Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Структура и закономерности формирования локальной гидротехнической системы степной зоны

ВАК РФ 11.00.01, Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов

Автореферат диссертации по теме "Структура и закономерности формирования локальной гидротехнической системы степной зоны"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.В. ЛОМОНОСОВА

Географический факультет

На правах рукописи

РГБ ОД

Лоцман Павел Игоревич } 5

СТРУКТУРА И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СТЕПНОЙЗОНЫ

11.00.01 - физическая география, геофизика и геохимия ландшафта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 2000 г.

Работа выполнена на кафедре физической географии и ландшафтоведения географического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор К.Н. Дьяконов

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор А.Г. Емельянов кандидат географических наук, доцент В.И. Круясалин

Ведущая организация - Институт географии Российской академии наук

Защита состоится 27 апреля 2000 года в 15°° часов на заседании физико-географического диссертационного совета Д-053.05.29 в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Воробьевы горы, МГУ, географический факультет, 18 этаж, аудитория 1807.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже

Автореферат разослан марта 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.г.н.

И. А. Горбунова

/7 032.2*, ^

Я) $2*1 .£ О

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Сформировавшиеся в результате взаимодействия природных территориальных комплексов и водохозяйственных объектов ландшафтно-гидротехнические системы, являются одним из классов природно-антропогенных ландшафтов. Эти специфические и относительно слабо изученные системы отличаются высокой теснотой вертикальных и горизонтальных связей. В то же время природно-антропогенные ландшафты выступают объектом регионального геоэкологического анализа, содержание которого находится еще в стадии формирования и противоречивого поиска (И.А.Авессаломова, Г.Н.Голубев, С.П.Горпгсов, А.В.Дончева, А.В.Евсеев, А.Г.Емельянов, Н.С.Касимов, Б.И.Кочуров и др.).

Изучение процессов развития и взаимодействия природных и гидротехнических систем - актуальная междисциплинарная проблема. Особую роль в ее решении играет ландшафтоведение с мощным теоретическим и методологическим потенциалом. Эта задача имеет большое практическое значение особенно в связи с проблемами водообеспечения, охраны и оптимизации среды жизнедеятельности человека, организации отдыха населения. Исследования природных и техногенных блоков ландшафтно-гидротехнической системы (ЛГТС), их потоков-связей, направления и взаимодействия являются научной основой контроля, управление и регулирования этими процессами, фундаментом развития ландшафтно-гидрологических, инженерно-ландшафтных исследований.

Генетической, природно-исторической основой, первичным коренным системообразующим "фундаментом" формирования и функционирования локальной ЛГТС служат 1IIК определенного уровней структурной организации долинно-речных систем. Изучение причин их формирования, системообразующих качеств, функциональной и

территориальной структуры, направлений влияния на гидротехническую систему, имеет первоочередное основополагающее значение.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение факторов и механизмов формирования пространственной структуры и функционирования гидротехнической системы локального уровня степной зоны.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Проведение сопряженного анализа режима уровня водохранилища, грунтовых вод, водного режима почв и их свойств, выявить изменения в видовом составе растительности и ее продуктивности.

2. Выявление механизма трансформации структуры гидротехнической системы при воздействии внешних факторов.

3. Установление стадийности развития процессов влияния водохранилища на ПТК, во времени и пространстве, определение горизонтальных границы зон и поясов влияния.

4. Изучение основные направления влияния водохранилищ на ПТК исследуемой территории.

Научная новизна данной работы состоит в том, что:

1. Изучены факторы формирования пространственной структуры гидротехнической системы.

2. Проведены крупномасштабные ландшафтные исследования, заложено 5 ландшафтных профилей, составлена на весь регион ландшафтная карта 1:50000, на ключевые области - карты масштаба 1:25000.

3. Выполнена классификация ПТК, обозначены ранги и виды ландшафтов, местностей, урочищ, их системообразующие свойства.

4. Выявлены ведущие закономерности территориально-структурной организации природного блока ЛГТС.

5. Определены основные направления влияния ПТК на структуру и режим функционирования гидросистемы.

6. Впервые для степного водохранилища произведен детальный анализ структуры и динамики процессов в сфере его влияния.

7. Намечены тенденции новой парагенетической интеграционной ландшафтно-гидротехнической системы.

Фактический материал и методы исследований. В основу работы положены материалы крупномасштабных (1:100000 и 1:25000) ландшафтных полевых экспедиционных и полустационарных исследований на Краснопавловском водохранилище. В ходе экспедиционных работ было пройдено более 120 погонных километров с высотной привязкой точек наблюдения, выполнено более 100 замеров температуры и влажности воздуха, проведен ряд сопутствующих наблюдений. Кроме того, в диссертации использованы: ландшафтная карта Харьковской области масштаба 1:1000000 (Полищук, Карпов, 1993) фондовые материалы Управления эксплуатации Краснопавловского водохранилища, литературные источники, материалы архивов контрольно-измерительной питьевой и водной лаборатории грестов

Харьковкоммунводхоз, Донецкоммунводхоз.

Диссертация базируется на теоретических и методических ландшафтоведческих разработках C.B. Викторова, А.А.Видиной, К.Н. Дьяконова, А.Г. Исаченко, И.И.Мамай, А.М.Маринича, В.А. Николаева, Н.А.Солнцева, В.Н.Пащенко, В.С.Преображенского, Г.И.Швебса. При изучении сферы влияния водохранилища в работе концептуально ассимилировались выводы и идеи: СЛ. Вендрова, К.Н. Дьяконова, А.Г. Емельянова, Н.И.Коронкевича, В.И. Кружалина, JI.K. Малик, Ю.М. Матарзина, A.IO. Ретеюма, В.П. Салтанкина, Б.М. Стародубцева, В.М. Широкова, П.Г. Шищенко, К.К. Эдельштейна.

Для проведения ландшафтных исследований и анализа были использованы общенаучные и конкретно-научные методы и системно-структурный подход.

Практическое значение и апробация работы. Результаты исследований использованы институтом "ГИПРОВОДХОЗ" при составлении методических указаний по обоснованию строительства прудов и водохранилищ. Методика ландшафтного исследования, текстовые и картографические материалы переданы институту "У КРЗЕМПРОЕКТ'.

Картографические материалы и выводы работы могут быть использованы при проведении в регионе различных отраслевых и комплексных исследований природы, при разработке программ рационального природопользования и оптимизации среды жизнедеятельности человека, организации системы мониторинга и охраны природы.

Основные положения диссертации докладывались на научно-теоретической конференции "Природопользование степной зоны" (Харьков, 1994), семинаре молодых ученых "природно-антропогенные ландшафты степи" (Харьков, 1995), на заседаниях научного семинара кафедры социально-экономической географии, геоинформатики, природоохранного менеджмента ХГУ, по теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, в списке литературы 121 наименование. Общий объем работы страниц машинописного текста, таблиц, рисунков.

Диссертант выражает благодарность руководителю, профессору, К.Н.Дьяконову, за предоставленную методическую помощь при написании работы, профессору А.Ю.Ретеюму и всем сотрудникам кафедры. Советы и помощь в проведении исследований оказывали проф. ХГУ И.Г.Черванев,

доцент ХГУ Ю.Ф.Кобченко, доцент ХГУ В.И. Редин, за что автор выражает искреннюю признательность.

Отдельно хочется поблагодарить сотрудников Управления эксплуатации Краснопавловского водохранилища, которые сделали все возможное для проведения экспедиционных работ.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность и новизна работы. Цели и задачи исследования сформулированы исходя из необходимости оптимизации процессов взаимодействия водоема с прилегающими ПТК, ликвидации негативных изменений, предотвращения неблагоприятных в экологическом отношении продессов. Определена практическая значимость проведенных работ.

Глава 1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАШ1ЯВ главе рассматривается методика исследований. Описывается также сущность и содержание методических приемов направленных на изучение структуры и закономерностей формирования локальной гидротехнической системы степной зоны. Использован методический принцип концепции геотехнической системы заключающийся в сопряженном анализе функционирования водохранилища и геокомплексов. Исследования велись по следующей схеме показывающей очередность и взаимосвязь проводимых операций (рис. 1). При проведении такого рода работ наиболее приемлем ландшафтный подход, позволяющий охватить все признаки гидротехнической системы, более объективно прогнозировать влияние ее на ПТК. В основу исследования положен метод комплексной ординации. Наблюдения велись на фиксированных точках, на опорных профилях расположенных перпендикулярно к берегу водоема.

рис. 1. Схема-модель лавдшафтно-щдротехнических исследований на локальном уровне

Профили пересекали сопряженный ряд долинно-речных ПТК. Все точки описаны по принятой в ландшафтоведении методике. На профилях проводились сезонные серии наблюдений за функционально-динамическими параметрами. Кроме профилей проводились работы на площадках (10x10), где фиксировался видовой состав фигоцинозов. Особое внимание уделялось контактным зонам, где проводилось картографирование на фациальном уровне. В составленной ландшафтной карте района основной таксономической единицей явились - урочища. Ведущими факторами дифференциации которых служат различия в характере мезорельефа, влекущие за собой изменения в степени увлажненности, почв, разнообразие растительного покрова, хозяйственного использования.

Широко применялся метод сопряженного анализа ПТК с учетом их развития. В сфере влияния водохранилища, анализировались отдельно следствия появления новых черт в режиме воздушных масс и следствия нарушения баланса подземных вод.

При характеристики зоны влияния водохранилища оконтуривали внешние границы всех частных зон, т.е. выявляли совокупный ареал по принципам максимального охвата всей территории испытывающей то или иное влияние. Для характеристики степени сложности ландшафтного рисунка использовалась шеноновская функция энтропии: Применялся регрессионный анализ с помощью которого составлены математические модели водохранилищ степной зоны. Использованная нами методика включала традиционные ландшафтные исследования, а также специальные натурные эксперименты. Применение такого подхода в сочетании с использованием узкоспециальных методов дало возможность выявить и всесторонне охарактеризовать основные закономерности формирования локальной гидротехнической системы степной зоны.

Глава 2. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЗОН ИХ ВЛИЯНИЯ, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.

В главе рассматривается история становления научных взглядов по проблеме воздействия гидротехнических систем на окружающие ПТК. В развитии представлений автор выделил пять периодов.

Первые теоретические положения о связях гидротехнических систем с природой начали обсуждаться с конца XIX начала XX века А.И. Воейковым и В.В. Докучаевым. В представлениях А.И. Воейкова земельное улучшение включает в себя упорядочение в каждом районе водных и растительных ресурсов, только в таких условиях сохраняются естественные природные взаимосвязи. В.В. Докучаев при разработке системы мероприятий цель которых - поднять уровень сельского хозяйства в степи доказал, что с засухой можно бороться устройством прудов и водохранилищ на основе их глубокого исследования.

Следующий период - советский довоенный (20-40-е годы). При строительстве по плану ГОЭЛРО Волховской ГЭС имени В.И.Ленина в 1921-1927 г.г. Л.И.Прасолов успешно решил задачу определения оптимальной высоты плотины, при которой не произошло бы резкого падения продуктивности лугов. В 1925 г. Л.И.Прасолов, В.М.Родевич, Н.Н.Соколов заложили первый почвенно-ботанический профиль, на котором в течение двух лет велись стационарные наблюдения. В 1934г. С.Д.Муравейский, указал на целесообразность комплексных исследований в районах создания водохранилищ.

Третий период совпадает с 40-ми и первой половиной 50-х годов. Во время строительства гидроузлов на Волге,Каме, Днепре, были организованы стационарные многолетние наблюдения. Появились первые обобщающие работы по изучению зон влияния гидросистемы.

Четвертый период охватывает конец 50-х - середину 70-х годов. В это время под руководством СЛ. Вендрова в Институте географии АН

СССР изучались практически все вопросы, касающиеся изменений природной среды вблизи водохранилищ.

Под руководством Ю.М. Матарзина в Пермском университет проводятся географо-гидрологические работы по изучению особенностей формирования водохранилищ и их влияние на природу и хозяйство прилегающих районов на основе специальных многолетних наблюдений. Результаты этих работ отражены в трудах ученого. Фундаментальные исследования по влиянию водохранилищ проводились в Калининском (А.В.Гавеман, А.Г.Емельянов, О.А.Тихомиров), Московском университетах. Весомый вклад в освещение этого вопроса был сделан сотрудниками Дарвинского заповедника на берегу Рыбинского водохранилища.

Пятый период - середина 70-.х и по настоящее время. В это время вопросы целенаправленного преобразовать природы сочетаются с необходимостью разработки вопросов управления окружающей средой. Теоретические обоснование даны в работах А.Г. Емельянова, К.Н. Дьяконова, Л.Ф. Куницына, А.Ю. Ретеюма и других. Интенсивно изучаются водохранилища лесной зоны. Степная зона практически не охватывается. Большая работа проделана А.Г.Емельяновым по прогнозам подтопления берегов. Динамика природных комплексов в сфере влияния водохранилищ детально изучено А.Ю.Ретеюмом. В этот период начал использоваться методологический прием концепции геотехнических систем, что позволило разработать подходы к физико-географическому прогнозированию по аналогиям.

Практически все рассматривают водохранилища как природно-технические объекты. Проектирование их - это уже не просто вписывание данного географического объекта в природу, а проектирование пространственно-временной геотехнической системы. Данные вопросы были затронуты в работах К.Н.Дьяконова (1992), в которых на основании концепции геотехнических систем четко выделены геоэкологические

принципы проектирования. В работах В.М. Широкова и П.С. Лопуха (1986, 1992) детально разработаны основные положения теории формирования берегов.

Анализ литературы показал, что еще не достаточно изучены водохранилища степной зоны. Поставленные в работе задачи во многом исходили из всех вышеперечисленных исследований.

Глава 3. КРАСНОПАВЛОВСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ КАК ЛОКАЛЬНАЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА.

В главе сделан подробный анализ истории создания Краснопавлоского гидроузла. Рассматриваемая территория включает часть канала Днепр -Донбасс и водохранилище. Емкость водохранилища 210 млн.м3, построено на реке Попельня, обеспечивает переброску днепровской воды в г.Харьков и в район. Авдеевки (Донецкая обл.). Средняя ширина водохранилища 0,9 км, максимальная - 1,2 км, глубина - 11,7 м, максимальная - 23 м, площадь зеркала при НПУ - 35 км2, площадь мелководий при НПУ - 5 км2. Протяженность береговой линии 9 км, НПУ - 120 м, УМО - 100 м, годовой объем стока - 10,56 м3.

Предполагаемый срок заиления - 50 лет. Водохранилище предполагалось для водоснабжения населения (1153,8 млн.м3), орошения (59,2 млн.м3). Сброс воды 3-4 м3/с. Расстояние от водохранилища до Харькова 142 км. С 1984 года на территории в близи водохранилища и канала сложилось постоянное и устойчивое взаимодействие гидротехнического сооружения и природы, установился вещественно-энергетический обмен между ними. Рассматриваемая система открытая, образует сферу влияния состоящую из зон. Мы выделили неуправляемую часть гидротехнической системы, возникшую при взаимодействии первой очереди канала и речной долины, ГГГК которой сложены главным образом суглинистыми отложениями с широким развитием эрозионного рельефа.

Управляемая часть гидротехнической системы представляет из себя Краспопавловское водохранилище в совокупности с отрезком канала второй очереди. Процессы, связанные с появлением этой части в значительной мере управляются в интересах использования водных масс для обеспечения водой близлежащих городов. При классификации ландшафтов в близи гидротехнических сооружений мы учитывали дифференциацию зон влияния на подзоны и пояса, внутри которых, как справедливо отмечает К.Н. Дьяконов (1988 с. 291) "в одних случая функционирование геосистем непосредственно зависит от гидрологического режима водохранилищ и мелиоративных систем (подзона прямого влияния); в других - от сочетания режима атмосферного увлажнения и колебаний уровня водохранилища". Была проанализирована ландшафтная организация гидротехнической системы.

Анализ взаимодействия ландшафтообразующих и преобразующих факторов ПТК, зональных и внутризональных отличий, палеоландшафтных условий формирования, позволили раскрыть закономерности пространственной организации территории, которая находится на ландшафтах низменных и возвышенных равнин с мощным аптрогеновым покровом на палеогеновых песчано-глинистых (рис. 2). Типологический анализ района показал, что основными особенностями ПТК являются: усиление степени расчлененности с юго-запада на северо-восток, значительная пестрота почвенного покрова с преобладанием черноземов типичных среднегумусных, отличающихся высоким естественным плодородием, увеличение мощности лёссовых отложений с востока на запад, возрастание с востока на запад в ландшафтной структуре доли овражно-балочных урочищ.

Местности и урочища сферы влияния водохранилища выделялись по ландшафтным типам рельефа, потому что созданные процессами делювиальной, пролювиальной и оползневой аккумуляции с одной стороны, процессами абразии, денудации, эрозионного и оползневого расчленения с другой, формы рельефа стали основой их формирования. Урочища надпойменных террас, занимающие значительную площадь, имеют следующие характеристики: повсеместное распространение лессовидных суглинков, в качестве почвообразующей породы преобладание черноземов среднегумусных гумусность которых падает в южном направлении

Склоны распространены достаточно часто. Поверхность их сложнопрофильная, ступенчатая, интенсивно расчлененная, усложненная оползнями. Для более глубокого анализа ландшафтной структуры проведено крупномасштабное картографирование ключевых участков, наиболее репрезентативно отражающих преобладающие урочища, такой подход обеспечивает получение объема информации, достаточной для

выявления поясов влияния Краснопавловского водохранилища. Для решения этой задачи дана также характеристика уровенного режима, который является главным звеном причинно-следственных связей, определяющих изменения условий жизни в водоёме и вблизи него, формирование подпора подземных вод, заболачивание и подтопление прилегающих территорий. Уровенный режим зависит от естественных факторов. Количество осадков в районе 580 мм в год, испарение 700 мм, приток воды из рек Широкая, Ярошкина и др. - 120 мм в год. Были выявлены три типа уровня, которые отличаются друг от друга в зависимости от водности года. (рис. 3)

А

В

121,0 120,0 119,0 118,0 117,0 116,0 115,0 114,0

121,0 120,0 119,0 118,0 117,0 116,0 115,0 114,0

III IV V VI VII VIII IX X XI XII

—

—

/

I

II III IV

VI VII VIII IX

XI XII

Рис. 3 Режим уровня водохранилища в многоводные, средние по водности и маловодные годы.

Глава 4. ВЛИЯНИЕ КРАСНОПАВЛОВСКОЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ НА КЛИМАТИЧЕСКИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСИКЕ ГИДРО И БИОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И НА ПТК В ЦЕЛОМ.

Ландщафтоведческий анализ влияния Краснопавловской ландшафтно-гидротехнической системы . (КЛГТС) включает решения следующих задач: разработка схем трансформации ПТК под влиянием водохранилища (которая осуществляется по подвижным компонентам) , определение факторов влияния, определение границ и зон влияния, определение направления и интенсивности изменения природных компонентов, территориальные закономерности трансформации природных комплексов. Реакция природных комплексов имеет две стадии : трансформационная (отклонение от исходного состояния), релаксационная - относительная стабилизация параметров нового состояния ПТК. Выделяются от зоны почвенной, гидрогеологической, биологической и др. трансформаций, а также прямого и косвенного влияния. Для сферы влияния характерна единая схема: - изменение режима почвенно-грунтовых вод - водно-воздушного режима - почвообразующих процессов и свойств почв - микроклимата - состава растительных сообществ.

Для изучения режима изменения грунтовых вод в районе Краснопавлавского водохранилища было заложено два профиля, на участках с выраженным подпором. Влияние водохранилища на динамику грунтовых вод замечено в прибрежной полосе шириной 90 - 150 м.

Установлено что, область подпора и водонасыщения захватывает берега реки не только в верхнем, но и в нижнем бьефе. Она распространяется от водохранилища до внешних границ грунтового потока (соседняя река).

На основании собственных наблюдений было выделено три района с различными колебаниями уровня грунтовых вод. Первый район имеет особенность в распространении подпора. Здесь максимальные значение

повышения уровня грунтовых вод. Депрессионная кривая имеет наибольший уклон по сравнению с другими районами. Второй район приурочен к средней части водохранилища. Уровень повышения фунтовых вод здесь значительно меньше. Распространение подпора по сравнению с первым районом уменьшено. Последний район приурочен к верхней части водохранилища. Условия увлажнения грунтов здесь близки к речным. Ширина подпора минимальная.

Зафиксировано, что в водохранилище при формировании берегов выражен двойственный характер противоположных тенденций: размыва (абразии или боковой эрозии) и аккумуляции, которые геоморфологически выражаются в образовании двух поверхностных отмелей: верхней аккумулятивной и нижней абразионной. Двойственный характер размыва и аккумуляции осложняется уровенным режимом и приобретает циклический характер. При наполнении происходит размыв отмели. По мере сработки уровня слой продвигается вниз и одновременно происходит размыв поверхности отмели. Такие циклы имеют суточный, недельный, сезонный, многолетний характер в зависимости от стока. По мере развития рельефа и перехода в стадию динамического равновесия нижняя поверхность отмели все больше погребается подвижным аккумулятивным слоем, образуется единая геоморфологическая поверхность. Стабилизация берегового профиля по нашим наблюдениям начинается на 12-й год.

Наблюдения за переработкой береговой линии Краснопавловского водохранилища позволили нам установить, что абразионные процессы наиболее интенсивно протекают на склоновых ПТК (с крутизной склонов более 10°).

В процессе полевых работ были выявлены особенности среды осадконакопления и рельефообразования водохранилища. Полевые исследования позволили выделить такие типы берегов: абразионный (отступающий), аккумулятивный (наступающий), нейтральный.

Установлено, что преобладают аккумулятивные и нейтральные берега (табл. 1).

Табл. 1.

Доля берегов различных типов в гидрологических зонах Краснопавловского водохранилища. (%)

Зона Абразионный Стабильный Аккумулятивный

(отступающий) (нейтральный) (наступающий)

берег берег берег

Глубоководная 49 42 9

Промежуточная 30 45 25

Мелководная 15 48 63

Выявлены главные черты изменения климата прибрежных зон которые проявляется на фоне общих особенностей и колебаний климата данного региона.

Для установления роли водохранилища в формировании местного климата в ГГТК прибрежной полосы, целесообразно использовать метод анализа пространственных различий осадков, температуры и влажности воздуха на двух станциях, одна из которых размещена в зоне влияния водохранилища, а другая - за ее границами. Применение этого метода позволяет исключить влияние общих изменений климата, не связанных с образованием водохранилища.

В разные времена года водохранилище по разному влияет на микроклимат прилегающих к нему ПТК: охлаждающее и обогревающее влияние. Весной и на протяжении всего лета, независимо от глубины и ширины водохранилища температура воздуха в ПТК прибрежной полосы ниже, чем в "континентальных" ПТК. Изменение теплового режима нашло свое отражение в снижении амплитуды температуры воздуха, особенно суточной, что свидетельствует об уменьшении степени континентальности в прибрежной зоне. Установлено, что с созданием водохранилища

амплитуда средних месячных температур уменьшилась на 1-2 градуса. Осенью и даже в первый месяц зимы водохранилище повышает температуру воздуха в ПТК прибрежной полосы. Таким образом, ПТК прибрежной полосы попадают в зону значительного климатического влияния, которую К.Н.Дьяконов (1984) называет подзоной непрямого влияния. Выявлено, что ночью водохранилище оттепляет воздух с середины мая. Эффект влияния возрастает от мая к августу - сентябрю. Это обуславливает большую продолжительность безморозного периода на побережье. Используя данные температуры поверхности воды, температуры воздуха прибрежной зоны, мы установили

продолжительность охлаждающего влияния водохранилища (табл. 2)

Табл. 2

Средняя месячная температура воды Краснопавловского водохранилища и ее разность с температурой воздуха

Показатели апрель май июнь июль август сентябрь октябрь

Температура воды 8,1° 15,5° 18,8° 21,1° 20,4° 14,9° 8,5°

Разность, Тп-Т -2,9° -3,5° -2,8° -1,9° -0,4° 3,9° 2,1°

Таким образом, благодаря созданию водохранилища снижается вероятность поздних весенних заморозков.

Водоём имеет существенное влияние на микроклимат ПТК прибрежной полосы только после его освобождения ото льда. Влияние проявляется на расстоянии, которое зависит от ряда местных факторов: рельефа территории (высота и степень расчлененности поверхности, экспозиции и крутизны склонов); характера растительного покрова; степени хозяйственного освоения территории.

Ширина зоны влияния колеблется в нешироких пределах. Она зависит от времени года, силы и направления ветра, а также типа берега и характера растительного покрова.

Растительность испытывают прямое и косвенное влияние. Интенсивность в подзоне прямого влияния водохранилища определяется главным образом величиной поднятия уровня грунтовых вод. В подзоне косвенного влияния на биосистемы передаются изменения элементов местного климата, соотношения тепла и влаги. Процесс влияния водохранилища наиболее ярко проявляется на устойчивых пологих берегах, сложенных суглинками. В нашем районе это терассы реки. Проведенный нами анализ показывает неоднозначную плановую проекцию ареалов в зависимости от выбранного индикатора влияния. Ареал выделяемый по изменению одного из компонентов мы считаем зоной влияния. Подзона влияния это однородная территория по хроноорганизации процессов.

Территория, на которой после образования водохранилища произошло поднятие уровня грунтовых вод, а суточные, декадные, месячные и годовые колебания тесно связаны с уровнем воды в водохранилище, относится к подзоне прямого влияния.

В подзоне прямого влияния, в зависимости от знака (направленности) влияния, выделяют следующие пояса: пояс периодического затопления, пояс сильного подтопления, пояс умеренного и слабого подтопления. В зоне влияния Краснопавловского водохранилища в результате своеобразия и сложной дифференциации ее ландшафтной структуры эти пояса имеют фрагментарное распространение. Наиболее четко они просматриваются в террасовых ПТК на меандровых узлах и слабо наклонных склонов.

1) Пояс периодического затопления размещен между уровнем минимального срабатывания и уровнем максимального форсирования. В этом поясе происходит наиболее сильная перестройка всех моносистем и полисистем НТК. Распределение новых геокомплексов подчинено вероятности затопления и носит поясной континуальный характер. Все слабостойкие к продолжительному влиянию воды растения степного типа

погибают, а их место занимают влаголюбивые болотные и луговые растения. Наиболее широко распространяются осоковые ассоциации. На заболоченных местах появляются заросли тростника и осок (РоЮгг^еШт РесйпаШБ, Сагех РаиЫЯога). Развитие осоковых зарослей наиболее интенсивно происходит в заливах водохранилища, образованных в долинах боковых притоков и балок. Почвенный покров в этом поясе испытывает существенные изменения. В нем интенсивно разрушается дерновый покров и верхний гумусный горизонт, идет вымирание органики и, наоборот, отложения на грунте илистых и песчаных отложений. Весь почвенный профиль подвергается процессам оглеевания. Пояс периодического затопления на Краснопавловском водохранилище имеет незначительную ширину - от 10-20 до 80 м.

2) Пояс сильного подтопления охватывает самые низкие участки прилегающих к водохранилищу ПТК низких и средних террас. Характерен для пологих берегов. Его ширина колеблется в пределах 2-30 м, только в отдельных местах она достигает 40-60 м. Глубина залегания грунтовых вод в период вегетации растений колеблется от 0,8 до 1,2 м. Это происходит в результате подпора водами водохранилища местных грунтовых вод и сильной боковой фильтрации воды из водохранилища. Верхний горизонт почв имеет преимущественно высокую влажность, которая иногда достигает 85%. Формируется неблагоприятный для развития растительности воздушно-водный режим. В полосе наблюдается полная структурно-функциональная перестройка существовавших ранее ПТК. В таких условиях, по данным наших наблюдений на полигонах-трансектах, широко развиваются процессы оглеевания, происходит преобразование оксидных форм (железа, марганца и ряда других элементов). В нижних и частично средних частях разреза грунта образуется сизый слой с отдельными охристо-ржавыми пятнами.

Существенную перестройку испытывает и растительный покров. Происходит отмирание всех видов степной, лесной, частично луговой

растительности. Новое местопроизрастание - "ниши" - захватывают ассоциации из осоки (береговой и тонкой), кострицы луговой, тонконога болотного, хвощей и некоторых видов ситника (Ликив смщкнпегаШз, Вготиз 1ек1огит). Древовидная растительность сохранилась лишь на небольших участках и представлена фруктовыми деревьями садов. При продолжительном высоком стоянии грунтовых вод наблюдается интенсивное отмирание отдельных деревьев.

3) Пояс умеренного и слабого подтопления размещается за поясом сильного подтопления. Его ширина колеблется в пределах 60-100 м. Грунтовые воды в этом поясе залегают на глубине от 1,3 до 2,5 м. При понижении уровня воды в водохранилище они могут понижаться до глубины 3,0 м. За счет поднятия воды по капиллярам на 0,6-0,8 м, происходит увлажнение средних частей почвенных разрезов и корневых систем растений. Условия увлажнения и аэрации приближаются к нормальным для развития растительности. В почвенном разрезе наблюдается незначительное увеличение мощности горизонта А1, а в самых низких частях горизонта - признаки оглеевания. На участках, где сохранилась луговая растительность, в травостое преобладают мезофиты (Вгошиэ 1ес1огит, А1оресиги5 рга1етз). Однако большая часть территории распахана и занята сельскохозяйственными культурами. Посевы люцерны и клевера в этом поясе дают 4-5 покосов. Отмечается также увеличение урожайности сахарной свеклы (с 450 ц/га до 500 ц/га и больше), картофеля (с 230-250 ц/га до 300 ц/га).

Экспедиционные и полустационарные ландшафтные исследования автора позволили выявить регион и основные направления влияния Краснопавловской ГТС на ПТК топологического уровня и их территориальную структурную организацию, провести специфическое районирование.

Путем сопоставления физико-географических процессов до и после строительства водохранилища установлено, что наибольшую

интенсивность получают: подтопление. Под этим процессом мы понимаем избыточное увлажнение, вызванное подъемом уровня грунтовых вод, ведущее к резкому ухудшению агрономических и растительных ^свойств почв. В зоне также происходит оглеевание, олуговение, загрязнение природных вод, суффозия, оползание и др.

На основании анализа факторов влияния, их силы и направления мы считаем целесообразно выделить три подзоны влияния. 1. Подзона коренных изменений ПТК. Она совпадает с территорией, затопленной водохранилищем. 2. Подзона прямого влияния ГТС на прибрежные ПТК. Она включает в себя пояс влияния на режим фунтовых зод и тесно связанные с ним полосы влияния на почвенный и растительный покров, а также полосу развития геодинамических процессов. В зоне Краснопавловского водохранилища эта подзона неширокая. Ее ширина находится в прямой зависимости от местных особенностей ландшафтной структуры. Она колеблется от нескольких сот метров до 1 км. 3. Подзона косвенного влияния ГиТС на ПТК. Трансформация ПТК в этой подзоне происходит под влиянием изменения элементов местного климата. Ширина ее превышает ширину двух предыдущих подзон и определяется особенностями ландшафтной структуры. На низких пологих берегах, в структуре которых преобладают террасовые ПТК, ширина подзоны достигает 5-6 км, на высоких крутых берегах, в структуре которых преобладают склоновые ПТК, она равна 3-4 км. Этой подзоне характерны изменения отдельных характеристик геокомпонентов и местного климата.

Глава 5. КРИТЕРИИ ПОДОБИЯ И АНАЛОГИ КРАСНОПАВЛОВСКОЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.

Анализ параметров водохранилищ степной зоны позволил разработать критерии подобия для нахождения аналогов изучаемого объекта с целью дальнейшего прогноза развития гидротехнической

системы. Строгого подобия между водохранилищами северо-степной подзоны и Краснопавловским ожидать трудно, т.к. неизбежно будет некоторый диапазон определенных отклонений. Для решения этой задачи мы не ограничивались констатацией сходства изученного объекта с другими водохранилищами, а провели следующие операции:

1) физиономическое изучение и поиски аналогов,

2) нахождение доказательств подобия,

3) возможность экстраполяции выявленных качеств

Поиск критериев проводился исходя из следующих условий: -безразмерность критерия, - отсутствие в нём векторной величины, -наличие в критерии основных классификационных параметров. Аналогии устанавливались также путем конкретных наблюдений доступных теоретической и практической проверки. В связи с тем, что рассмотренные водохранилища существенно не отличаются по амплитуде колебаний уровня, высоте волн, размером, объемом, их можно отнести к одной группе (так называемый групповой аналог). Данный уровень аналогии уже позволяет провести некоторую экстраполяцию с большими погрешностями. Чтобы их избежать мы попытались выйти на изоморфный уровень. Для перехода к изоморфному уровню сопоставлялись следующие критерии: форма водохранилища, направление вытянутости, объём, глубина, протяженность береговой линии, режим уровня, динамика изменения площади в течение года, мера ландшафтной неоднородности.

В качестве аналогичных районов были выбраны водоёмы, находящиеся в левобережно-днепровской северо-степной провинции.

Для математического описания динамики площадей был применён регрессионный анализ. Полученные математические модели позволили обосновать аналоги.

Ниже приводятся полученные модели: Краснопавловского: Y = - 59, 178 X2 + 435,1 X + 340

Шевченковского: Y = - 57,86 X2 + 416,1 X + 342

Булавинского: У = -47,32Х2 + 113,1 Х + 533

Орельского: У = - 59,89 X2 + 447,1 X + 441

Данные модели предусматривают изменение площади водохранилища в течение года. С их помощью появляется возможность дать природную оценку свойств геокомплексов с их естественной пространственной или временной изменчивостью. Они пригодны для проведения специальной природной оценки, при которой изменения в одних показателях сопоставляются с изменениями других, что позволяет судить о значимости изменения первых. Такая оценка дает возможность отобрать наиболее существенные показатели.

Основные результаты работы

1. Проведены многолетние экспедиционные работы, составлена ландшафтная карта на весь район исследования. Выявлены закономерности территориально-ландшафтной структуры.

2. Установлена интенсивность влияния гидросистемы на ПТК, которая определяется режимом уровня. Влияние проявляется через параметры и режимы функционирования сформированной локальной гидротехнической системой.

3. Наибольшую интенсивность в зоне влияния водохранилища получают процессы оглеевания, олуговения, загрязнения природных вод, оползания. Зона влияния дифференцирована по подзонам и поясам, полнота строения зависит от режима уровня, крутизны берега и других свойств ПТК.

4. Локальная ландшафтно-гидротехническая система в процессе функционирования проходит несколько стадий, каждой из которых присущи свои структурные особенности, интегральным показателем состояния ЛГТС является интенсивность протекания экзодинамических процессов и продуктивность угодий.

245. Систематизированы данные по основным характеристикам водохранилищ степи. На основании статистической обработки проведен сравнительный анализ их режимов.

6. Сопоставление ареалов влияния малых и средних водохранилищ лесной зоны с изученными степными показывает, что в условиях сопоставимого рельефа и геологического строения сфера влияния первых (250 - 500 м) превосходит по площади сферу влияния степных (50-150 м).

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Лоцман П.И. Ландшафты Харьковщины. // Лицейский вестник. 1996. №3. - С.40-45.

2. Лоцман П.И. Ландшафтное картографирование Харьковской области // Лицейский вестник. 1997. №2. - С. 15-32.

3. Лоцман П.И. Основные направления влияния гидротехнических систем на ПТК (на примере Краснопавловского водохранилища) // Вестник ХГУ. 1998. №402. - С.89-92.

4. Лоцман П.И. Эволюция подходов к изучению гидротехнических систем // Географ!я 1 сучасшсть. Кшв. Вип.2. -С.39-44.

5. Лоцман П.И. Изменение ландшафтных условий в нижнем бьефе Краснопавловского гидроузла // Вестник ХГУ. 1999. №493. - С.43-54.

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Лоцман, Павел Игоревич

Введение.

Глава 1. Методы исследования

Глава 2. История изучения гидротехнических систем и зон их влияния, современное состояние проблемы.

Глава 3. Краснопавловское водохранилище как локальная гидротехническая система (JITTC)

3.1. Общая характеристика ЛГТС.

3.2. Особенности ландшафтной организации природного блока ЛГТС.

3.3. Режим уровня водохранилища.

Глава 4. Влияние Краснопавловской гидротехнической системы на климатические, reo динамические, гидро и биогенные процессы и на ПТК в целом

4.1. Изучение гидрогеологического влияния водохранилища.

4.2. Формирование берегов.

4.3. Влияние на местный климат.

4.4. Изменения в ПТК береговой зоны и в нижнем бьефе

Глава 5. Критерии подобия и аналоги Краснопавловской гидротехнической системы.

Введение Диссертация по географии, на тему "Структура и закономерности формирования локальной гидротехнической системы степной зоны"

Актуальность темы. Сформировавшиеся в результате взаимодействия природных территориальных комплексов и водохозяйственных объектов ланд-шафтно-гидротехнические системы, являются одним из классов природно-антропогенных ландшафтов. Эти специфические и относительно слабо изученные системы отличаются высокой теснотой вертикальных и горизонтальных связей. В то же время природно-антропогенные ландшафты выступают объектом регионального геоэкологического анализа, содержание которого находится еще в стадии формирования и противоречивого поиска (И.А.Авессаломова, Г.Н.Голубев, С.П.Горшков, А.В.Дончева, А.В.Евсеев, А.Г.Емельянов, Н.С.Касимов, Б.И.Кочуров и др.).

Изучение процессов развития и взаимодействия природных и гидротехнических систем - актуальная междисциплинарная проблема. Особую роль в ее решении играет ландшафтоведение с мощным теоретическим и методологическим потенциалом. Эта задача имеет большое практическое значение особенно в связи с проблемами водообеспечения, охраны и оптимизации среды жизнедеятельности человека, организации отдыха населения. Исследования природных и техногенных блоков ландшафтно-гидротехнической системы (ЛГТС), их потоков-связей, направления и взаимодействия являются научной основой контроля, управление и регулирования этими процессами, фундаментом развития ландшафтно-гидрологических, инженерно-ландшафтных исследований.

Генетической, природно-исторической основой, первичным коренным системообразующим "фундаментом" формирования и функционирования локальной ЛГТС служат ПТК определенного уровней структурной организации долинно-речных систем. Изучение причин их формирования, системообразующих качеств, функциональной и территориальной структуры, направлений влияния на гидротехническую систему, имеет первоочередное основополагающее значение.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучение факторов и механизмов формирования пространственной структуры и функционирования гидротехнической системы локального уровня степной зоны. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Проведение сопряженного анализа режима уровня водохранилища, грунтовых вод, водного режима почв и их свойств, выявить изменения в видовом составе растительности и ее продуктивности.

2. Выявление механизма трансформации структуры гидротехнической системы при воздействии внешних факторов.

3. Установление стадийности развития процессов влияния водохранилища на ПТК, во времени и пространстве, определение горизонтальных границы зон и поясов влияния.

4. Изучение основные направления влияния водохранилищ на ПТК исследуемой территории.

Научная новизна данной работы состоит в том, что:

1. Изучены факторы формирования пространственной структуры гидротехнической системы.

2. Проведены крупномасштабные ландшафтные исследования, заложено 5 ландшафтных профилей, составлена на весь регион ландшафтная карта 1:50000, на ключевые области - карты масштаба 1:25000.

3. Выполнена классификация ПТК, обозначены ранги и виды ландшафтов, местностей, урочищ, их системообразующие свойства.

4. Выявлены ведущие закономерности территориально-структурной организации природного блока ЛГТС.

5. Определены основные направления влияния ПТК на структуру и режим функционирования гидросистемы.

6. Впервые для степного водохранилища произведен детальный анализ структуры и динамики процессов в сфере его влияния.

7. Намечены тенденции новой парагенетической интеграционной ланд-шафтно-гидротехнической системы.

Фактический материал и методы исследований. В основу работы положены материалы крупномасштабных (1:100000 и 1:25000) ландшафтных полевых экспедиционных и полустационарных исследований на Краснопавлов-ском водохранилище. В ходе экспедиционных работ было пройдено более 120 погонных километров с высотной привязкой точек наблюдения, выполнено более 100 замеров температуры и влажности воздуха, проведен ряд сопутствующих наблюдений. Кроме того, в диссертации использованы: ландшафтная карта Харьковской области масштаба 1:1000000 (Полищук, Карпов, 1993) фондовые материалы Управления эксплуатации Краснопавловского водохранилища, литературные источники, материалы архивов контрольно-измерительной питьевой и водной лабораторий трестов Харьковкоммунводхоз, Донецкоммун-водхоз.

Диссертация базируется на теоретических и методических ландшафто-ведческих разработках C.B. Викторова, А.А.Видиной, К.Н. Дьяконова, А.Г. Исаченко, И.И.Мамай, А.М.Маринича, В.А. Николаева, Н.А.Солнцева,

B.Н.Пащенко, В.С.Преображенского, Г.И.Швебса. При изучении сферы влияния водохранилища в работе концептуально ассимилировались выводы и идеи:

C.JI. Вендрова, К.Н. Дьяконова, А.Г. Емельянова, Н.И.Коронкевича, В.И. Кру-жалина, Л.К. Малик, Ю.М. Матарзина, А Ю. Ретеюма, В.П. Салтанкина, Б.М. Стародубцева, В.М. Широкова, П.Г. Шищенко, К.К. Эделыптейна.

Для проведения ландшафтных исследований и анализа были использованы общенаучные и конкретно-научные методы и системно-структурный подход.

В качестве объекта исследования выбрана сфера влияния водохранилища средних размеров степной зоны Украины, которая как известно отличается зрелым рельефом, разнообразием и сложностью его типов и форм, пестротой почвообразующих и подстилающих пород, мозаичностью почвенного покрова обусловивших сложность и неоднородность ландшафтной структуры. При написании диссертации использовались материалы более чем по 30-ти водохранилищам. В течении 12-ти лет проводились полевые исследования типичных водохранилищ степи, отдельные задачи решались на производственном полигоне Харьковкоммунводхоза, находящимся на Краснопавловском водохранилище. Особую актуальность исследованиям придает намеченная широкая программа преобразования исследуемого региона.

Изучаемая долинно-речная система отличается рядом специфических особенностей: 1) глубокий врез долины в первичную поверхность плато; 2) резко выраженное асимметричное строение долины - узкое правобережье, широкое левобережье; 3) развитие разновозрастных и разновысотных надпойменных эрозионно-аккумулятивных террас; 4) интенсивное расчленение их поверхностей густой сетью притоков; 5) глубокий и резкий врез в поверхность плейстоценовых террас; 6) четкоподобное в плане, асимметричное строение, сложная террасированность берегов и дна; 7) широкое развитие склоновых местностей разного возраста и литологии.

Исследуемая территория - район очень раннего длительного заселения, активного, в основном сельскохозяйственного освоения, глубокого антропогенного преобразования ПТК. В настоящее время - один из густозаселенных сельскохозяйственных регионов сельскохозяйственные угодья занимают до 80% площади природных районов.

В пределах этого комплекса относительно недавно сформирована и функционирует Краснопавловская гидротехническая система.

Геолого-географические условия определили тип водохранилища. По классификации А.Б.Авакяна и В.А.Шарапова (1977) его можно отнести к категории долинных водохранилищ. Рисунок гидросети региона, характер долины Попельни и ее притоков, У-подобная форма многих больших балок обусловили формирование длинного, глубокого, узкого водохранилища с площадью зер4 кала 20 км , с высокими (до 80 м) и нередко крутыми берегами. Полный объем л водохранилища 210 млн м . Наличие многочисленных притоков и балок на левом берегу и меньшее их развитие на правом берегу определяют асимметричность и изрезанность берегов. Развитие в долине исследуемых рек и их притоков и балок высоких крутых склонов и «стенок», сложенных преимущественно твердыми коренными породами, определяют крутизну берегов водохранилищ, активное развитие абразионных процессов, формирование относительно неширокой зоны коренной переработки берегов.

Наблюдения автора охватывают начальный этап наиболее активного взаимодействия ПТК и Краснопавловской гидротехсистемы, становление сложногенетической, интеграционной Краснопавловской ландшафтно-гидротехнической системы. Для определения тенденций и направленности предстоящих изменений в сфере влияния водохранилища, к проектируемому объекту был подобран аналог из числа давно эксплуатируемых водохранилищ. К аналогу были предъявлены следующие требования:

- сходный объем воды, глубина, ширина, конфигурация, гидрологический режим;

- однотипные природные условия, структура и функционирование ПТК;

- назначение и функционирование водохранилища. Верхнеорельская долинно-речная система изучена достаточно полно и целенаправлено учеными Харьковского госуниверситета (Проходский, Гольд-фельд, 1964; Проходский, Сидоренко, Черванев, 1964; Черванев, 1964; Наза-ренко, 1955; Некое, 1973; Полищук, 1976; и др.). Однако, уровень изученности ПТК не соответствует уровню их хозяйственного использования и антропогенного преобразования, задачам усовершенствования системы природопользования и оптимизации среды жизнедеятельности человека.

Функционирование гидросистемы обуславливает коренные преобразования первичных ПТК, формирование качественно новых аквальных ландшафтов. Предметы исследований:

1) морфологическая и территориальная структурная организация ПТК;

2) системообразующие свойства видов доминирующих ПТК;

3) режим функционирования гидротехнической системы;

4) типы и направления влияния ПТК на гидротехническую систему. Практическое значение и апробация работы. Результаты исследований использованы институтом "ГИПРОВОДХОЗ" при составлении методических указаний по обоснованию строительства прудов и водохранилищ. Методика ландшафтного исследования, текстовые и картографические материалы переданы институту "УКРЗЕМПРОЕКТ".

Картографические материалы и выводы работы могут быть использованы при проведении в регионе различных отраслевых и комплексных исследований природы, при разработке программ рационального природопользования и оптимизации среды жизнедеятельности человека, организации системы мониторинга и охраны природы.

Основные положения диссертации докладывались на научно-теоретической конференции "Природопользование степной зоны" (Харьков, 1994), семинаре молодых ученых "природно-антропогенные ландшафты степи" (Харьков, 1995), на заседаниях научного семинара кафедры социально-экономической географии, геоинформатйки, природоохранного менеджмента ХГУ, по теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, выводов, списка литературы. Общий объем работы страниц машинописного текста, таблиц, рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов", Лоцман, Павел Игоревич

Заключение и выводы.

Изучение водохранилищ одного типа и на территории одной природной зоны неизбежно приводит к выделению общих особенностей функционирования этих сложных систем.

Проведенный в работе анализ влияния Краснопавловского и его аналога на прилегающие ПТК, а также данные по другим подобным объектам позволяют выделить некоторые закономерности в формировании сферы влияния. Корни этих процессов связаны с первоначальными элементами рельефа, особенностями геологической и гидрологической обстановки района, химическими, биохимическими факторами, комплексом гидрометеорологических условий. Оценка преобразований ПТК сферы влияния наиболее объективно осуществляется на фоне физико-географических условий существовавших до создания водохранилища.

На основании многолетних экспедиционных работ нами была составлена ландшафтная карта на весь регион исследования до и после создания водохранилища. Выявлены закономерности территориально-ландшафтной структуры. Установлено, что гидротехническая система формируя вокруг себя зону влияния способна направленно изменять отдельные свойства компонентов благодаря блокам регулирования, контролирования управления.

Главное звено причинно-следственных связей, обуславливающих изменения природной среды вблизи водохранилища, является режим уровня, который определяет интенсивность влияния гидросистемы на ПТК. Влияние проявляется через параметры функционирования сформированной системы.

Наибольшую интенсивность в зоне влияния водохранилища получают процессы оглеения, олуговения, загрязнения природных вод, оползания. Зона влияния дифференцирована по подзонам и поясам, полнота строения зависит от режима уровня, крутизны берега и других свойств ПТК.

Локальная ландшафтно-гидротехническая система в процессе функционирования проходит несколько стадий, каждой из которых присущи свои

136 структурные особенности, интегральным показателем состояния ЛГТС является интенсивность протекания экзодинамических процессов и продуктивность угодий.

Систематизированы данные по основным характеристикам водохранилищ степи. На основании статистической обработки проведен сравнительный анализ их режимов.

Сопоставление ареалов влияния малых и средних водохранилищ лесной зоны с изученными степными показывает, что в условиях сопоставимого рельефа и геологического строения сфера влияния (Цыганов, 1970) первых (250 -500 м,) превосходит по площади сферу влияния степных (50-150 м).

Библиография Диссертация по географии, кандидата географических наук, Лоцман, Павел Игоревич, Москва

1. Авакян А.Б. Некоторые проблемы создания водохранилищ СССР // Изв. АН СССР сер. Географ., 1972, -С.56-63.

2. Авакян А.Б., Шарапов В.А. Водохранилища гидроэлектростанций СССР. 3-е изд М.: Энергия, 1977, -100 с.

3. Алаев Э.Б. Экономико-географическая терминология. М.: Мысль, 1977, -199 с.

4. Антипов А.Н., Корытный Л.М. Географические аспекты гидрологических исследований. Новосибирск.: Наука, 1981, -73с.

5. Арманд Д.Л. Изменение ландшафта в зоне крупных водохранилищ и его влияние на сельское хозяйство (на примере некоторых водохранилищ Днепре)// Материалы Всесоюзного совещания по вопросам ландшафтоведения. М.: 1961.-С. 236-245.

6. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте (основы теории и логико-математические методы). М.: Мысль, 1975. -287 с.

7. Арманд А.Д. Информационные модели природных комплексов. М.: Наука, 1975. -123с.

8. Арманд А.Д. «Сильные» и «слабые» системы в географии и экологии// Устойчивость геосистем. М.: Наука. 1983. -С 50-60.

9. Артюшенко А.Т. Растительность лесостепи и степи Украины в четвертичном периоде. К.: Наукова думка. 1970, -168 с.

10. Асланикашвили А.Ф. Метакатография. Основные проблемы. Тбилиси. 1974. -125 с.

11. И. Баранова А.И., Кудрявцева Е.К., Семенова H.H. Ландшафтная карта побережья Куйбышевского водохранилища// Берега Куйбышевского водохранилища М-Л.: Изд-во АН СССР. 1962. -С. 45-54.

12. Безпалова И.И. О характере влияния Киевского водохранилища на прибрежные ландшафты// Мелиорация и водное хозяйство. К.: Изд-во Урожай, 1969.-С. 83-90.

13. Бейром С.Г., Вострякова Н.В., Широков В.М. Изменение природных условий в средней Оби после создания Новосибирской ГЭС. Новосибирск.: Наука, 1973. -17с.

14. Беручашвили Н.Л. Четыре измерения ландшафта. М.: Мысль. 1986. -128с.

15. Боков В.А. Пространственно-временная организация геосистем. Симферополь. :Изд-во Симфероп. ун-та, 1983. -55с.

16. Бондарчук В.Г. Геологш Украши. К.: Вид-во АН УРСР, 1962. -131с.

17. Бреславский А.П., Вик4улина З.А. Расчеты испарения с поверхности Цимлянского, Сталинградского водохранилищ. Л.: 1953 -С. 8-12.

18. Брук С.И. Преобразование природы и хозяйства в районах крупных водохранилищ// Вопросы географии. Вып. 27,1951. -110-141 с.

19. Будкина Л.Г., Козинцева Л.М., Криволап А.И., Багрий И.Д. Изучение водных ресурсов и оценка изменения гидрохимического режима рек Донбасса в условиях интенсивного хозяйственного освоения//Вюник Кшвського унту. -Кшв, 1988. -сер.геогр. -38с.

20. Бучинский И.Е. Климат Украины в прошлом, настоящем и будущем. К.: Госсельхозиздат УССР. 1963. -306с.

21. Веклич М.Ф. и др. Палеоландшафты областей позднекайнозойского лесо-образования// Геоморфология и палеогеография. Л.: 1975. -С. 22-28.

22. Веклич М.Ф. Стратиграфия лесовой формации Украины и соседних стран. К.: Наукова думка. 1968.199с.

23. Веклич А.Ф. Основы палеоландшафтоведения. К.: Наукова думка. 1990. 190с.

24. Вендров С.Л. О масштабах преобразования природы крупными водохранилищами// Изв. ВГО. 1959. Т.91. Вып.4 -С.341-348.

25. Вендров С.Л. Роль водохранилищ в преобразовании природы//Изв.АН СССР, серия географическая, 1961. №4, с.45-57.

26. Вендров С.Л., Стеженская И.Н. Изменение сроков ледовых фаз после создания крупных водохранилищ //Изв.АН СССР, серия географическая, 1969. №1, с.50-52.

27. Вендров СЛ., Дьяконов К.Н. Водохранилища и окружающая природная среда. М.: Наука. 1976. -135с.

28. Вендров С.Л., Дьяконов К.Н., Малик Л.К. Некоторые вопросы прогнозирования местного климата // Инженерно-географические проблемы проектирования и эксплуатации крупных равнинных водохранилищ. М.: 1972. С.124-129.

29. Вендров С.Л., Дьяконов К.Н., Малик Л.К. Ретеюм .А.Ю. Влияние существующих и проектируемых водохранилищ зоны избыточного увлажнения на местный климат. // Вопросы географии. Водные ресурсы и их комплексное использование. № 73. М.: Мысль. 1967. С.124.

30. Вендров С.Л. Жизнь наших рек. Л.: Гидрометеоиздат. 1986. с.35.

31. Вендров СЛ., Коронкевич Н.И., Малик Л.К. Генезис природоохранных ситуаций в связи с гидротехническим строительством. // Изв. АН СССР. Сер. геогр., 1988. № 4. С.47-57.

32. Видина A.A. Методические указания по крупномасштабным ландшафтным исследованиям. М.: Изд-во Москов. ун-та. 1962. -120с.

33. Виленкин В.Л. Наиболее распространенные типологические природные комплексы левобережной Украины и свойственные им физико-географические процессы// Межведомственная научная конференция по изучению природных и трудовых ресурсов. 1963. Вып.6. С. 3-15.

34. Воропай Л.И., Куница H.A. Палеогеографические рубежи в развитии природы юга Русской равнины в плейстоцене и голоцене// Четвертичный период. Палегеография и литология. Кишенев.: Шти инца. 1986. -С. 143-148.

35. Воскресенский К.Г. Норма и изменчивость стока рек Советского Союза. Л.: Гидрометиздат. 1962. -546с.

36. Гайнанов Ш.Х., Печеркин А.И. Динамика развитей берегов водохранилищ, сложеных верхнепермскими красноцветами// Гидрология и инженерная геология. Новочеркасск. 1978. -С. 49-57.

37. Гвоздецкий H.A. Основные проблемы физической географии. М.: Высшая школа., 1979. 222с.

38. Герасимов И.П. Преобразование природы и развитие географической науки в СССР (очерки по конструктивной географии). М.: Знание. 1967. -96.

39. Геренчук К.И. Опыт определения границ природных комплексов// Географ, сбор. Львовского ун-та 1961. Вып. 6. -С 7-16.

40. Геренчук К.И. Географические аксиомы и ландшафтные постулаты// III Всесоюз. симпозиум о теоретических вопросах географии. К.: Наукова думка, 1977. -С. 75-78.

41. Геренчук К.И., Раковська E.H., Топчиев А.Г. Польов1 географ1чш дослщження. К.: Вища школа. 1975. -246с.

42. Глазовская М.А. Категорий качества и количества в классификации географических объектов// Весн. Моск. ун-та. Сер. 5 География, 1979, №6. -С. 2936.

43. Гохман В.М., Гуревич Б.Л., Саушкин Ю.Г. Проблемы метагеографии// Вопросы географии. Сб. 77. 1968.-С. 56-62.

44. Гохман В.М., Минц A.A., Преображенский B.C. Системный подход в географии//Вопросы географии. Сб. 88. 1971. -С. 70-78.

45. Граве Л.М. Взаимодействие Каракумского канала и природной среды// Изв. АН. СССР. Сер. географ. 1974 №5. -С. 48-54.

46. Давиденко А.К., Шищенко П.Г. Формування режиму грунтових вод та появи сучасних природних процесЫв на узбережж1 Кшвського водосхови-ща// Ф1зична географ1я i геоморфолога. 1970. Вип. 1. -С. 45-51.

47. Демек Я. Теория систем и изучение ландшафта. М.: Програс. 1977. -222с.

48. Денисик Г.И. Речные ландшафты юго-запада СССР// География и природные ресурсы. 1988. №4. -С. 34-38.

49. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М.: Высшая школа. 1989. -320с.

50. Дьяконов К.Н. Влияние водохранилищ на произрастание прибрежных лесов// Изв. АН СССР, сер. геогр. 1970. -С. 130-145.

51. Дьяконов К.Н. Географическая классификация гидротехнических систем// География и природные ресурсы №3,1983. -С. 111-115.

52. Лоцман П.И. Основные направления влияния гидротехнических систем на ПТК (на примере Краснопавловского водохранилища)// Вестник ХГУ. 1998. №402. -С. 89-92.

53. Лоцман П.И. Эволюция подходов к изучению гидротехнических систем// Географк i сучасшсть. Кшв. 1999. Вип.2 . -с.39-44.

54. Лоцман П.И. Изменение ландшафтных условий в нижнем бьефе Краснопавловского гидроузла//Весник ХГУ. 1999.

55. Маринич A.M., Пащенко В.М. Антропогенные изменения ландшафтов в районе Каховского водохранилища// Методы исследований антропогенных ландшафтов. Л.: Б.и., 1982.-С. 47-48.

56. Маринич A.M., Шищенко П.Г., Щербань М.И., Миллер Г.П., Подгородец-кий П. Д. Ландшафтные исследования региональных проблем природопользования// Физическая география и геоморфология. Вып. 33. 1986. -С. 3-12.

57. Миллер Г.П. О необоснованой систематизации ландшафтных территориальных единиц// Вестник Львовского ун-та. Серия географ. 1986. Вып. 15. -С. 3-7.

58. Миллер Г.П. Ландшафтные исследования горных и предгорных территорий. Львов.: Висшая школа. 1974. -202с.

59. Миллер Г.П., Петлин В.Н. Исследования динамики и развития ПТК полустационарными и экспедиционными методами. Львов.: Изд-во Львовского ун-та. 1985. №С. -64с.

60. Мильков Ф.Н. Вопросы типологии урочшц// Известия Воронежского отдела ГО СССР. 1959. Вып. 2. -С. 15-21.

61. Мильков Ф.Н. Парагенетические ландшафтные комплексы// Науч. зап. Воронежского отдела ГО СССР. Воронеж. 1966. -С. 3-7.

62. Мильков Ф.Н. Рукотворные ландшафты. М.: Мысль. 1978. -86с.

63. Мильков Ф.Н. Физическая география. Учение о ландшафте и географическая зональность. Воронеж.: Изд-во Воронеж, ун-та, 1986. -327с.

64. Мильков Ф.Н. Физическая география: современное состояние, закономерности, проблемы. Воронеж.: Изд-во ВГУ, 1981, -400с.

65. Дьяконов К.Н. О некоторых закономерностях влияния инженерных сооружений на подвижные компоненты геосистем// Вопросы географии. М.: Мысль. 1977. Сб. 106.-С. 73-83.

66. Дьяконов К.Н. Физико-географический анализ зон влияния гидротехнических систем (на примере водохранилищ ГЭС и осушительных мелиораций лесной зоны. Автореф. дис.д.г.н. 1984. -45с.

67. Елисеева Е.В. Определение и динамика границ геотехнических систем// Физическая география и геоморфология. 1986. №33. -С. 17-22,

68. Железняк И.А. Внутр1р1чний розподш стоку piK Украйни. К.: Вид-во АН УРСР, 1959. -176с.

69. Закревсысий Д.В., Пелешенко В.И., Хильчевский В.К. Сток химических компонентов рек Украинской ССР// Водные ресурсы. 1988. №6. -С. 63-73.

70. Заславский М.Н. Эрозия почв. М.: Мысль. 1979. -246с.

71. Зауральский С.Н. Затопление и подтопление при крупном гидротехническом строительстве// Вестник сельскохозяйственных наук. Сер мелиорация и гидротехника. 1990. №3.-С. 65-77.

72. Исаченко А.Г. Прикладное ландшафтоведение. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та. 1976.-152с.

73. Исаченко А.Г. Ландшафтоведение на современном этапе// Вопросы географии. 1982. Вып. 121.-С. 11-15.

74. Кичугин Е.Г. Инженерно-геологические исследования и прогноз переработки берегов водохранилищ// Рекомендации по изучению переработки берегов водохранилищ. М.: Госгеолтехиздат. 1959. -С. 3-26.

75. Крутъ И.В. Введение в общую теорию Земли (уровни организации геосистем). М.: Мысль. 1978. -368с.

76. Куница Н.А. Палегеографические реконструкции плейстоцена по малако-фаунистическим данным (на примере Украины). Автореф. дис.д.г.н. К.: 1983.-35с.

77. Лоцман П.И. Ландшафтное картографирование Харьковской области// Лицейский вестник. 1997. №2. -С. 15-32.

78. Мукитанов Н.К. От Страбона до наших дней. М.: Мысль, 1974. -219с.

79. Назаренко Д.П. О некоторых явлениях связи геоморфологии и тектоники Днепровско-Донецкой впадины// Записки геологического факультета ХГУ. 1955. Т. 1. -64с.

80. Нееф Э. Теоретические основы ландшафтоведения. М.: Мысль. 1974. -219с.

81. Некое В.Е. Некоторые результаты вещественного состава аллювия рек Левобережной Украины// Национальная конференция посвященная 50-летию образования Союза ССР (Краткие тезисы). -1973. -с.49-52.

82. Нешатаев Б.Н. Методологические принципы сравнительного ландшафтного анализа долинно-речных систем (на примере Камского Предуралья и Сумского Приднепровья. Автореф. дис.д.г.н. Киев. 1992.-48с.

83. Николаев В.А. Проблемы регионального ландшафтоведения. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1979. -160с.

84. Пащенко В.М. Теоретические проблемы ландшафтоведения. К.: Наукова думка. 1993. -281с.

85. Печеркин И.А. Геодинамика побережий камских водохранилищ. Пермь.: Изд-во ПГУ. 1968. -120с.

86. Печеркин И.А., Печеркин А.И., Гайнанов Ш.Х. Переработка берегов водохранилищ, сложенных песчано-глинистыми и карбонатными породами. Пермь.: Изд-во ПГУ. 1981. -94с.

87. Полищук Л.Б., Жолновач А.С. О Краснопавловской проходной «мертвой» долине// Вестник Харьковского Университета. -1976.-№13, вып.7. -с.60-61.

88. Природа Украинской ССР. Ландшафты. К.: Наукова думка, 1985. -224с.

89. Природа Украинской ССР. Моря и внутренние воды. К.: Наукова думка, 1987.-222с.

90. Природа Украинской ССР. Растительный мир. К.: Наукова думка, 1985. -208с.

91. Преображенский B.C. Об инженерно-географическом направлении комплексных физико-географических исследований// Извест. АН СССР Сер. географ. 1962, №4. -С. 24-32.

92. Преображенский B.C., Александрова Т.Д., Куприянова Т.П. Основы ландшафтного анализа. М.: Наука, 1988. -192с.

93. Преображенский B.C. Новые вехи советской физической географии// Природа, 1967, №8.-С. 51-59.

94. Проходский С.И., Гольдфельд И.А. О связи бассейнов Днепра и Сев.Донца в эпоху образования новохарьковской террасы// Материалы Харьковского отдела географического общества Союза ССР. -1964. -с.66-69.

95. Проходский С.И., Полищук Л.Б., Жолновач A.C. Про генезгс та icTopiio формування Краснопавл1вського долиноподобного зниження// Ф1зична географ1я та геоморфолопя. 1976. -вип.15. -с.53-57.

96. Проходский С.И., Сидоренко В.И., Черванев И.Г. Анализ деформаций геоморфологических уровней в юго-восточной части Днепровско-Донецкой впадины// Вестник Харьковского университета. 1964, №2. -С. 40-50.

97. Ретеюм А.Ю. Анализ и синтез геосистем// Вопросы географии, 1981. Вып. 117.-С. 11-28.

98. Ретеюм А.Ю. Вопросы комплексного изучения последствий сооружения ГЭС на реках// Вопросы изучения влияния водохранилищ на природу и хозяйство окружающих территорий. Калинин. 1970.-С. 48-54.

99. Ретеюм А.Ю., Дьяконов К.И., Куницын Л.Ф. Взаимодействие техники с природой и геотехнические системы// Изв. АН СССР. Сер. географ. 1972, №4.-С. 46-51.

100. Ретеюм А.Ю. Физико-географические исследования и системный подход// Системные исследования. М.: 1972. -С. 90-112.

101. Родоман Б.Б. Некоторые общие черты географической науки и задачи единой географии// Философские вопросы естествознания. 1961, №3. -С. 18-25.

102. Солнцев H.A. К теории природных комплексов// Вестник Моск. ун-та. Сер. географ. 1968, №3. -С. 14-27.

103. Солнцев H.A. Некоторые теоретические вопросы динамики ландшафта// Вестник Моск. ун-та. Сер. географ. 1963, №2. -С. 5-9.

104. Солнцев В.Н. Системная организация ландшафтов (проблемы методологии и теории). М.: Мысль. 1981. -239с.

105. Солнцев В.Н. Системный подход и математизация в физической географии// Вестник Моск. ун-та. Сер. географ. 1979, №5. -С. 54-60.

106. Силецкий Ю.А. Долинно-речные геокомплексы: структура, классификация, проблемы природопользования (на примере долины р. Ю. Буг). Авто-реф. дис.к.г.н. К.: 1992. -24с.

107. Сиренко H.A. Антропогенный почвенный покров равнинной территории Украины//Палеопедология. К.: Наукова думка. 1974.-С. 27-34.

108. Сиренко H.A., Турло С.И. Развитие почв и растительности Украины в плиоцене и плейстоцене. К.: Наукова думка. 1986. -136с.

109. Склоновая микрозональность ландшафтов. Воронеж.: Изд-во ВГУ, 1974. -116 с.

110. Сочава В.Б. Введение в изучение о геосистемах. М.: Наука. 1978. -316с.

111. Топчиев А.Г. Пространственная организация географических комплексов и систем. Киев-Одесса.: Высшая школа. 1988. -187с.

112. Федотов В.И. Техногенные ландшафты: теория, региональные структуры, практика. Воронеж.: Изд-во ВГУ. 1985.-192с.

113. Физико-географическое районирование Украинской ССР / Под ред. В.П. Попова, A.M. Маринича, А.И. Ланько. Изд-во Киевского ун-та. 1968. 83с.

114. Фортунатов М.А. Изменчивость прозрачности воды Рыбинского водохранилища//Труды ИБВ. 1959, вып. 2.-С. 246-255.

115. Хильми Г.Ф. Основы физики биосферы. Л.: Гидрометиздат. 1966. -246с.

116. Цыганов Р.К. Влияние малых водохранилищ Калининской области на хвойные леса побережья // Материалы межвузовской научн. конф. по вопросам изучения влияния водохранилищ на природу и хозяйство окружающей территории. Калинин, 1970. С. 195-197.

117. Черванев И.Г. Геморфологические методы поисков локальных тектонических структур в Днепровско-Донецкой впадине. -В кн. Тезисы докладовсовещания по применению геоморфологических методов при нефтегазовых работах. М.: 1964. -С. 70-73.

118. Шаблий О.И. Географическое пространство как объективное явление и абстрактный объект науки// III Всесоюзный симпоз. По теорет. вопрос, географ. 1982.-С. 45-47.

119. Швебс Г .И., Васютинская Т.Д., Антонова С.А. Долинно-речные парагене-тические ландшафты (типология и районирование)// География и природные ресурсы. 1982, №1. -С. 24-32.

120. Швебс Г.И. Концепция парагенетических ландшафтов и природопользование// География и практика. Л.: 1988. -С. 107-108.

121. Швебс Г.И. Системный подход в физической географии и основные типы природной среды// Физическая география и геоморфология. 1978. Вып. 19. -С. 25-32.

122. Швебс Г.И., Шищенко П.Г., Гродзинский М.Д., Ковеза Г.П. Типы ландшафтных территориальных структур// Физическая география и геоморфология. 1986. Вып. 33. -С. 110-114.

123. Широков В.М. Формирование берегов ложа водохранилищ Сибири. Новосибирск. 1974.-176с.

124. Широков В.М. Конструктивная география рек: основы преобразования и природопользования. Минск.: 1985.-150с.

125. Шищенко П.Г. Прикладная физическая география. К.: Высшая школа. 1988.-192с.

126. Шищенко П.Г. Принципы и методы ландшафтного анализа в региональном природопользовании (на примере Украинской ССР). Автореф. дис.д.г.н. -Киев, 1984. -46с.

127. Шищенко П.Г , Гриневецкий В.Т., Гуцал О.В. Функциональная оценка ландшафтов Киевского планировочного района// Физическая география и геоморфология. 1981. Вып. 26. № -С. 21 -28.

128. Щербань М.И. Микроклиматология -К.: Высшая школа. 1985. -224с.147

129. Эделыптейн К.К. Морфологическая классификация водохранилищ// Вест. Моск. ун-та. Сер. географ. 1977. №5. с. 58-64.