2009 гг. Оценка подземного стока, анализ условий его формирования и современного состояния района исследований выполнен самостоятельно.

Защищаемые положения.

1. Норма подземного стока на рассматриваемой территории южной тайги за статистически однородный период с 1984 по 2007 гг. в целом по бассейну р. Чая составляет 1,20 л/с км2 или 33 % от суммарного водного стока, что в 1,5 раза больше по сравнению с подземным стоком с незаболоченных водосборов. В сравнении с предыдущим периодом (с 1950-х по 1983 г.) в южно-таежной подзоне Западной Сибири произошло увеличение подземного стока более чем на 20 %.

2. Увеличение подземного стока и внутригодовое перераспределение стока рек в значительной степени связано со смещением границ гидрологических сезонов в сторону более позднего начала зимней межени и более ранних сроков начала снеготаяния. В целом, в ближайшей и среднесрочной перспективе сохранятся благоприятные условия для дальнейшего заболачивания территории.

3. Высокая заболоченность южно-таежной подзоны Западной Сибири определяет устойчивость водосборных территорий в условиях наблюдаемых природно-климатических изменений и возрастающей антропогенной нагрузки.

Научная новизна. Впервые выполнен комплексный анализ подземного стока и условий его формирования на заболоченной территории южно-таежной подзоны Западной Сибири на основе изучения динамики элементов месячного водного баланса речных

водосборов. Выявлены особенности формирования подземного стока и подземного химического выноса на заболоченных территориях в зависимости от структуры болот. Изучение пространственной структуры болотных экосистем проводилось с использованием данных дистанционного зондирования Земли. Впервые количественно охарактеризован механизм изменения водного стока малых болотных рек Западной Сибири и его подземной составляющей под влиянием климатических изменений. Проведена количественная оценка месячного, сезонного и годового водного и гидрохимического стока с водосборов малых рек с высокой степенью заболоченности, изучен уровенный режим болотных вод в пределах различных болотных биогеоценозов.

Практическая значимость. Полученные результаты исследований могут быть использованы при разработке системы комплексного использования вод бассейна р. Оби и освоения Бакчарского железорудного месторождения, а также в учебном процессе в Томском политехническом университете. Результаты уже использованы при разработке эколого-мелиоративного районирования Западной Сибири в рамках выполнения НИР в ГНУ Сибирском НИИ сельского хозяйства и торфа в соответствии с тематическим планом Россельхозакадемии (2006-2010 гг.).

Апробация результатов исследования и публикации. Основные положения диссертации докладывались на Международной конференции «Измерение, моделирование и информационные системы для изучения окружающей среды: «ENVIROMIS-2006» (Томск, 2006), X Международном симпозиуме студентов и молодых ученых имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2006), Втором Международном полевом симпозиуме «Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее» (Ханты-Мансийск, 2007), Third International conference on climate and water (Helsinki, Finland 2007), Всероссийской научной конференции «Теоретические и прикладные вопросы современной географии», (Томск, 2009), Международной научной конференции «Динамика геосистем и оптимизация природопользования» (Иркутск, 2010), Всероссийской конференции с международным участием «Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов» (Барнаул, 2010). Основные положения диссертации опубликованы в 20 работах, в том числе в 4-х статьях в журналах, рекомендованных ВАК. Работа поддержана грантом для молодых ученых на проведение научно-исследовательских работ в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» в 2006 году по договору НИР № 02-2006.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, списка литературы из 272 источника отечественных и зарубежных авторов, включает 35 рисунков, 49 таблиц. Общий объем диссертации составляет 193 страницы.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю д.г.н., проф. О.Г. Савичеву. А также автор благодарен Н.Г. Инишеву, д.с-х.н., проф., чл-корр. РАСХН Л.И. Инишевой, к.т.н. С.М. Новикову за помощь в изучении болот и особенностей их гидрологического режима, В.А. Шушариной за консультации и помощь в освоении методик химического анализа природных вод, A.A. Скугареву, к.б.н. В.А. Базанову за помощь в дешифрировании космоснимков и определении площади болот. Автор выражает благодарность директору Сибирского НИИ сельского хозяйства и торфа к.с-х.н. Н.М. Белоусову за поддержку проведения научно-исследовательских работ по изучению экологической роли болот. Автор особо благодарен коллегам, сотрудникам лаборатории торфа и экологии Е.С. Ивановой, Е.С. Воистиновой, И.С. Седневу, А.Ж. Жилину, A.A. Калаевой, A.M. Сюткину за помощь в проведении экспедиционных и лабораторных исследований, сборе материалов и постоянную поддержку.

Содержание и основные положения работы Глава 1. Изученность проблемы

Для определения и оценки ресурсов подземных вод в настоящее время разработаны гидролого-гидрогеологический, гидрометрический, гидрохимический и гидродинамический методы [Куделин, 1960, 1972; Бочевер и др., 1965; Попов, 1968 и др.]. К сожалению, недостаток гидрогеологической информации, сложность выполнения расчетов и ряд других проблем обуславливает необходимость упрощения имеющихся методов расчета и более широкое применение гидрологической информации в рамках гидролого-гидрогеологического метода. Другой проблемой изучения подземных и поверхностных вод района является выявление механизмов формирования их эколого-геохимического состояния, без чего невозможна объективная оценка качества вод и состояния геосистем и заболоченных территорий в целом. В этом направлении, благодаря работам С.Л. Шварцева [1998], Н.М. Рассказова, А.Д. Назарова [1977] и др., достигнуты значительные успехи, однако остаются нерешенными многие вопросы, в том числе эколого-геохимического и геоэкологического районирования территории, динамики химического состава подземных вод. Одним из важных показателей геоэкологического состояния, по мнению С.Д. Муравейского [1960] и других авторов, является геосток с водосборного бассейна, под которым понимается водный, гидрохимический, сток речных наносов. В частности, величина водного стока в значительной степени определяет

направления геохимических и биогеохимических процессов, протекающих в экосистемах [Шварцев, 1998; Псрельман, 1973 и др.], а величина гидрохимического стока характеризует механизм и масштабы взаимодействия между компонентами природной среды [Зверев, 1999 и др.]. С учетом этого оценка геоэкологического состояния заболоченных территорий должно проводиться путем оценки ключевых составляющих геостока - водного и гидрохимического стока [Савичев, 2005]. В целом, в настоящее время накоплен большой опыт в изучении болот и заболоченных территорий в мире в целом [Иванов, 1953; 1975; Иванов, Новиков, 1976; Новиков, 1963, 1965, 2003; Бавина, 1966, 1974, 1977; Сирин, 1997, 1998, 2001; Dembek, Oswit, 1996; Eggelsman, 1996; Bragg, 2004 и др.] и в Западной Сибири [Бураков, 1978; Петров, 1973, 2005; Инишев, Инишева, 2001; Болота.., 2000; Васюганское болото.., 2003; Инишев, 2003; Васильев и др., 2005], в частности. Таким образом, в настоящее время оценка подземного стока в южно-таежной подзоне Западной Сибири, включая бассейн р. Чая, требует уточнения с учетом данных гидрогеологических, геоэкологических и гидрологических обследований. Недостаточно изучены пространственно-временные закономерности изменения подземного стока и водный баланс заболоченных территорий, что и определило структуру исследований в рассматриваемой диссертационной работе.

Глава 2. Методика исследований

В соответствии с поставленной задачей проводились комплексные исследования характеристик водного режима рек, подземных и болотных вод. Методика включала оценку подземного стока и его многолетней изменчивости, причинно-следственный статистический анализ составляющих водного баланса водосборов, исследование химического состава природных вод и оценку подземного химического выноса, изучение пространственных закономерностей подземного стока и выноса химических веществ, определение структуры и площади болотных ландшафтов, районирование и оценку состояния заболоченной территории. Характеристики водного режима были определены на специально оборудованных постах и скважинах в соответствии с нормативными документами Росгидромета и МПР России.

Отбор проб воды на химический анализ проводился в соответствии установленным стандартам. Химический анализ выполнялся в лабораториях торфа и экологии и аналитических исследований СибНИИСХиТ. Анализ гидрологических, гидрогеологических и гидрохимических данных проводилось по методике [Савичев, 2003]. Для общей оценке состояния заболоченных территорий проводился анализ данных дистанционного зондирования Земли и дешифрирование космоснимков [Базанов и др.,

2009; Савичев и др., 2010]. Определение подземного стока проводилось с использованием метода Б.И. Куделина [1960, 1972], способа О.В. Попова [1968], и методики, предложенной О.Г. Савичевым [2004], разработанной на основе метода Б.И. Куделина (таблица 1). Расчленение гидрографов проводилось за весь период наблюдений за водным стоком на рр. Чая, Бакчар, Икса, Парбиг, Андарма, Ключ.

Таблица 1 - Способы расчета подземного стока [Куделин, 1960; Попов, 1968; Савичев, 2005]

№ Способ оценки подземного стока

1 Метод Б.И. Куделина

2 <Зподу=ао+а|х(Нр,, -Нг,,)+а2хНг,, +аз><Оы

3 • Опода.! =ао+а1х(Нр,, - Нг,,)+а2хНг.,

4 | = 12," <4 Фподз. 1 п @ декабрь О-март ( 12_3 *(« з),

5 Qпдэ,t ~Qмин.cp мес.

6 Способ О.В. Попова

где 2лд1 - величина подземного стока; Нр и //,, - уровни речных и грунтовых вод; ()ср. мес -среднемесячный расход воды реки; рмарг и £?ДСНбрь - среднемесячные расходы воды за март и декабрь соответственно; Q,.^ - среднемесячный расход воды в реке за предшествующий период; {), - среднемесячный расход воды в реке; п - номер расчетного календарного месяца ао, аял аз - константы.

Глава 3. Природные и антропогенные условия территории исследований Климат района исследований континентальный с продолжительной холодной зимой и коротким жарким летом. Согласно гидролого-климатическому районированию Западно-Сибирской равнины [Мезенцев, Карнацевич, 1969], территория характеризуется избыточным увлажнением и достаточной теплообеспеченностыо. Климат данной территории в значительной степени определяет процесс заболачивания, формируя водно-тепловой баланс территории. Годовая сумма осадков изменяется от 450 мм до 500 мм. Среднегодовая температура воздуха составляет -1,6° С [Климат России, 2001; Мангазеева, Нехорошее, 2007].

Рельеф преимущественно плосковершинный полого-увалистый на приводораздельных участках, переходящий в плоскую равнину [Олюнин, 1977]. В геологическом отношении территория исследований расположена в пределах ЗападноСибирской эпигерцинской (эпипалеозойской) плиты, в геологическом строении которой выделяют фундамент и рыхлый мезозойско-кайнозойский чехол [Сурков, Жеро, 1981;

Геология СССР, 1964], в гидрогеологическом отношении - в пределах крупнейшего артезианского бассейна платформенного типа Западно-Сибирской равнины. В разрезе бассейна на большей части территории четко выделяются два гидрогеологических этажа. Верхний гидрогеологический этаж объединяет водонасыщенные слои четвертичных образований, отложения неогена и олигоцена. Нижний геологический этаж объединяет водоносные комплексы верхнего турона, средней юры и водоносный комплекс образований складчатого фундамента плиты [Ресурсы пресных.., 1991]. В подземном питании рек района исследований участвуют преимущественно неоген-четвертичные и палеогеновые водоносные комплексы [Савичев, 2010].

Почвенный покров исследуемой территории характеризуется преобладание дерново-подзолистых и болотных почв [Непряхин, 1977]. Растительный покров исследуемого района представлен в основном березовыми, березово-осиновыми и темнохвойными лесами, приуроченными к лесным долинам и приречным частям долины, и сфагновыми болотами с незначительным распространением луговой растительности [Любимова, 1972]. В настоящее время рассматриваемая территория в хозяйственном отношении освоена весьма слабо, но есть серьезные перспективы в связи с разработкой Бакчарского железорудного месторождения. В целом основные особенности формирования подземного стока рассматриваемой территории связаны с избыточным увлажнением слабой дренированностью и избыточной заболоченностью поверхностных водосборов.

Глава 4. Подземный сток и его многолетняя изменчивость 4.1. Общая характеристика подземного стока

В разделе приведены результаты расчетов подземного стока с использованием

способов, представленных в таблице 1. Для выбора способа расчета подземного стока проводился совместный анализ изменения уровней грунтовых, речных и болотных вод. Результаты анализа показали, что, во-первых, для р. Чая и ее притоков характерен как подпорный, так и нисходящий режим подземного стока, но последний все же преобладает. Во-вторых, условия формирования подземного стока на сильно заболоченных территориях определяются характером насыщения торфяной залежи болот, а сток осуществляется только после насыщения деятельного горизонта. С учетом этого было использовано 6 способов расчета подземного стока, 3 из которых представляют собой модификацию метода Б.И. Куделина (способы 1, 2, 3 в таблице 1), в том числе традиционная форма согласно [Куделин, 1960], подразумевающая качественный анализ гидрологических и гидрогеологических данных.

По итогам расчетов в качестве эталона приняты результаты оценки подземного стока по способу 1, поскольку этот способ позволяет получить внутригодовое изменение подземного стока, совпадающее с изменением уровней подземных вод (таблица 2). Близкие результаты (в сравнении с эталонным способом) получены по способам 2, 3, 6. Способы 4, 5 позволили получить наименьшие значения подземного стока, которые характеризуют самую устойчивую часть подземного питания рек.

Таблица 2 - Сравнение результатов расчетов подземного стока

способ расчета Расходы подземного стока, м'Ус

Чая-с. Подгорное Бакчар-с. Горелый Бакчар-с. Полынянка Икса-с. Плотниково Андарма-с. Панычево Парбиг-с. Веселый Г ■ Кпюч-с. Полынянка

способ 1 26,7 - - - ■ - - -

способ 2 25,5 7,73 1,20 2,03 2.72 14,7 -

способ 3 25,7 8,14 1,20 1,75 2,72 14,8 -

способ 4 24,9 4,26 0,39 0,54 1,57 10,0 0,005

способ 5 20,8 3,35 0,14 0,28 1,20 8,64 0,047

способ 6 - 7,79 1,38 1,99 3,02 14,8 0,047

Выполненные расчеты показали, что среднемноголетний подземный сток бассейна р. Чая за однородный период составляет 1,20 л/с км2 или 33 % от суммарного водного стока водосбора, что в 1,5 раза больше по сравнению с подземным стоком с незаболоченных водосборов.

4.2. Многолетние изменения подземного водного стока

В результате выполненного анализа данных выявлена статистически значимая

тенденция увеличения подземного стока р. Чая у с. Подгорное в течение всего года, что согласуется с тенденцией увеличения температуры атмосферного воздуха и годовых атмосферных осадков на метеостанциях в Колпашево и Бакчар за многолетний период. Отмечено статистически значимое увеличение уровней подземных вод в долинах рек Чая и Бакчар. Для основных притоков р. Чая наблюдается не столь однозначная тенденция. Увеличение подземного стока характерно только для рек Парбиг (у с. Веселое) и Икса (у с. Копаное озеро и с. Плотниково) (рисунок 1). Возрастание подземного стока наблюдается или в течение всего года, но наиболее заметно - с января по сентябрь. С учетом этого можно предположить, что наблюдаемые изменения водного режима рассматриваемой территории связаны не просто с постепенным накоплением соответствующих изменений

на локальных водосборах, а более масштабными (региональными) процессами. В изменении подземной составляющей стока р. Чая выделены два условно однородных периода характеризующихся более высоким подземным стоком в 1980-2000 гг. по сравнению с предыдущим периодом (1950-1970 гг.).

Рисунок 1 - Многолетняя динамика среднегодовых значений подземного стока в бассейне р. Икса (у с. Плотниково)

Глава 5. Водный баланс и многолетние изменения его элементов

В разделе выполнен расчет элементов водного баланса заболоченных территорий и анализ их многолетних изменений. Показано, что для топяных и центральных участков болот с комплексными ландшафтами характерен незначительный диапазон колебания уровней болотных вод (стандартное отклонение от среднего в пределах 0,03-0,06 м). Для сосново-сфагново-кустарничковых участков болот стандартное отклонение от среднего составляет 0,09-0,16 м. Облесенные сосново-сфагново-кустарничковые биогеоценозы характеризуются более высокой интенсивностью водообмена и более быстрой реакцией на изменение окружающих условий, обусловленное природно-климатическими и антропогенными факторами, в противоположность широкое распространение топяных сфагново-осоковый биогеоценозов с малыми амплитудами колебания способно в значительной степени снизить процессы водообмена заболоченных территорий. Статистический анализ позволил отметить уменьшение общего увлажнения водосбора в апреле-мае, постепенное увеличение испарения в осенний период, рост продолжительности переходного осенне-зимнего периода и соответствующее сокращением влагозапасов в снеговом покрове в ноябре-декабре. Кроме того, выявлено увеличение общего увлажнения водосбора в октябре за счёт дождей, поскольку твёрдые атмосферные

осадки в целом не участвуют в формировании стока в текущем месяце, а накапливаются в снеговом покрове. В целом, в рассматриваемом районе наблюдается перераспределение водного стока, которое характеризуется определенным уменьшением стока в ноябре и декабре, апреле-июне и увеличением в августе-сентябре. В целом, в ближайшей и среднесрочной перспективе сохранятся благоприятные условия для развития процессов заболачивания и торфонакопления в результате отмеченного увеличения подземного стока и уровней грунтовых вод, а также суммы положительных температур, вследствие избыточного увлажнения в тёплый период года и улучшения условий существования среднетребователыюй к теплу растительности.

Глава 6. Химический состав природных вод и подземный химический вынос 6.1. Химический состав и качество природных вод Подземные и речные воды исследуемой территории характеризуются в целом как пресные с малой и средней минерализацией, гидрокарбонатные кальциевые, нейтральные. Минерализация подземных вод изменяется от 230-790 мг/л в неоген-четвертичных и палеогеновых до 1 г/л в меловых отложениях, причем с глубиной отмечается общее увеличение концентрации сульфатов, натрия, калия, хлоридов при общем уменьшении органических веществ, железа, аммония, нитратов. Подземные воды обогащены железом и марганцем, содержат значительное количество органических веществ по величине окисляемости, характеризуются превышением предельно-допустимых концентраций (ПДК) по содержанию железа, марганца, органических веществ и соединений азота. Антропогенное изменение химического состава и качества вод носит локальный характер. Загрязнение подземных вод происходит на локальных участках, преимущественно в долинах рек и в основном верхних водоносных горизонтов [Шварцев, 1998; Состояние геологической.., 2003, 2004; Льготин и др., 2004] (таблица 3).

Пространственное изменение химического состава речных вод подчиняется зональным закономерностям и зависит от интенсивности водообмена, степени дренирования подземных водоносных горизонтов. В зимний период наблюдается увеличение минерализации вод за счет возрастающей доли питания рек подземными водами. Формирование состава речных вод в условиях низкой скорости водообмена на заболоченных территориях определяет накопление многих элементов в достаточно высоких концентрациях.

Болотные воды характеризуются как кислые и слабокислые (воды низинных болот - нейтральные) (таблица 3). Воды верховых болот - хлоридные кальциевые (гидрокарбонатные кальциевые), воды низинных и переходных болот по составу

характеризуются как гидрокарбонатные кальциевые. В болотных водах в высоких

концентрациях содержатся органические вещества, соединения азота, железо, что

оказывает влияние на содержание указанных веществ в речных и грунтовых водах.

Таблица 3 - Обобщенные данные по химическому составу подземных, речных и болотных

вод территории, мг/л

Пункт N РН Щ" N11/ РСобщ. ХПК Нефтепродукты Фенолы

р. Чая-с. Подгорное' 22 7,36 395,6 2,10 1,15 0,52 42,9 0,44 0,060

р. Бакчар -с. Горелый' 71 7,15 360,1 1,09 1,55 0,22 64,7 0,37 0,010

р. Бакчар -с. Полынянка2 77 7,33 226,0 0,46 1,73 0,85 87,7 - -

р. Икса -с. Плотниково' 79 7,03 276,9 0,32 1,88 0,39 80,9 0,38 0,010

Подземная составляющая стока рек3 22 6,99 596,0 0,32 1,10 0,17 19,6 - -

Малые реки2 122 6,71 165,9 0,35 2,93 1,63 83,7 0,02 0,010

Подземные воды4 288 7,30 476,0 0,36 1,70 3,61 4,03 - 0,003

Болотные воды2 332 4,65 79,9 0,46 3,69 2,20 209,0 0,008 0,007

пда»« - 6-9 1000 45 1,50 0,30 15 0,3 0,25

Примечание: в таблице используются данные 1 - [Саеичев, 2003], 2 - СибНИИСХиТ, [Инишева, Инишев, 2000; Инишева, 2001; Езупенок, 2003; Инишева и др., 2004; Харанжевская, 2006; Харанжевская, Воистинова, 2009]; 3 -Росгидромета, 4 -[Ермашова, 1998], Ы- число проб.

6.2. Подземный химический вынос

Выполненные исследования показали, что среднемноголетний подземный вынос главных ионов составляет 517043 т/год (таблица 4). Минимальный сток ионов наблюдается для рек Бакчар ус. Полынянка и Икса у с. Плотниково. Максимальный подземный сток ионов отмечается для левобережного притока - р. Парбиг. Величина его подземного ионного стока составляет 110 тыс. т/год и близка к доле подземного стока по р. Чая. Пределы колебания подземного стока изменяется от 2,7 до 517 тыс. т/год. Сток биогенных веществ составляет: железо - 679 т/год, нитратов - 2743 т/год, аммония - 1502 т/год. Вынос органических веществ с подземным стоком изменяется в пределах от 0,210 до 21 тыс. т/год. Минимальные значения подземного выноса органических веществ отмечаются для рек Бакчар у с. Полынянка и р. Икса у с. Плотниково, а максимальные значения - для рек Бакчар - с. Горелый, Парбиг - с. Веселое, Чая - с. Подгорное. Вынос (суммарный и подземный) фенолов и нефтепродуктов преобладает по р. Чая у с. Подгорное и составляет 147 т/год и 1077 т/год соответственно, для притоков сток фенолов изменяется от 6,5 до 22,6 т/год, нефтепродуктов - от 86 до 224 т/год.

Таблица 4 - Среднемноголетиие значения ионного стока и стока биогенных и органических веществ

Река-пункт Сток Сток веществ, т/год

Е„ Рбобш. Ш4+ Шз" Сорг

Чая-с. Подгорное суммарный 968631 1273 2816 5142 39390

подземный 517043 679 1502 2743 21013

Бакчар -с. Горелый суммарный 218227 167 937 949 12000

подземный 48882 38 208 210 2645

Бакчар -с. Полынянка суммарный 38434 135 243 84,9 2937

подземный 2665 8,33 13,6 5,94 210

Икса-с. Коп. озеро суммарный 282494 126 не опр. 524 7569

подземный 69987 31,2 не опр. 130 1875

Икса — с. Плотниково суммарный 54282 125 426 104 9077

подземный 4045 9,28 31,6 7,72 675

Парбиг -с. Веселый суммарный 336705 282 не опр. 282 14101

подземный 109729 9,19 не опр. 9,19 460

Парбиг-с. Парбиг суммарный 122331 194 не опр. 12,7 6732

подземный 39586 63,2 не опр. 4,15 2177

Андарма -с. Панычево суммарный 82530 56,2 не опр. 68,5 4413

подземный 17167 11,4 не опр. 14,1 909

Нюрса -с. Центр. Нюрса суммарный 70150 208 не опр. 65,7 3301

подземный 15122 44,8 не опр. 14,1 712

Глава 7. Изменения подземного водного и гидрохимического стока по территории

Главной закономерностью пространственного изменения подземного и суммарного стока в бассейне р. Чая является его увеличение с юго-востока на северо-запад (рисунок 2а). Минимальные значения суммарного и подземного стока характерны для рек Бакчар и Икса, в бассейнах, которых обширные площади занимают комплексные грядово-озерково-мочажинные и топяные биогеоценозы. В западной части бассейна р. Чая, где преобладающим болотным биогеоценозом верхового типа является сосново-сфагново-кустарничковый наблюдается увеличение интенсивности водообмена и модуля суммарного и подземного стока до 3,99 л/с км2 и 1,29 л/с км2. В пространственном распределении модулей подземного выноса ионов (рисунок 26) зафиксировано их снижение с севера на юг с 0,300 до 0,100 г/с км2. Максимальные значения подземного химического выноса отмечаются на западе и северо-востоке территории исследований (более 0,400 г/с км2) в бассейнах р. Парбиг и Икса. В случае органических веществ наблюдается снижение их выноса поверхностной составляющей стока с юга на север бассейна и увеличение выноса с подземными водами. В пространственном распределении подземного выноса Ре^щ наблюдается увеличение стока с юго-востока на запад и северо-запад бассейна реки.

Максимальные значения подземного выноса железа наблюдаются в бассейне р. Парбиг (0,733 мг/с км2).

б)

Рисунок 2 - Схемы изолиний модулей среднемноголетнего подземного стока в бассейне р. Чая: а) водного стока, л/с км2; б) химического выноса, г/с км2.

Глава 8. Районирование территории по интенсивности водообмена и устойчивости

экосистем

Большую часть бассейна р. Чая занимают верховые болота, которые в основном представлены сосново-сфагново-кустарничковыми и сфагново-сосново-кустарничковыми

биогеоценозами. Средняя заболоченность бассейна реки составляет 52 %. Переходные и редко низинные занимают окраинные участки крупных водораздельных болотных массивов. В процентном соотношении доля переходных болот составляет от 27 до 43 % от общей площади болот в водосборах рек территории. Низинные болота занимают преимущественно подчиненное положение (в процентном соотношении до 17 % от общей площади болот). Располагаются они в основном на речных террасах, иногда в поймах. В пределах исследуемой территории выделяются в основном 2 вида низинных болотных биогеоценозов: березово-осоково-кустарничковые и елово-разнотравные. В распределении биогеоценозов верхового типа отмечается следующая закономерность: в западной части отмечается широкое распространение с сфагново-сосново-кустарничковых биогеоценозов (до 47 %). В восточной части бассейна отмечается увеличение доли топяных участков и широкое распространение комплексных грядово-озерково-мочажинных ландшафтов.

Преобладание сосново-сфагново-кустарничковых биогеоценозов обуславливает более высокие концентрации минеральных и органических веществ, тогда как широкое распространение топяных и грядово-озерково-мочажинных ландшафтов предопределяет их более низкие концентрации. Амплитуда колебания уровней болотных вод в сосново-сфагново-кустарничковых биогеоценозах составляет более 40 см, тогда в топяных ландшафтах не превышает 21 см, что заметно снижает интенсивность водообмена, но увеличивает устойчивость экосистем к антропогенной нагрузке. С учетом полученных данных разработана и апробирована методика оценки геоэкологического состояния заболоченных территорий, в результате чего в пределах бассейна р. Чая выделено 3 района. Характеристика современных условий районов приведена в таблице 5.

Таблица 5 - Современное состояние бассейнов рек

Река-пункт Состояние бассейна, сумма баллов Характеристика условий

Бакчар - с. Полынянка 9 Низкая интенсивность водообмена, высокая устойчивость экосистем

Икса - с. Плотниково 9

Чая - с. Подгорное 15 Средняя интенсивность водообмена и устойчивость экосистем к антропогенной нагрузке

Бакчар - с. Горелый 15

Икса - с. Копаное озеро 16

Андарма - с. Панычево 17 Относительно высокая интенсивность водообмена территории при, однако, высокой заболоченности водосборов, средняя и низкая устойчивость экосистем

Парбиг- с. Веселое 17

Парбиг - с. Парбиг 19

Заключение

• Подземный сток бассейна р. Чая изменяется от 0,68 л/с км2 в верховьях до 1,07 л/с км2 в устьевой части. Коэффициенты вариации годового подземного стока изменяются от 0,27 до 1,07. Внутригодовое распределение подземного стока в целом аналогично общему речному, но, в тоже время, распределение подземного стока внутри года более равномерно, включает два периода с различной интенсивностью изменения слоя подземного стока. Главной особенностью рассматриваемой территории является ее сильная заболоченность, что в значительной степени определяет условия формирования подземного стока. Болотные массивы аккумулируют влагу и перераспределяют в течение года суммарный и подземный водный сток. В целом, влияние болот на подземный сток является неоднозначным.

• Статистический анализ позволил отметить существенное увеличение в последние два-четыре десятилетия дисперсии и нормы среднегодовых уровней грунтовых вод, уровней и расходов воды (включая подземную составляющую речного стока) р. Чая и ее притоков -pp. Икса, Бакчар, Парбиг и Ключ. При этом большей частью нарушение однородности рядов связано преимущественно с увеличением дисперсии. В изменении подземной составляющей стока р. Чая выделены два условно однородных периода характеризующихся более высоким подземным стоком в 1980-2000 гг. по сравнению с предыдущим периодом (1950-1970 гг.). Нарушения однородности гидрологических рядов, полученных непосредственно на р. Чая, несколько опережают по времени нарушения однородности рядов по ее притокам. Увеличение подземного стока и внутригодовое перераспределение стока рек связано со смещением границ гидрологических сезонов в сторону более позднего начала зимней межени и более ранних сроков начала снеготаяния.

• Отмечается перераспределение водного стока в течение года с определенным увеличением слоя суммарного стока рек в январе-марте и в осенний период и снижением стока в апреле, июне, июле, ноябре и декабре. Статистически значимые изменения слоя стока наблюдаются в январе-марте, в остальные периоды наблюдается нарушение однородности рядов.

• Основными факторами современного состояния бассейна р. Чая, определяющими устойчивость территории и оказывающими влияние на подземный сток, являются площадь болотных массивов и распространение топяных и грядово-мочажинно-озерковых биогеоценозов. По результатам оценки современного состояния территория бассейна р. Чая характеризуется средней и высокой устойчивостью экосистем к антропогенной нагрузке.

Список опубликованных работ

Издания, рекомендованные ВАК

1. Савичев О.Г., Харанжевская Ю.А. Многолетние изменения гидроклиматических условий в бассейне реки Чая (Западная Сибирь) // Известия ТПУ, 2008. - Т. 313, № 1. — С. 79-82.

2. Базанов В.А., Савичев О.Г., Скугарев A.A., Харанжевская Ю.А. Применение метода фитоиндикации в гидрологических исследованиях заболоченных территорий Западной Сибири (на примере р. Ключ, Томская область) // Вестник ТГУ. Биология, 2009. - № 4 (8). - С. 84-96.

3. Савичев О.Г., Базанов В.А., Скугарев A.A., Харанжевская Ю.А., Шмаков A.B. Водный и гидрохимический режим восточной части Васюганского болота (Западная Сибирь, Россия)//ИзвестияТПУ, 2010,-Т. 316,№ 1.-С. 119-124.

4. Савичев О.Г., Болом И., Харанжевская Ю.А. Многолетние изменения элементов водного баланса бассейнов малых рек на юге Западной Сибири // Известия ТПУ, 2010. -Т. 316,№ 1.-С. 124-128.

Материалы конференций и симпозиумов

1. Езупенок Е.Э., Харанжевская Ю.А., Инишев Н.Г. Водорастворимый углерод в болотных и речных водах // Материалы третьей научной школы "Болота и биосфера". -Томск: изд-во НИТИ, 2004. - С. 192-195.

2. Харанжевская Ю.А., Инишев Н.Г. Математическая модель формирования стока весеннего половодья с малого заболоченного водосбора р. Ключ // Материалы четвертой научной школы "Болота и биосфера". - Томск: изд-во ЦНТИ, 2005. - С. 248255.

3. Харанжевская Ю. А. Условия формирования химического состава болотных вод в пределах Бакчарского болотного округа // Материалы X Международного симпозиума студентов и молодых ученых имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр». - Томск, 2006. - С. 305-306.

4. Харанжевская Ю.А. Пространственное изменение элементов водного баланса рек Васюганского болота // Материалы X конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и образование». Секция естественные науки, том 1, часть 2. - Томск, 2006.-С. 271-278.

5. Харанжевская Ю.А. О формировании стока с болот // Измерения, моделирование и информационные системы для изучения окружающей среды / под общей редакцией проф. Е.П. Гордова. - Томск: изд-во Томского ЦНТИ, 2006. - С. 91-94.

6. Харанжевская Ю.А. Водно-физические свойства и гидротермический режим олиготрофного болота // Материалы пятой научной школы "Болота и биосфера". -Томск: изд-во ЦНТИ, 2006. - С. 223-230.

7. Иванова Е.С., Харанжевская Ю.А. Анализ содержания органических веществ в болотных водах верхового болота // Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее. Материалы Второго Международного полевого симпозиума (Ханты-Мансийск, 24 августа-2 сентября 2007 г.) / под ред. акад. С.Э. Вомперского. -Томск: Изд-во НТЛ, 2007. - С. 98-99.

8. Kharanzhevskaya J.A., Inishev N.G. The peculiarities of water regime of oligotrophic bog and its influence on runoff from bogged basin of the Kluych River // Proceedings of the Third International Conference on Climate and Water. - Helsinki, 2007. - P. 585.

9. Харанжевская Ю.А. Динамика химического состава вод верхового болота // Материалы шестой Всероссийской научной школы «Болота и биосфера» (10-14 сентября 2007 г.). - Томск: Изд-во ФГУ «Томский ЦНТИ», 2007. - С. 294-299.

10. Иванова Е.С., Харанжевская Ю.А. Органическое вещество в речных водах // Труды IV Всероссийской конференции «Гуминовые вещества в биосфере». - Санкт-Петербург, 2007. - С. 22-25.

11. Харанжсвская Ю.А., Седнев И.С., Воистинова Е.С., Иванова Е.С. Эколого-мелиоративное районирование заболоченной территории южно-таёжной подзоны Западной Сибири. Рекомендации по рациональному использованию болот. - Томск: Изд-во «Ветер», 2008. - 47 с.

12. Харанжевская Ю.А., Воистинова Е.С. Мониторинг содержания химических элементов в болотных водах Васюганского болота в пределах Томской области // Восьмое сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу. Материалы российской конференции / под ред. М.В. Кабанова. - Томск: Аграф-Пресс, 2009. - С. 271-273.

13. Харанжевская Ю.А. Многолетние изменения внутригодового стока в бассейне р. Чая // Теоретические и прикладные вопросы современной географии. Материалы Всероссийской научной конференции. - Томск: Томский госуниверситет, 2009. - С. 278-279.

14. Воистинова Е.С., Харанжевская Ю.А. Гидрохимическая характеристика вод евтрофного болота Самара // Проблемы изучения и использования торфяных ресурсов Сибири: Материалы международной научно-практической конференции. - Томск: Изд-во «Ветер», 2009. - С. 138-140.

15. Харанжевская Ю.А. Водный режим и геоэкологическое состояние заболоченных территорий южно-таежной подзоны Западной Сибири (на примере бассейна р. Чая) // Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов. Материалы Третьей всероссийской конференции с международным участием (Барнаул, 24-28 августа 2010 г.). - Барнаул: Изд-во APT, 2010. - С. 455-459.

16. Харанжевская Ю.А., Головацкая Е.А., Дюкарев Е.А. Мониторинг и моделирование водного режима верхового болота // Контроль окружающей среды и климата «КОСК-2010». Материалы VII Всероссийского симпозиума. - Томск: Аграф-Пресс, 2010. - С. 294-295.

ISO 9001 1М1ИШЛ

Подписано к печати 28.042011. Формат 60x84/16. Бумага «Сннурочка».

Печать XEROX. Усп.печл. 1,16. Уч.-изд.п. 1,05. _Заказ 578-11. Тираж 100 экз._

Томский политехнический университет Система менеджмента качества Томского политехнического университета сертифицирована NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:2008

ИЗДАТЕЛЬСТВО р'ТПУ. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30

Тел./факс: 8(3822)56-35-35, www.tpu.ru

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Харанжевская, Юлия Александровна

Введение.

Глава 1. Изученность проблемы.

1.1. Определение подземного стока.

1.2. Оценка состояния водосборных территорий при изучении условий формирования подземного стока.

Глава 2. Методика исследований.

2.1. Объект исследований, исходные данные и общая структура исследований

2.2. Методика полевых наблюдений.

2.3. Методика отбора проб и химического анализа природных вод.

2.4. Методика определения подземного стока и химического выноса.

2.5. Методика расчета водного баланса.

2.6. Методика статистического анализа.

2.7. Методика оценки состояния заболоченной территории.

2.7.1 Методика анализа данных дистанционного зондирования.

2.7.2 Комплексный анализ современного состояния водосборов.

Глава 3. Природные и антропогенные условия территории исследований.

3.1. Климат.

3.2. Гидрологические условия.

3.3. Рельеф.

3.4. Геология.

3.5. Гидрогеологические условия.

3.6. Почвенный покров.

3.7. Растительный покров.

3.8. Распространение и региональные особенности болот.

3.9. Характеристика хозяйственной деятельности.

Глава 4. Подземный сток и его многолетняя изменчивость.

4.1. Оценка подземного стока и анализ условий его формирования.

4.1.1 Обоснование методов расчета подземного стока.

4.1.2 Оценка величины подземного стока.

4.1.3 Анализ условий формирования подземного стока.

4.2. Многолетние изменения подземного водного стока.

4.2.1 Анализ изменений среднегодовых значений гидрогеологических и гидрологических характеристик.

4.2.2 Анализ изменений среднемесячных значений гидрогеологических и гидрологических характеристик.

Глава 5. Водный баланс и многолетние изменения его элементов.

5.1. Водный баланс водосборов средних рек и многолетние изменения его элементов.

5.2. Водный баланс водосборов малых рек (на примере р. Ключ) и многолетние изменения его элементов.

Глава 6. Химический состав природных вод и подземный химический вынос.

6.1. Химический состав и качество природных вод.

6.1.1 Химический состав и качество подземных вод.

6.1.2 Химический состав и качество речных вод.

6.1.3 Химический состав и качество болотных вод.

6.2. Подземный химический вынос.

Глава 7. Пространственные изменения подземного стока.

Глава 8. Районирование территории по интенсивности водообмена и устойчивости экосистем.

8.1. Оценка структуры болот и районирование территории (по космоснимку бассейна р. Чаи).

8.2. Оценка состояния заболоченных территорий в бассейне р. Чая.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Подземный сток бассейна р. Чая (Западная Сибирь) и его многолетняя изменчивость"

Актуальность. Тае жная зона Западной Сибири характеризуется широким распространением болотных ландшафтов, что во многом определяет условия формирования подземного стока и специфику геоэкологической обстановки в регионе. Одной из проблем исследуемой территории является то, что распространение болот существенно ограничивает хозяйственную деятельность и ухудшает условия жизни населения. Болота, аккумулируя большие объемы атмосферной влаги, влияют на геоэкологическое состояние, гидрогеологический и гидрологический режимы исследуемой территории. В связи с этим необходима проработка методологии оценки подземного стока заболоченных территорий и соответственно его оценка. Указанными вопросами в разное время плодотворно занимались [Глушков, 1929; Огиевский, 1933; Саваренский, 1934; Львович, 1938; Поляков, 1947; Макаренко, 1947; Воскресенский, 1956; Куделин, 1949, 1960, 1965; Кусковский, 1965; Смоленцев, 1967; Kunkle, 1965; Попов, 1968; Де Уист, 1969; Chow et al., 1988; Зекцер, Джамалов, 1989; Rutledge, Daniel, 1994; Покровский и др., 2001; Марков, 2002; Савичев, 20056, 2010 и др.]. Значительный вклад в изучение вопросов, сопряженных с оценкой подземного стока и вопросов, связанных с методологией и методикой гидрогеологических, гидрологических, гидрохимических и других исследований заболоченных территорий внесли А.Д. Дубах, К.Е. Иванов, В.В. Романов, С.М. Новиков, И.Л. Калюжный, Е.М. Черняев, В.В. Панов и др. Основы классификации болот, методология исследований и общие представления о механизме болотообразования представлены в работах Н.Я. Кац, М.С. Боч, М.И. Нейштадт, О.Л. Лисс, С.Э. Вомперского и др. Ряд особенностей этого процесса в Западной Сибири раскрыт в работах Л.И. Инишевой, Н.Г. Инишева, Д.А. Буракова, А.И. Петрова, С.Л. Шварцева, Н.М. Рассказова, Л.П. Рихванова, В.К. Бернатониса, Е.Д. Лапшиной, H.H. Пологовой, В.А. Базанова, С.Н. Кирпотина, О.Г. Савичева, М.А. Здвижкова и др., благодаря которым выявлены закономерности изменения элементов водного баланса и химического состава болотных вод и торфов в разных типах болот.

Тем не менее, в настоящее время подземный водный и сток растворенных веществ с заболоченных территорий, условия его формирования и закономерности пространственно-временных изменений изучены недостаточно полно для принятия эффективных управленческих решений в части использования и охраны водных ресурсов. Не разработана теория и методология оценки и прогноза состояния болотных экосистем в условиях климатических изменений, наблюдаемых в Северной Евразии в целом и в Западной Сибири в частности, что определяет актуальность исследований в данном направлении. В рассматриваемой работе проблема определения подземного стока с заболоченных территорий исследуется на примере бассейна р. Чая, представляющего собой характерный участок южнотаежной подзоны Западной Сибири. Указанная площадь крайне мало населена и слабо освоена в хозяйственном отношении, отличается высокой заболоченностью и широким распространением верховых болот. Вместе с тем здесь возможна разработка крупнейшего месторождения железной руды, что потребует проведения комплексного исследования окружающей среды, в том числе гидрогеологического и геоэкологического анализа территории.

Для решения поставленной цели были определены следующие задачи:

3) анализ связей между подземным стоком и заболоченностью;

4) районирование территории бассейна р. Чая с учетом данных о подземном стоке.

Объекты и методы исследований. Объектом исследований является бассейн р. Чая - левобережного притока р. Обь. Выбор объекта исследований обусловлен его типичностью для условий южно-таежной подзоны Западной Сибири. В процессе исследований использовались гидролого-гидрогеологический, географо-гидрологический, ландшафтно-геохимический и статистический методы, при определении эколого-геохимического состояния природных вод — современные методы определения химического состава вод.

Исходные материалы. Исходной информацией для проведения исследований послужили: 1) материалы наблюдений Росгидромета за период с 1933 по 2007 гг. за расходами и уровнями воды р. Чая у с. Подгорное, р. Бакчар у с. Горелый, р. Икса у с. Плотниково, р. Андарма у с. Панычево, р. Парбиг у с. Веселый, р. Бакчар у с. Полынянка, р. Ключ у с. Полынянка; 2) данные геолого-разведочной экспедиции (ТГРЭ) и ОАО «Томскгеомониторинг» об уровнях грунтовых вод с 1965 по 2005 г. у с. Подгорное и с. Бакчар; 3) материалы наблюдений Сибирского НИИ сельского хозяйства и торфа (СибНИИСХиТ) за уровнями болотных вод в период с 1998 по 2009 гг. (в 1998-2006 гг. материалы получены под руководством Л.И. Инишевой и совместно с Томским государственным университетом (ТГУ), Томским государственным педагогическим университетом (ТГПУ); в 2006-2009 гг. - преимущественно сотрудниками СибНИИСХиТ при непосредственном участии автора; 4) материалы наблюдений Росгидромета за температурой приземных слоев воздуха и атмосферными осадками на метеостанциях у г. Колпашево, сел Бакчар и Подгорное с 1936 по 2007 гг.; 5) результаты дешифрирования космоснимков, материалы рекогносцировочных обследований и топогеодезических работ в 2003, 2007, 2008, 2009 гг. ООО «ИНГЕОТЕХ», СибНИИСХиТ, ОАО «Томскгеомониторинг» и ТПУ; 6) данные ТПУ, СибНИИСХиТ и

Росгидромета о химическом составе малых и средних рек, болотных вод; 7) опубликованные данные о химическом составе речных, болотных и подземных вод.

Личный вклад автора. Полевые и лабораторные работы выполнены автором совместно с сотрудниками лаборатории торфа и экологии СибНИИСХиТ, кафедры гидрологии ТТУ, кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии ТПУ, ООО «ИНГЕОТЕХ» и лаборатории агроэкологии ТГПУ в период 2004-2009 гг. Оценка подземного стока, анализ условий его формирования и современного состояния района исследований выполнен самостоятельно.

Защищаемые положения.

1. Норма подземного стока на рассматриваемой территории южной тайги за статистически однородный период с 1984 по 2007 гг. в целом по бассейну р. Чая составляет 1,20 л/с км" или 33 % от суммарного водного стока, что в 1,5 раза больше по сравнению с подземным стоком с незаболоченных водосборов. В сравнении с предыдущим периодом (с 1950-х по 1983 г.) в южно-таежной подзоне Западной Сибири произошло увеличение подземного стока более чем на 20 %.

Научная новизна. Впервые выполнен комплексный анализ подземного стока и условий его формирования на заболоченной территории южнотаежной подзоны Западной Сибири на основе изучения динамики элементов месячного водного баланса речных водосборов. Выявлены особенности формирования подземного стока и подземного химического выноса на заболоченных территориях в зависимости от структуры болот. Изучение пространственной структуры болотных экосистем проводилось с использованием данных дистанционного зондирования Земли. Впервые количественно охарактеризован механизм изменения водного стока малых болотных рек Западной Сибири и его подземной составляющей под влиянием климатических изменений. Проведена количественная оценка месячного, сезонного и годового водного и гидрохимического стока с водосборов малых рек с высокой степенью заболоченности, изучен уровенный режим болотных вод в пределах различных болотных биогеоценозов.

Апробация результатов исследования и публикации. Основные положения диссертации докладывались на Международной конференции «Измерение, моделирование и информационные системы для изучения окружающей среды: ENVIROMIS-2006» (Томск, 2006), X Международном симпозиуме студентов и молодых ученых имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2006), Втором Международном полевом симпозиуме «Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: прошлое и настоящее» (Ханты-Мансийск, 2007), Third International conference on climate and water (Helsinki, Finland 2007), Всероссийской научной конференции «Теоретические и прикладные вопросы современной географии», (Томск, 2009), Международной научной конференции «Динамика геосистем и оптимизация природопользования» (Иркутск, 2010), Всероссийской конференции с международным участием «Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов» (Барнаул, 2010). Основные положения диссертации опубликованы в 20 работах, в том числе в 4-х статьях в журналах, рекомендованных ВАК. Работа поддержана грантом для молодых ученых на проведение научно-исследовательских работ в рамках федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» в 2006 году по договору НИР № 02-2006.

Заключение Диссертация по теме "Гидрогеология", Харанжевская, Юлия Александровна

Заключение

• Подземный сток бассейна р. Чая изменяется от 0,68 л/с км2 в верховьях до 1,07 л/с км в устьевой части. Коэффициенты вариации годового подземного стока изменяются от 0,27 до 1,07. Внутригодовое распределение подземного стока в целом аналогично общему речному, но, в тоже время, распределение подземного стока внутри года более равномерно, включает два периода с различной интенсивностью изменения слоя подземного стока. Главной особенностью рассматриваемой территории является ее сильная заболоченность, что в значительной степени определяет условия формирования подземного стока. Болотные массивы аккумулируют влагу и перераспределяют в течение года-суммарный и подземный водный сток. В целом, влияние болот на подземный сток является неоднозначным.

• Статистический анализ позволил отметить существенное увеличение в последние два-четыре десятилетия дисперсии и нормы среднегодовых уровней грунтовых вод, уровней и расходов воды (включая подземную составляющую речного стока) р. Чая и ее притоков — рр. Икса, Бакчар, Парбиг и Ключ. При этом большей частью нарушение однородности рядов связано преимущественно с увеличением дисперсии. В изменении подземной составляющей стока р. Чая выделены два условно однородных периода, характеризующиеся более высоким подземным стоком в 1980-2000 гг. по сравнению с предыдущим периодом (1950-1970 гг.). Нарушения однородности гидрологических рядов, полученных непосредственно на р. Чая, несколько опережают по времени нарушения однородности рядов по ее притокам. Увеличение подземного стока и внутригодовое перераспределение стока рек связано со смещением границ гидрологических сезонов в сторону более позднего начала зимней межени и более ранних сроков начала снеготаяния.

Статистически значимые изменения слоя стока наблюдаются в январе-марте, в остальные периоды наблюдается нарушение однородности рядов. • Основными факторами современного состояния бассейна р. Чая, определяющими устойчивость территории и оказывающими влияние на подземный сток, являются площадь болотных массивов и распространение топяных и грядово-мочажинно-озерковых биогеоценозов. По результатам оценки современного состояния территория бассейна р. Чая характеризуется средней и высокой устойчивостью экосистем к антропогенной нагрузке. г

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Харанжевская, Юлия Александровна, Томск

1. Аверьянов С.Ф. Некоторые вопросы подземного питания равнинных рек // Труды 3 Всесоюзного гидрологического съезда. - т. 9. - Л.: Гидрометеоиздат, 1959. - С. 64-71.

2. Агроклиматические ресурсы Томской области. — JL: Гидрометеоиздат, 1975. 147 с.

3. Адам A.A., Мамин Р.Г. Природные ресурсы и экологическая безопасность Западной Сибири. -М: НИА-Природа, 2001. 172 с.

4. Аитов И.С. Геоэкологический анализ для регионального планирования системной экспертизы территории (на примере Нижневартовского района). Автореф. диссерт. на соик. уч. степ. канд. геогр. наук. Барнаул, 2006. - 20 с.

5. Алекин O.A. Гидрохимия. Л.: Гидрометеоиздат, 1952. - 162 с.

6. Алекин O.A. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 444 с.

7. Алексеева М.Н. Геоэкологическая оценка состояния растительного покрова Васюганской равнины на основе дешифрирования космических снимков. Автореф. диссерт. на соик. уч. степ. канд. географ, наук. Томск, 2009.-23 с.

8. Амусья А.З. Подземный сток южной части Западно-Сибирской равнины // Влияние перераспределения стока вод на природные условия Сибири. Новосибирск: Наука, 1980. - С. 61-69.

9. Архипов С. А. Четвертичный период в Западной Сибири. -Новосибирск: Наука, 1971. 331 с.

10. Архипов С.А., Вдовин В.В., Мизеров Б.В., Николаев В.А. ЗападноСибирская равнина. История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. -М.: Изд-во Наука, 1970. 280 с.

11. Астраханцев В.И. Опыт гидрологического районирования южной части Восточной Сибири // «Труды Сиб. фил. АН СССР, серия геол.». Вып. 15. -Иркутск, 1958.-С. 15-25.

12. Барисас А.Ю., Жямайтис В.Ю., Иодкасис И.К. К вопросу увязки баланса подземных вод многослойных систем с данными о подземном стоке // Водные ресурсы. 1987. - № 4. - С. 13-20.

13. Березин А.Е., Базанов В.А., Савичев О.Г. Принципы разработки торфяных болот (на примере районов нефтедобычи Томской области) // Охрана природы. Вып. 3. - 2005. - С. 13-26.

14. Бефани Н.Ф., Калинин Г.П. Упражнения и методические разработки по гидрологическим прогнозам. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 390 с.

15. Биндеман H.H. Оценка эксплуатационных запасов подземных вод. — М.: Госгеолтехиздат, 1963. 203 с.

16. Блохин Ю.И. Исследование режима и баланса подземных вод Предбайкалья. Диссертация на соиск. уч. степ. канд. геол-минер. наук. — Иркутск, 1975. 165 с.

17. Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим / под ред. К.Е. Иванова, С.М. Новикова. JL: Гидрометеоиздат, 1976. — 447 с.

18. Бочевер Ф.М., Гармонов И.В., Лебедев A.B., Шестаков В.М. Основы гидрогеологических расчетов. — М.: Изд-во «Недра», 1965. — 306 с.

19. Будаговский А.И. Испарение почвенной влаги. — М.: Наука, 1964. — 242с.

20. Будаговский А.И., Гусев Е.М. Измерение потоков воды в ненасыщенных средах // Водные ресурсы. № 2. - 1982. - С. 36-45.

21. Будыко М.И. Тепловой баланс земной поверхности. Л.: Гидрометеоиздат, 1956.— 253 с.

22. Бураков Д.А. Некоторые особенности залегания снежного покрова в условиях Васюганья // Вопросы географии Сибири. — Томск: ТГУ, 1966. — Вып. 6.-С. 58-69.

23. Бураков Д.А. Особенности формирования и прогноз весеннего стока в южной тайге Западно-Сибирской равнины // Известия АН СССР. Сер. геогр. -1970. -№ 6. -С. 79-91.

24. Бураков Д.А. Весенний сток южной тайги Западно-Сибирской равнины и его прогнозы // Гляциоклиматология Западной Сибири. Л., 1975. - С. 118138.

25. Бураков Д.А. Основы гидрологических прогнозов объема и максимума весеннего половодья в лесной зоне Западно-Сибирской равнины // Вопросы географии Сибири. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1978. - С. 3-49.

26. Васюганское болото. Природные условия, структура и функционирование / 2-е изд., под ред. Л.И. Инишевой. Томск: ЦНТИ, 2003. -212 с.

27. Веригин H.H. Об оценке грунтового стока рек // Вопросы проектирования водоподпорных сооружений. — М.: Госстройиздат, 1963. — С. 177-186.

28. Виссмен У., Харбаф Т.Н., Кнэпп Д.У. Введение в гидрологию. JL: Гидрометеоиздат, 1979. — 470 с.

29. Владимиров A.M. Гидрологические расчеты. JL: Гидрометеоиздат, 1990.-364 с.

30. Водообмен в гидрогеологических структурах Украины. Киев: Наука. Думка, 1988.-266 с.

31. Волкова М.А., Кужевская И.В. Пространственно-временная изменчивость температуры воздуха и атмосферных осадков на территории Томской области // Актуальные проблемы экологии и природопользования Сибири в глобальном аспекте. — Томск, 2007. — С. 73-77.

32. Воскресенский К.П. Гидрометрические расчеты при проектировке на малых реках, ручьях и временных водотоках. JL: Гидрометеоиздат, 1956. -468 с.

33. Воскресенский С.С. Геоморфология СССР. М.: Высшая школа, 1968. -368 с.

34. Всеволожский В.А. Ресурсы подземных вод южной части ЗападноСибирской низменности. М.: Наука, 1973. - 88 с.

35. Гармонов И.В., Каменский Г.Н. Карты водопроводимости и динамических запасов грунтовых вод в Пехорско-Купавенском районе близ г. Москвы // Водные богатства недр земли на службу социального строительства. № 6. - ОНТИ, 1933. - С. 245-270.

36. Гельфан А.Н. Динамико-стохастическое моделирование формирования талого стока. — М.: Наука, 2007. — 279 с.

37. Геннадиев А.Н., Глазовская М.А. География почв с основами почвоведения. — М.: Высшая школа, 2005. 461 с.

38. География почв и почвенное районирование центрального экономического района СССР. М.: Изд-во МГУ, 1972. - 470 с.

39. Геологическое строение СССР. М., 1958. - т.1. - 587 с.

40. Геология нефти и газа Западной Сибири. М: Недра, 1975. - 679 с.

41. Геология СССР, т. ХЫУ, ч.1 Западно-Сибирская низменность. — М.: Недра, 1964.-661 с.

42. Геоморфологическое районирование СССР и прилегающих морей. — М.: Высшая школа, 1980. 343 с.

43. Герасимова М.И. География почв СССР. М.: Высшая школа, 1987. -224 с.

44. Гидрогеология СССР. М.: Недра, 1970. - Т. 16. - 367 с.

45. Гидрология суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — 432 с.

46. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. — М.: Форум-Инфра, 2007. 192 с.

47. Глушков В.Г. Географо-гидрологический метод // Известия ГГИ. — 1933. -№57-58. -С. 5-10.

48. Глушков В.Г. Методы приближенного расчета стока при недостаточности гидрометрических данных // Труды 2 Всесоюзного гидрологического съезда. Л.: Гидрометеоиздат, 1929. - ч.2. - С. 43-45.

49. ГОСТ 4389-72. Межгосударственный стандарт. Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов.

50. ГОСТ 4151-72. Межгосударственный стандарт. Вода питьевая. Метод определения общей жесткости.

51. ГОСТ 4192-82. Межгосударственный стандарт. Вода питьевая. Методы определения азотсодержащих веществ.

52. ГОСТ 23268.7-78. Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения ионов калия и натрия.

53. ГОСТ 4011-72. Межгосударственный стандарт. Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа.

54. ГОСТ 4245-72. Межгосударственный стандарт. Вода питьевая. Методы определения содержания хлоридов.

55. ГОСТ 18826-73. Межгосударственный стандарт. Вода питьевая. Методы определения содержания нитратов.

56. Де Уист Р. Гидрогеология с основами гидрологии суши. М.: Мир, 1969.-311 с.

57. Добровольский Г.В., Афанасьева Т.В., Василенко В.И. География и районирование почв центральнотаежных районов Западной Сибири. М.: МГУ, 1971.-Вып. 1.-С. 91-101.

58. Дубровская Л.И., Ермашова H.A. Об оценке грунтового стока малых рек Обь-Томского междуречья // Проблемы геологии и географии Сибири. Вестник ТГУ. Приложение. №3 (IV) апрель. - 2003. - С. 131-133.

59. Дубровская Л.И., Эйрих И.А. Расчет стока весеннего половодья с системы верховых олиготрофных болот методом склонового стекания // ВестникТГПУ.-2009.-вып. 3(81).-С. 132-136.

60. Дюкарев А.Г. Земельный фонд, его качественный состав и использование // Природные ресурсы Томской области. Новосибирск: Наука, Сибирское отд-ние, 1991. - 440 с.

61. Дюкарев А.Г., Пологова H.H., Лапшина Е.Д. Природно-ресурсное районирование Томской области. Томск: Изд-во Спектр, 1997. - 40 с.

62. Дюнин В.И. Методика изучения глубокого подземного стока. М.: Недра, 1985.- 136 с.

63. Евсеева Н.С. География Томской области (Природные условия и ресурсы). Томск: Изд-во ТГУ, 2001. - 283 с.

64. Езупенок Е.Э. Химический состав болотных вод олиготрофных ландшафтов // Болота и биосфера. Материалы второй научной школы. — Томск: Изд-во ТГТТУ, 2003. С. 127-134.

65. Ермашова H.A. Геохимия подземных вод зоны активного водообмена Томской области в связи с решением вопросов водоснабжения и охраны. Диссертация на соик. уч. степ. канд. геол-минер. наук. — Томск, 1998. — 44 с.

66. Ермашова H.A. Природный гидрогеохимический фон верхней гидродинамической зоны Среднего Приобья как основа оценки ее экологического состояния // Обской вестник. 1999. —№ 3-4. - С. 106-112.

67. Зайков Б.Д., Беликов С.Ю. Средний многолетний сток рек СССР // Труды ГГИ. вып. 2 (56). - 1937. - С. 110-115.

68. Зайцев И.К. Гидрогеохимия СССР. Л.: Недра, 1986. - 239 с.

69. Западная Сибирь. -М.: Изд-во АН СССР, 1963. 487 с.

70. Зверев В.П. Массопотоки подземной гидросферы. М.: Наука, 1999. -95 с.

71. Зекцер И.С., Джамалов Р.Г. Подземные воды в водном балансе крупных регионов. М.: Наука, 1989. - 124 с.

72. Земцов A.A. Геоморфология Западно-Сибирской равнины (северная и центральная часть). Томск: Изд-во ТГУ, 1976. - 344 с.

73. Земцов A.A. Рельеф // География Томской области. — Томск: Изд-во ТГУ, 1988а.-С. 5-21.

74. Земцов A.A. Геология // География Томской области. Томск: Изд-во ТГУ, 19886.-С. 21-37.

75. Земцов В.А. Воды // География Томской области. Томск: Изд-во ТГУ, 1988в.-С. 76-96.

76. Земцов В.А. Ресурсы поверхностного стока в бассейне Оби: основные закономерности и проблемы управления. Автореф. дисс. на соик. уч. степ, доктора географ, наук. Барнаул, 2004. - 43 с.

77. Земцов В.А., Паромов В.В., Савичев О.Г. Изменения водного стока крупных рек юга Западной Сибири в XX столетии // Фундаментальныепроблемы воды и водных ресурсов: Материалы всерос. научн. конф. Томск: Изд-во НТЛ, 2000. - С. 321-324.

78. Земцов В.А., Вершинин Д.А., Крутовский А.О., Каменсков Ю.И. Русловые и пойменные процессы рек Сибири. — Томск: ТМЛ-Пресс, 2007. — 179 с.

79. Зенин А.А., Белоусова Н.В. Гидрохимический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 240 с.

80. Иванов К.Е. Гидрология болот. Л.: Гидрометеоиздат, 1953. - 295 с.

81. Иванов К.Е. Основы гидрологии болот лесной зоны. — Л., 1957. — 500 с.

82. Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 280 с.

83. Иванова Е.М. Распределение подземного стока в реки по территории Западной Сибири и некоторые особенности его формирования // Труды ГГИ, вып. 139.-Л.: Гидрометеоиздат, 1967.-С. 99-111.

84. Извеков Г.С. Некоторые итоги и перспективы развития мелиорации земель в Томской области // Мелиорация и водное хозяйство. — №2. — 2004. -С. 51-54.

85. Инишев Н.Г. Гидрологический режим болот и его влияние на сток рек // Болота и биосфера. Материалы второй научной школы. Томск, 2003. - С. 71-78.

86. Инишева Л.И. Условия формирования и геохимия болотных вод // Болота и биосфера. Материалы второй научной школы. — Томск: Изд-во ТГПУ, 2003.-С. 38-49.

87. Инишева Л.И., Инишев Н.Г. Формирование состава болотных вод олиготрофных болот южно-таежной подзоны Западной Сибири // Проблемы географии на рубеже 21 века. Материалы Всероссийской научной конференции. — Томск, 2000а. — С. 66-68.

88. Инишева Л.И., Инишев Н.Г. Водная миграция химических веществ в системе геохимически сопряженных олиготрофных ландшафтов с потоком поверхностно-болотных вод // Проблемы водных ресурсов на рубеже третьего тысячелетия. Томск, 20006. - С. 204-208.

89. Инишева Л.И., Инишев Н.Г. Модель выноса растворенных веществ с заболоченного водосбора // Мелиорация и водное хозяйство. — № 2. — 2003. -С. 9-12.

90. Инишева Л.И., Дементьева Т.В., Инишев Н.Г. Гидротермические и окислительно-востановительные условия деятельного слоя олиготрофных болот // Вопросы географии Сибири. Томск, 2001. - Вып. 24. - С. 183-189.

91. Инишева Л.И, Дубровская Л.И., Инишев Н.Г. Гидрологический режим верхового болота // Мелиорация и водное хозяйство. — №1. 2008. — С. 54-57.

92. Инишева Л.И., Езупенок Е.Э., Инишев Н.Г. Макро- и микроэлементный состав болотных вод Западной Сибири // Тезисы докладов IV Всероссийского Гидрол. Съезда, СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. - С. 80-82.

93. Инишева Л.И., Архипов B.C., Маслов С.Г., Михантьева Л.С. Торфяные ресурсы Томской области и их использование. Новосибирск, 1995. - 88 с.

94. Инишева Л.И., Дементьева Т.В., Головацкая Е.А., Порохина Е.В. Программа научной экскурсии. Научно-исследовательский полигон «Васюганье». Томск: Изд-во ЦНТИ, 2003. - 88 с.

95. Инишева Л.И, Юдина Н.В., Инишев Н.Г., Головченко A.B. Распределение органических веществ в системе геохимически сопряженных болотных ландшафтов // Геохимия. 2005. - № 2. - С. 197-205.

96. Исаченко А.Г. Ландшафты СССР. Л: изд-во Лен. ун-та, 1985. — 320 с.

97. Кайнозойские отложения, почвы, мерзлотные и инженерно-геологические условия Западной Сибири. М., МГУ, 1980. - 242 с.

98. Калаева А. А. Структура и динамика болотных ландшафтов бассейна реки Икса // Восьмое сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу: Мат-лы рос. конф. / Под ред. М.В. Кабанова. Томск: Аграф-Пресс, 2009. - С. 260-262.

99. Каменский Г.Н. Гидрогеология месторождений полезных ископаемых. М. : Госгеолиздат, 1953. - 356 с.

100. Каменский Г.Н., Толстихина М.М., Толстихин Н.И. Гидрогеохимия СССР. М.: Госгеолтехиздат, 1959. - 366 с.

101. Келлер Р. Воды и водный баланс суши. М.: Изд-во «Прогресс», 1965. -435 с.

102. Кирюхин В.А. Региональная гидрогеология. СПб, 2005. - 344 с.

103. Кирюхин В.А., Толстихин H.A. Региональная гидрогеология. М.: Недра, 1987.-382 с.

104. Климат России / под ред. Н.В. Кобышевой. — СПб: Гидрометеоиздат, 2001.-656 с.

105. Коженкова З.П., Рутковская Н.В. Климат Томской области и его формирование // Вопросы географии Сибири. Томск: ТГУ, 1966. - № 6. - С. 3-39.

106. Коротков А.И., Павлов А.Н. Гидрохимический метод в геологии и гидрогеологии. Л.: Недра, 1972. — 183 с.

107. Корулин Д.М. Геология и полезные ископаемые СССР. — Минск, 1979. -304 с.

108. Куделин Б.И. Гидрогеологический анализ и методы определения подземного питания рек // Труды лабор. гидрогеол. проблем им. Ф.П. Саваренского АН СССР. М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1949. - т. V. - 179 с.

109. Куделин Б.И. Принципы региональной оценки естественных ресурсов подземных вод. М.: МГУ, 1960. - 344 с.

110. Куделин Б.И. Закономерности подземного стока и гидрогеологическое обоснование генетического расчленения гидрографа реки // Труды института геологии АН СССР, Уральский филиал. Свердловск, 1965. - Вып. 76. - № 4. -С. 119-135.

111. Кузин П.С. Классификация рек и гидрологическое районирование СССР. Л.: Гидрометоиздат, 1960. - 454 с.

112. Кузин П.С., Бабкин В.И. Географические закономерности гидрологического режима рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. — 200 с.

113. Кусковский B.C. Гидрогеологические условия формирования подземного стока рек Горного Алтая. Диссертация на соик. уч. степ. канд. геол-минерал. наук. Новосибирск, 1965. — 214 с.

114. Ландшафтно-гидрологические характеристики Западной Сибири. — Иркутск, 1989.-221 с.

115. Лапшина Б.Д. Флора болот юго-востока Западной Сибири. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2003. - 296 с.

116. Лисс О.Л., Абрамова Л.И., Березина H.A. и др. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Тула: «Гриф и К0», 2001. - 584 с.

117. Любимова Е.Л. Растительность Обь-Иртышского междуречья // Природные условия освоения междуречья Обь-Иртыш. М: АН СССР, 1972. -С. 302-321.

118. Львов Ю.А. Географическая структура болотного покрова Западной Сибири // Флора, растительность и растительные ресурсы Сибири. — Томск: Изд-во ТГУ, 1987. С. 47-68.

119. Львов Ю.А. Болотные ресурсы // Природные ресурсы Томской области. — Новосибирск: «Наука», 1991. С. 67-83.

120. Львович М.И. Опыт классификации рек СССР // Труды ГГИ. Вып. 6. -1938.-С. 115-120.

121. Львович М.И, Грин A.M., Дрейер H.H. Основы метода изучения водного баланса и его преобразований. М.: Ин-т географии АН СССР, 1963 — 68 с.

122. Макаренко Ф.А. О закономерностях подземного питания рек // ДАН СССР. 1947. - т. 57. - № 5. - С. 23-27.

123. Мангазеева Т.Н., Нехорошев О.Г. Климатические условия // Экологический мониторинг: Состояние окружающей среды Томской области в 2006 году / под ред. A.A. Адама. Томск: Графика, 2007. - С. 18-23.

124. Марков М.Л. Пространственно-временная динамика взаимосвязи поверхностных и подземных вод // Сборник работ по гидрологии. Л.: Гидрометеоиздат, 2002. - № 5. - С.90-104.

125. Материалы Междуведомственного семинара по методике гидрометрической оценке подземного стока в реки— Валдай: Изд-во ГГИ, 1966.- 100 с.

126. Межибор A. M. Экогеохимия элементов-примесей в верховых торфах Томской области. Автореф. диссер. на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. — Томск, 2009. — 22 с.

127. Мезенцев B.C., Карнацевич И.В. Увлажненность Западно-Сибирской равнины. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. — 168 с.

128. Мезенцев B.C. Гидрологические расчёты в мелиоративных целях. -Омск: Изд-во Омского сельхоз. ин-та, 1982. — 84 с.

129. Методические рекомендации по организации и ведению мониторинга подземных вод на мелких групповых водозаборах и одиночных эксплуатационных скважинах. — М., Государственный центр мониторинга геологической среды МПР России, 2000. -21 с.

130. Методические рекомендации по учёту влияния хозяйственной деятельности на сток малых рек при гидрологических расчётах для водохозяйственного проектирования. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — 167 с.

131. Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков: РД 52.24.622-2001. М.:' Федерал, служба России по гидрометеор, и монитор, окруж. среды, 2001. — 68 с.

132. Методические указания «Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест»: МУ 2.1.7.730-99. Дата введения 05.04.1999 г.

133. Методическое руководство по изучению режима подземных вод. — М, 1954.- 196 с.

134. Методическое руководство по разведке торфяных месторождений. — М, 1976.-572 с.

135. Мещеряков Ю.А. Рельеф СССР. М.: Мысль, 1972. - 518 с.

136. Милановский Е.Е. Геология СССР. М.: Изд-во МГУ, 1991. - 272 с.

137. Милановский Е.Е. Геология России и ближнего зарубежья (Северной Евразии). -М.: Изд-во МГУ, 1996. 448 с.

138. Морфодинамика русел равнинных рек. М.: Геос, 2000. - 288 с.

139. Муравейский С.Д. Процесс стока как географический фактор // Реки и озера. М.: Географгиз, 1960. - С. 19-29.

140. Нагорский М.П. Геологическое строение // Родной край. — Томск: Изд-воТГУ, 1974.-С. 15-20.

141. Назаров А.Д., Рассказов Н.М., Удодов П.А., Шварцев С.Л. Гидрогеологические условия формирования болот // Научные предпосылки освоение болот Западной Сибири. М.: Изд-во «Наука», 1977. - С. 93-103.

142. Наставления гидрометеорологическим станциям и постам. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - Выпуск 6, часть 1. — 384 с.

143. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. — Вып. 8. - 361 с.

144. Непряхин Е.М. Почвы Томской области. Томск: Изд-во ТГУ, 1977. — 435 с.

145. Никаноров A.M., Хоружая Т.А. Экология. М.: изд-во ПРИОР, 2001. -304 с.

146. Никитин С.П., Земцов В.А. Изменчивость полей гидрологических характеристик. Новосибирск: Изд-во «Наука», 1986.-201 с.

147. Новиков С.М. Водообмен болот // Материалы второй научной школы «Болота и Биосфера» Томск: Изд-во ТГПУ, 2003. С. 25-38.

148. Овчинников A.M. Общая гидрогеология. М.: Госгеолтехиздат, 1955. -383 с.

149. Огиевский A.B. О подземном питании р. Днепра // Исследования рек СССР. Труды ГГИ. - вып. IV. - 1933. - С. 15-20.

150. Огильви A.A. Основы инженерной геофизики. М.: Недра, 1990. - 501с.

151. Огуреева Г.Н. Ботанико-географическое районирование СССР. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1991. 80 с.

152. Олюнин В.Н. Особенности строения рельефа Васюганского и Приобского плато // Природные условия и особенности хозяйственного освоения северных районов Западной Сибири. М.: Наука, 1969. - С. 19-30.

153. Олюнин В.Н. Строение рельефа Обь-Иртышского междуречья // Природные условия освоения междуречья Обь-Иртыш. — М.: Ин-т Географии, 1972.-С. 7-22.

154. Олюнин В.Н. Геоморфологические условия формирования болот // Научные предпосылки освоения болот Западной Сибири. М.: Наука, 1977. — С. 30-39.

155. Орлова В.В. Климат СССР. Вып. 4. Западная Сибирь. Д.: Гидрометеоиздат, 1962. — 320 с.

156. Павлова H.H. Физико-географическое районирование СССР. JL: Изд-во ЛГУ, 1979.- 160 с.

157. Перельман А.И. Геохимия биосферы. М.: Наука, 1961. - 165 с.

158. Петкевич М.В. Аэрокосмические методы географических исследований. Томск: изд-во ТГУ, 2006. - 91 с.

159. Петров А.И. Режим весеннего стока малых заболоченных водосборов // Географический сборник. Томск, 1973. - С. 28-35.

160. Петров А.И. Динамика характеристик снежного покрова на малом заболоченном водосборе в юго-восточной части Западно-Сибирской равнины //Вестник ТГУ.-2005.-№ 15-С. 96-98.

161. Пешкова Г.А. Растительность Сибири (Предбайкалье и Забайкалье). -Новосибирск: Изд-во Наука, 1985. 144 с.

162. Пиннекер Е.В. Проблемы региональной гидрогеологии. — М.: Наука, 1977.-195 с.

163. Питьева К.Е. Гидрогеохимия. М.: Изд-во МГУ, 1988. - 316 с.

164. Плетенева Е.Е., Куперт А.Ю. Отходы производства и потребления // Экологический мониторинг: Состояние окружающей среды Томской области в 2008 году. Томск: Изд-во «Оптимум», 2009. - С. 58-61.

165. Подземный сток на территории СССР. — М.: Изд-во МГУ, 1966. — 303 с.

166. Покровский Д.С., Дутова Е.М., Булатов А.Г., Кузеванов К.И. Подземные воды республики Хакасия и водоснабжение населения. Томск: Изд-во НТЛ, 2001.-300 с.

167. Полишук Ю.М., Токарева О.С., Булгакова И.В. Оценка воздействия нефтедобычи на лесоболотные экосистемы с использованием космоснимков среднего разрешения // Сибирский экологический журнал. 2005. - № 1. - С. 3-11.

168. Поляков Б.В. Определение связи между подземными водами и поверхностным стоком // Труды ЦИП. Вып. 2 (29). - 1947. - С. 25-43.

169. Попов В.К., Лукашевич О.Д., Коробкин В.А., Золотарева В.В., Галямов Ю.Ю. Эколого-экономические аспекты эксплуатации подземных вод Обь-Томского междуречья. Томск: Изд-во ТГАСУ, 2003. - 174 с.

170. Попов Е.Г. Вопросы теории и практики прогнозов речного стока. — Л.: Гидрометеоиздат, 1963.-395 с.

171. Попов О.В. Методы изучения и расчета подземного питания рек // Труды ГГИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1964. - Вып. 114. - С. 5-86.

172. Попов О.В. Региональная оценка подземного питания рек в гидрологических целях // Труды ГГИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - Вып. 133. -С. 5-21.

173. Попов О.В. Подземное питание рек Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 291с.

174. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. -Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 444 с.

175. Почвенное районирование СССР. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1960. -Вып. 1.-239 с.

176. Почвенно-географическое районирование СССР. — М.: Изд-во АН СССР, 422 с.

177. Почвы мира. М.: Изд-во МГУ, 1973. - часть II. - 427 с.

178. Пурдин JI.H., Лысенкова З.В., Бобров C.B. Физико-географическое районирование Кемеровской области // География и природопользование Сибири. Барнаул, 1997. - №2. - С. 164-175.

179. Разработать и представить в Академию наук СССР и Минводхоз СССР прогноз изменений химического состава подземных вод в райнах перераспределения водных ресурсов северных и сибирских рек. Промежуточный отчет о НИР. Томск, 1981. — 50 с.

180. Растительность европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. - 430 с.

181. Растительный покров Западно-Сибирской равнины / Ильина И.С., Лапшина Е.И., Лавренко H.H. и др. Новосибирск: Наука, 1985. — 250 с.

182. Региональный мониторинг атмосферы. Часть 4. Природно-климатические изменения / Под ред. чл.-кор. РАН М.В. Кабанова. Томск: МГП «РАСКО», 2000. - 269 с.

183. Резник В.Я., Цехановская H.A., Нехорошев О.Г., Мангазеева Т.А. Состояние атмосферного воздуха // Экологический мониторинг: Состояние окружающей среды Томской области в 2006 году / под ред. A.A. Адама. -Томск: Графика, 2007. С. 18-23.

184. Резник В.Я., Цехановская H.A., Лунева Ю.В. Состояние атмосферного воздуха в 2008 г. // Экологический мониторинг: Состояние окружающей среды Томской области в 2008 году. Томск: Изд-во «Оптимум», 2009. - С. 16-22.

185. Резников A.A., Муликовская Е.П., Соколов И.Ю. Методы анализа природных вод. М.: изд-во Недра, 1970. - 488 с.

186. Ресурсы поверхностных вод СССР / под ред. H.A. Паниной. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - т. 15. - 406 с.

187. Ресурсы пресных и маломинерализорванных подземных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна. — М.: Недра, 1991. — 262 с.

188. Рихтер Г.Д. Рельеф и геологическое строение // Западная Сибирь. — М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 22-68.

189. Рогов Г.М. Гидрогеология и геоэкология Кузнецкого угольного бассейна. Томск: изд-во ТГАСУ, 2000. - 167 с.

190. Рогов Г.М., Попов В.К., Осипова Е.Ю. Проблемы использования природных вод бассейна р. Томи для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Томск: Изд-во ТГАСУ, 2003. - 218 с.

191. Родыгин А.И. Геология России и сопредельных регионов. — Томск: Изд-во ТГУ, 2006. 380 с.

192. Рождественский A.B. Статистические методы в гидрологии. JL: Гидрометеоиздат, 1974. — 424 с.

193. Ромашова Т.В. Климатические изменения на юге Томской области в глобальном контексте // Актуальные проблемы экологии и природопользования Сибири в глобальном аспекте. Томск, 2007. — С. 334337.

194. Ружанский В.В. Гидрогеологические условия // Природные условия освоения междуречья Обь-Иртыш. М.: Ин-т Географии, 1972. - С. 32-36.

195. Рутковская Н.В. Районирование климата Томской области на зональной основе в сезонном аспекте, его характеристика и обоснование // Вопросы географии Сибири. Томск, 1997. - Вып. 22. - С. 87-95.

196. Саваренский Ф.П. Гидрогеология. М.: ОНТИ, 1934 - 335 с.

197. Савичев О.Г. Реки Томской области: состояние, использование и охрана. Томск: Изд-во Томск, политехи, ун-та, 2003. - 202 с.

198. Савичев О.Г. Гидрохимический сток рек бассейна Средней Оби и его природно-антропогенная трансформация. Диссертация на соиск. уч. степ. докт. географ, наук. — Томск, 2005а. 391 с.

199. Савичев О.Г. Подземный водный сток в бассейне Средней Оби и его многолетние изменения // Гидрогеология, инженерная геология и гидрогеоэкология. Материалы научной конференции. — Томск: Изд-во HTJI, 20056.-С. 43-50.

200. Савичев О.Г. Химический состав болотных вод Томской области (Россия) в естественном и нарушенном состояниях // Торф в решении проблем энергетики, сельского хозяйства и экологии. Материалы международной конференции. Минск, 2006. - С. 242-245.

201. Савичев О.Г. Подземная составляющая речного стока на территории Томской области // Мелиорация и водное хозяйство, 2010а. № 1. - С. 36-39.

202. Савичев О.Г. Водные ресурсы Томской области. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 20106. - 248 с.

203. Савичев О.Г., Макушин Ю.В. Многолетние изменения подземных вод верхней гидродинамической зоны на территории Томской области // Известия ТПУ. 2004. - Т. 307. - № 4. - С. 60-63.

204. Савичев О.Г., Харанжевская Ю.А. Многолетние изменения гидроклиматических условий в бассейне реки Чая (Западная Сибирь) // Известия ТПУ, 2008. Т. 313. - № 1. - С. 79-82.

205. Савичев О.Г., Базанов В.А., Скугарев A.A., Харанжевская Ю.А., Шмаков A.B. Водный и гидрохимический режим восточной части Васюганского болота (Западная Сибирь, Россия) // Известия ТПУ, 2010. Т. 316,№ 1.-С. 119-124.

206. Сирин A.A., Шумов Д.Б., Власова Л.С. Изучение водообмена в болотных водах с помощью результатов анализа 3Н // Водные ресурсы. 1997. - том 24. - № 6. - С. 679-687.

207. Сляднев А.П. Природно-климатическое районирование Западной Сибири // Труды ГГО. Вып. 162. - Л.: Гидрометеоиздат, 1964. - С. 68-64.

208. Смоленцев Ю. К. Геология юго-восточной части Западно-Сибирского артезианского бассейна и его палеозойского обрамления. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. — Тюмень, 1967. Т. 1 (текст). - 374 л.

209. Соловов А.П. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М: Недра, 1985. - 293 с.

210. Состояние геологической среды (недр) на территории Томской области в 2003 г. Вып. 9: информационный бюллетень. — Томск: Томскгеомониторинг, 2004.- 136 с.

211. Состояние геологической среды (недр) на территории Томской области в 2004 г. Вып. 10: информационный бюллетень. Томск: Томскгеомониторинг, 2005. - 121 с.

212. Состояние геологической среды (недр) территории Сибирского федерального округа в 2008 г. Вып. 5: информационный бюллетень. — Томск: Томскгеомониторинг, 2009. 166 с.

213. Справочник по гидрохимии Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 391 с.

214. Справочник по климату СССР. Вып. 20. 4.1. Л.: Гидрометеоиздат, 1966.-75 с.

215. Стеженская И.Н. Сезонный сток рек Западно-Сибирской равнины. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. — 66 с.

216. Сурков B.C., Жеро О.Г. Фундамент и развитие платформенного чехла. -М.: Недра, 1981.- 143 с.

217. Толстихин Н.И. Введение в региональную гидрогеологию. — Д.: Ленинградский горный институт, 1978. — 90 с.

218. Требования к производству и результатам многоцелевого геохимического картирования масштаба 1: 200000. — М.: МПР России, ИМГРЭ, 2002. 92 с.

219. Трифонова Л.И. Климат // География Томской области. — Томск, Изд-воТГУ, 1988.-С. 42-76.

220. Троицкий В.А. Гидрологическое районирование СССР. Л.: Изд-во АН СССР, 1948.-110 с.

221. Тюменцев Н.Ф. Почвы // Родной край. — Томск: Изд-во ТГУ, 1974. С. 52-61.

222. Тюремнов С.Н. Торфяные месторождения. М.: Недра, 1976. - 487 с.

223. Усова Л.И. Практическое пособие по ландшафтному дешифрированию аэрофотоснимков различных типов болот Западной Сибири. — СПб: Нестор-История, 2009. 80 с.

224. Устинова В.Н., Жилина E.H. Геоэкологические проблемы Сибирского региона // Вопросы географии Сибири, 2001. С. 365-376.

225. Уфимцева К.А. Почвы таежной зоны Обь-Иртышского междуречья // Природные условия северных районов Западной Сибири. М.: Наука, 1969. -С. 45-57.

226. Учёт и оценка природных ресурсов и экологического состояния территорий различного функционального использования. — М.: ИМГРЭ, 1996. -88 с.

227. Физико-географическое районирование СССР / под редакцией H.A. Гвоздецкого. М.: Изд-во МГУ, 1968. - 576 с.

228. Физико-географическое районирование Северо-Запада СССР/ под ред. Исаченко. Л.: Изд-во Лен. ун-та, 1965. - 248 с.

229. Харанжевская Ю.А. О формировании стока с болот // Измерения, моделирование и информационные системы для изучения окружающей среды / под общей редакцией проф. Е.П. Гордова. Томск: изд-во Томского ЦНТИ, 2006а.-С. 91-94.

230. Харанжевская Ю.А. Водно-физические свойства и гидротермический режим олиготрофного болота / Материалы пятой научной школы "Болота и биосфера". Томск: изд-во ЦНТИ, 20066. - С. 223-230.

231. Харанжевская Ю.А. Динамика химического состава вод верхового болота // Материалы шестой Всероссийской научной школы «Болота и биосфера» (10-14 сентября 2007 г.). Томск: Изд-во ФГУ «Томский ЦНТИ», 2007. - С. 294-299.

232. Харанжевская Ю.А., Инишев Н.Г. Математическая модель формирования стока весеннего половодья с малого заболоченного водосбора р. Ключ // Материалы четвертой научной школы "Болота и биосфера". -Томск: изд-во ЦНТИ, 2005. С. 248-255.

233. Харанжевская Ю.А., Инишев Н.Г. Водный режим олиготрофного болота в весенне-летний период // Материалы XIV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». Том I. — М.: СП «Мысль», 2007. С. 269.

234. Храмов A.A., Валуцкий В.И. Лесные и болотные фитоценозы Восточного Васюганья. — Новосибирск: Изд-во «Наука», 1977. — 222 с.

235. Христофоров A.B. Надежность расчетов речного стока. М.: Изд-во МГУ, 1993.- 168 с.

236. Хромых B.C. Почвы // География Томской области. — Томск: Изд-во ТГУ, 1988а.-С. 96-112.

237. Хромых B.C. Растительность // География Томской области. — Томск, 19886.-С. 112-130.

238. Цацульников В.Т. Формирование ресурсов пресных подземных вод Среднеобского бассейна стока и перспективы их использования. Диссертация на соискание уч. степ. канд. геол-минералог. наук. Тюмень, 1986. - 181 с.

239. Черная Т.М. О внутригодовом распределении подземного стока в реки // Труды ГГИ, вып. 139. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - С. 79-98.

240. Шварцев С.Л. Гидрогеологические особенности Гвинеи // Известия вузов. Геология и разведка. 1971. - № 8. - С. 86-94.

241. Шварцев С.Л. Масштабы и геологическая роль подземного химического выноса в пределах зоны гипергенеза // Подземный сток на территории Сибири и методы его изучения. Новосибирск: Изд-во «Наука», 1979. -С. 14-24.

242. Шварцев С.Л. Общая гидрогеология. М.: Недра, 1996. - 423 с.

243. Шварцев С.Л. Гидрогеохимия зоны гипергенеза. М., 1998 - 366 с.

244. Шварцев С.Л., Ермашова H.A., Рассказов Н.М., Юшков С.А., Назаров А.Д. Изменение химического состава природных вод в зоне техногенеза юго-восточной части Западной Сибири // Геохимия техногенных процессов. М.: Наука, 1990.-С. 137-149.

245. Шварцев С.Л., Рассказов Н.М., Савичев О.Г. Ресурсы подземных вод Томской области // Рациональное использование природных ресурсов и комплексный экологический мониторинг окружающей среды. — Томск: Изд-во ТГУ, 2006.-С. 72-76.

246. Шварцев С.Л., Рассказов Н.М., Сидоренко Т.Н., Здвижков М.А. Геохимия природных вод района Большого Васюганского болота // Большое Васюганское болото. Современное состояние и процессы развития. — Томск, 2002.-С. 139-149.

247. Шумилова Л.В. Ботаническая география Сибири. — Томск: Изд-во ТГУ, 1962.-439 с.

248. Chow V.T., Mandwent D. R., Mays L. W. Handbook of Applied Hydrology. -Elsevier, 1988.-572 p.

249. Kunkle G.R. Computation of groundwater discharge to streams during floods by use of specific conductance // U.S. Geol. Survey Prof. 1965. - № 525-D. -pp. 207-210.

250. Rutledge A.T., Daniel C.C. Testing and automated method to estimate groundwater recharge from stream flow records // Ground water. — 1994. -v.32. — no 2.-P. 180-189.

Информация о работе

Харанжевская, Юлия Александровна
кандидата геолого-минералогических наук
Томск, 2011
ВАК 25.00.07

Диссертация

Подземный сток бассейна р. Чая (Западная Сибирь) и его многолетняя изменчивость - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы