CC BY
42УДК 910.3
ГИДРОГРАФИЧЕСКИЕ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕКИ
ДЖАРДЖАВЫ
Тимченко З.В.
Академия строительства и архитектуры (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского», 295493 РК г. Симферополь, у. Киевская, 181 Е-шаП: йш4епко . [email protected] (Статья по проекту Программы развития КФУ ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского» - «ГИС-Ландшафт»)
Аннотация: Приводятся рассчитанные гидрографические и гидрологические характеристики неизученной реки Джарджавы, протекающей по территориям Ленинского района и г. Керчь Республики Крым. Река впадает в Керченскую бухту, в районе строящегося крымского моста. Река является неизученной, поэтому гидрологические расчёты проводились с использованием топографических карт, эмпирических формул. Гидрографическое описание выполнено на основании полевых обследований.
Ключевые слова: река, Джарджава, Керченский полуостров, гидрографические и гидрологические характеристики
введение
Река Джарджава (Черчав Илгасы, овраг Джерджав, Восходовская, Сухая) протекает по территориям Ленинского района и г. Керчь, относится к группе водотоков Керченского полуострова.
анализ публикаций и материалов исследований
Краткая характеристика рек и балок Керченского полуострова имеется в работах [3,4,6,7,8,9]. Климатические данные имеются в работе [7]. Следует отметить, что гидрологический режим рек и балок Керченского полуострова не изучен.
Методом исследований является анализ литературных данных и их систематизация, а также
определение гидрографических характеристик по топографическим картам и последующий расчёт гидрологических характеристик, используя рекомендации, изложенные в [5]. Летом 2017 г. было проведено обследование реки с замерами расходов воды по длине реки, в шести точках (рис.1).
цель и постановка задачи
Цель работы - определение гидрологических характеристик при отсутствии данных наблюдений. Задачи: описание водосборного бассейна, поймы, русла; определение гидрографических и гидрологических характеристик.
Работа проводилась по заданию ООО «Аналитический центр «ЭКО-Эксперт».
Рис. 1. Карта-схема обследования р. Джарджавы
Рис. 2. Устье р. Джарджавы
основной раздел с результатами
и их анализом
Река Джарджава начинается сухими балками и оврагами со склонов известкового хребта Юз-Оба, у шоссе Керчь-Феодосия. Впадает в западную часть Керченской бухты, в районе Цементной Слободки, севернее мыса Ак-Бурун, южнее Керченского рыбного порта, расположенного на берегу искусственной бухты Ковш, построенной в 1950 -60-е годы на месте озера (Соляное, Солончак, Новое), в районе строящегося крымского моста (рис. 2).
Длина реки 8,5 км, площадь водосборного бассейна 24,1 км2.
С левого берега в Джарджаву впадает приток, берущий начало на территории микрорайона Восход (бывш. Джарджава). На водоразделе между ними находится промзона.
Речной сток зарегулирован. На реке построен пруд объёмом 160 тыс. м3, площадь зеркала 12,8 га [2,3].
Водосборный бассейн р. Джарджава расположен в северо-восточной части Керченского полуострова, характеризующейся мелким складчатым рельефом и слабым развитием речной сети. Местность, прилегающая к долине, мелко- и крупно-холмистая. Для неё характерны небольшие вытянутые с запада на восток возвышенности по обоим берегам реки, разобщённые низинами, впадинами и котловинами, гряды и хребты высотой 40 - 80 м с умеренно крутыми склонами.
Долина реки ящикообразная, широкая (7 - 8 км), протянулась между двумя грядами. Левобережная гряда представляет собой Митридатский (Митридатовый) известняковый гребень, является водоразделом с р. Мелек-Чесме, протекающей через центр г. Керчь. Правобережная гряда тянется вдоль северного края Камышбурунской железорудной мульды, и представляет собой длинный (4,5 км) мшанковый рифовый гребень с курганами (Юз-Оба). Его восточную часть выровняли при строительстве крепости Керчь на мысе Ак-Бурун, западную часть срыли современными каменоломнями по добыче известняка. Хребет уходит в равнинную степь, постепенно сглаживаясь. Склоны долины к подошве выполаживаются и сливаются с дном долины, на устьевом участке - сливаются с окружающей местностью. Склоны долины рассечены притоками, оврагами и балками. Большинство притоков имеет временный характер и совершенно пересыхает летом. Долина частично занята постройками.
Пойма двусторонняя, шириной 50 -150 м. В паводки происходит её затопление. Грунты поймы глинистые. В нижнем течении пойма занята постройками. Русло реки неразветвлённое, меандрирующее. В нижнем течении спрямлено и укреплено. Ширина русла 2 - 3 м. Глубина русла до 0,5 м; скорости течения по результатам замеров - 0,2 м/с. Русло заросло тростником (до 90%) на всём протяжении (рис. 3). Берега русла сложены глинисто-иловыми грунтами, поросли тростником и рогозом. Дно русла вязкое, илистое. Толщина ила достигает 0,2 - 0,3 см. Очень много различного бытового мусора.
Рис. 4. Пруд на р. Джарджава
В районе Солдатской Слободки русло перегорожено плотиной длиной 200 м, высотой 5 м. Плотина находится в аварийном состоянии (трещины, заросшие мокрый и сухой откосы). Здесь же устроена свалка бытового мусора. Донный водовыпуск, который находится по центру плотины, представляет собой проржавленную трубу. Водосбросное сооружение шириной 2 м также находится в полуразрушенном состоянии. Пруд наполнен на одну четвёртую объёма (рис. 4).Джарджавская долина представляет собой геологический разлом. На севере она упирается в подножье Керченской мульды, на юге - в хребет Юз-Оба и Камыш-Бурунскую мульду. Долина является частью Индоло-Кубанского прогиба. Южная часть вовлечена в область поднятия, а северная, разделенная примерно по долине р. Джарджава, медленно опускается. Территория долины включает в себя два языка (отрогов балки), разделенные «восходовской» антиклиналью и железнодорожной насыпью.
На Керченском полуострове преобладают верхнемиоценовые отложения, включающие
сарматский и меотический ярусы. Толща сарматских отложений состоит преимущественно из глин, средний сармат представлен известняками, а в глинах верхнего сармата встречаются мергели.
Согласно гидрогеологическому районированию водосбор Джарджавы относится к району с площадями распространения вод в отложениях мезозойского и третичного возраста. Водоносный горизонт залегает в известняках и песках среднего миоцена с глубиной залегания от 3 - 5 м до 50 м. Водообильные зоны приурочены к прогнутым участкам внутри мульды [2].
Почвы представлены, в основном, каштановыми суглинками, местами щебнистыми. Склоны и дно долины сложены у поверхности каштановыми суглинками со щебёнкой, у бровок обнажаются известняки в виде зубчатых вершинок и утёсов.
Местная растительность характеризуется преобладанием в травостое многолетних ксерофильных (засушливых) растений,
преимущественно злаков, из которых наиболее распространенными являются ковыли и типчак. В
числе менее значимых, но постоянных компонентов степи можно назвать такие злаки, как келерия, житняк, луковичный мятлик, а среди разнотравья -полынь, шалфей, горицвет, тюльпан, зопник, из бобовых - клевер, люцерну. Несколько изреженный травостой в большинстве случаев не полностью покрывает почву. Плотные заросли тростника и рогоза, предпочитающие болотные почвы) растут в русле и по берегам. В пойме растёт тамарикс (гребенщик, астраханская сирень), встречается лох серебристый.
В советское время на водосборе было множество искусственных лесопосадок. На склоне хребта Юз-Оба, у железной дороги работниками местных промпредприятий был высажен акациевый лес.
Вдоль всей речной долины можно наблюдать грязевулканические образования - грязевые вулканы (сальды, сопки). Их основание находится на сарматских и меотических глинах.
В верхнем течении реки на водоразделе между двумя истоками находилась промзона. В настоящее время здесь оборудована площадка для размещения стройматериалов, которые
используются при строительстве трассы «Таврида». Сама трасса проходит параллельно реке, за хребтом Юз-Оба. В нижнем течении расположены микрорайоны Солдатская Слободка и Цементная Слободка, Рыбный морпорт и др. В нижнем течении вдоль русла реки (с левого берега) проходит ветка железной дороги.
Охраняемые природных территорий и объектов в долине реки нет. Однако, предлагается
обустройство ландшафтного заказника местного значения «Джарджава» для охраны водно-болотных угодий р. Джарджавы, северных склонов хребта Юз-Оба, степной пустоши и грязевых вулканов -Джарджавского и Никитского [1,8].
Река Джарджава является неизученной рекой. На ней никогда не было оборудованного гидрометрического поста. Лишь в 1925 г. ботаник Е.В. Вульф вместе с известным исследователем Крыма И.И. Пузановым организовали Керченскую экспедицию, выполняя заказ Крымводхоза на предмет обводнения пастбищ и полей Керченского полуострова. Они провели гидрографическое обследование водотоков Керченского полуострова. Как правило, они представляют собой неглубокие и короткие балки и овраги со стоком в период таяния снега или выпадения интенсивных ливней. В остальное время года они обычно сухие. По классификации Б. Д. Зайкова, учитывающей внутригодовое распределение годового стока, реки Крыма относятся к рекам с паводочным режимом крымского типа. Для них характерным является наступление паводков в любое время года. Питание рек смешанное: снеговое, дождевое и подземное. В многоводный год свыше 90% годового стока проходит весной; в средний по водности год -летом до 90% и зимой 10%; в маловодный год -100% весной. В летне-осенний период наблюдается устойчивая межень. В отдельные годы и месяцы наблюдается пересыхание русла. Ледовые явления на реке не наблюдаются.
Гидрографические характеристики реки и её водосборного бассейна представлены в табл. 1.
Таблица 1.
Длина реки, км 8,5
Средний уклон реки, м/км 6
Площадь водосбора, км2 24,1
Средняя высота водосбора, м 50
Коэффициент извилистости 1,2
Таблица 2.
Модуль, л/с км2 Расход, м3/с Объём, млн. Слой, м мм
0,2 0,005 0,152 7
Характеристикой водности реки является норма годового стока - среднемноголетнее значение расхода воды. Норма может быть выражена также в виде объёма годового стока, модуля годового стока и слоя годового стока.
Расчётные величины годового стока Джарджавы представлены в табл. 2.
Изменчивость годового стока коэффициентом вариации (су):
СУ = 1,0.
характеризуется
Несимметричность гидрологического ряда характеризуется коэффициентом асимметрии (С8). Коэффициент асимметрии годового стока для рек Крыма:
С = 2СУ .
Расходы воды в годы различной водности представлены в табл. 3.
В табл.3: к - модульный коэффициент перехода от нормы годового стока к расходам различной водности: Р = 1,5% - очень многоводный и многоводный год; Р = 50% - средний по водности год; Р = 75% - маловодный год; Р = 95% - очень маловодный год.
Для расчётов внутригодового распределения стока взята типовая схема для малых рек
Причерноморской низменности и периодических водотоков равнинного Крыма [7], см. табл.4.
Таблица 3.
Расходы воды в годы различной водности, м3/с
Характеристика Водность года, %
1% 5% 50% 75% 95%
к 4,6 3,0 0,693 0,288 0,051
Расходы, м3/с 0,05 0,03 0,007 0,003 0,001
Объёмы, млн. м3 1,58 0,95 0,32 0,10 0,04
Таблица 4.
Типовая схема внутригодового распределения _стока, %_
Р,% Месяцы
I II III IV V VI
1; 5 2,3 7 81 4 2,5 1,5
50 0,5 0,5 0 0 0 0,7
75 0 0 100 0 0 0
95 0 0 0 0 0 0
1; 5 4 10 73 5 4,5 2,5
50 0 0 0 0 0 1
75 0 0 0 0 0 0
95 100 0 0 0 0 0
Используя данные по годовому стоку (табл. 3) и типовой схеме внутригодового распределения стока (табл. 4) рассчитаны среднемесячные расходы воды в разные по водности годы, по которым построены
гидрографы годового стока для лет разной водности (рис.5).
Характерной особенностью рек Крыма является их паводочный режим. После выпадения большого количества осадков реки превращаются в бурные потоки с расходами во много раз превышающими среднегодовые значения, приводящие к разрушениям (рис. 6).
Формирование выдающихся паводков происходит за счёт выпадения жидких осадков, непродолжительных, но интенсивных.
Продолжительность стояния высоких уровней незначительна из-за кратковременности ливневых паводков.
Срочные максимальные расходы воды и объёмы дождевых паводков в разные по водности годы представлены в табл. 5
месяцы
Рис. 5. Гидрографы годового стока для лет разной водности
Таблица 5.
Срочные максимальные расходы воды и объёмы паводков
В летний период устанавливаются минимальные расходы воды. Причём в средний по водности год наблюдается пересыхание русла в течение 40 - 60 дней, а в маловодные годы русло сухое почти весь год.
Основным источником твёрдого стока являются эрозия почв и грунтов. Однако изменение гидравлических характеристик русла также создаёт благоприятные условия для аккумуляции или размыва. На расширенных и спрямлённых участках происходит уменьшение скоростей течения, что способствует отложению наносов и в дальнейшем приводит к заиливанию.
Донными наносами являются илы -тонкозернистая горная порода, состоящая из частиц разрушающихся горных пород и твёрдых остатков живых организмов. Причём среднее количество фракций размером менее 0,01 мм достигает 50% от общей массы.
Согласно «Карте средней мутности вод рек и водотоков Крымского полуострова» река Джарджава попадает в зону с мутностью 50 - 100 г/м3. Тогда расход взвешенных наносов равен 0,0005 кг/с, что составляет за год 15,75 т. Объёмный вес мокрого ила, в среднем, равен 2 т/м3. Тогда объём иловых отложений составляет примерно 8 м3 за год.
выводы
Река Джарджава (Черчав Илгасы, овраг Джерджав, Восходовская, Сухая) относится к группе водотоков Керченского полуострова, которые являются самыми неизученными.
На основании обследования реки установлено визуально её современное экологическое состояние, проведены замеры расходов воды на разных участках реки.
Проведены расчёты по основным гидрологическим характеристикам при отсутствии данных наблюдений.
список литературы
1. Ена В. Заповедные ландшафты Тавриды/В. Ена, А. Ена, Ан. Ена. - Симферополь, 2004. - 424 с.
2. Лущик А. В. Обзор формирования подземных вод основных эксплуатируемых водоносных горизонтов в Крыму/А.В. Лущик, Н.В. Горбатюк, Т.А. Иваненко // Строительство и техногенная безопасность №6(58), 2017. - С. 99 - 106.
3. Поверхностные водные объекты Крыма: Справочник // Сост. Лисовский А.А., Новик В.А., Тимченко З.В., Мустафаева З.Р. / Под ред. З.В. Тимченко. - Симферополь: Рескомводхоз АРК, 2004. - 131с.
4. Поверхностные водные объекты Крыма. Управление и использование водных ресурсов: справочник // Сост. Лисовский А.А., Новик В.А., Тимченко З.В., Губская У.А. - Симферополь: КРП «Изд-во «Крымучпедгиз», 2011. - 242 с.
5. Пособие по определению расчётных гидрологических характеристик. - Л.: ГМИ, 1984. -448с.
6. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрологическая изученность. - Т.6 - Украина и Молдавия. - Вып.3 - Крым. - Л.: ГМИ, 1964. - 127с.
7. Ресурсы поверхностных вод СССР. - Т.6 -Украина и Молдавия. - Вып.3 - Крым. - Л.: ГМИ, 1966. - 344с.
8. Современные ландшафты Крыма и сопредельных акваторий: Монография. / Под. Ред.
Максимальные расходы, м3/с
1% 2% 5% 10% 25%
27,0 20,2 13,5 9,2 2,7
Объёмы паводков млн. м3
1% 2% 5% 10% 25%
1,35 1,01 0,675 0,344 0,135
Е.А. Позаченюк. - Симферополь: Бизнес-Информ, 2009. - 672 с.
9. Тимченко З.В. Гидрография и гидрология рек Крыма / З.В. Тимченко. - Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2012. - 290 с.
reference
1. Ena V. Protected landscapes Tauris/V. Ene, A. Ena, An. Ena. - Simferopol, 2004. - 424 p.
2. Lushchik A. Overview of groundwater, the main producing aquifers in the Crimea/A.V. Lushchik, N. In. Gorbatyuk, T. A. Ivanenko // Construction and industrial safety №6(58), 2017. - P. 99 - 106.
3. Surface water bodies of the Crimea: the manual // Comp. Lisowski A. A., Novikov V. A., Timchenko Z. V., Mustafayeva Z. R., ed. by Z. V. Timchenko. -Simferopol: Resolvethis ARC, 2004. - 131с.
4. Surface water bodies of the Crimea. Management and use of water resources: a Handbook /
Ed. Lisowski A. A., Novikov V. A., Timchenko Z. V., Gubskaya U. A. - Simferopol: the PKK, "Ed ", Crimecity", 2011. - 242 p.
5. Manual on determination of design hydrological characteristics. - Leningrad: GMI, 1984. - 448a
6. Surface water resources of the USSR. Hydrological study. - Vol. 6 - Ukraine and Moldova. -Vol.3 - Crimea. - Leningrad: GMI, 1964. - 127s.
7. Surface water resources of the USSR. - Vol. 6 -Ukraine and Moldova. - Vol.3 - Crimea. - Leningrad: GMI, 1966. - 344a
8. Modern landscapes of Crimea and adjacent waters]. / Under. Ed. E. A. Pozachenyuk. - Simferopol: Business-Inform, 2009. - 672.
9. Timchenko Z. V. Hydrography and hydrology of the rivers of Ukraine / Z. V. Timchenko. -Simferopol: it "ARIAL", 2012. - 290 p
Tymchenko Z.V.
HYDROGRAPHIC AND HYDROLOGICAL CHARACTERISTICS OF THE RIVER JARJAWI
Summary. The authors calculated the hydrographic and hydrological characteristics of the unexplored river Gargawi, flowing on the territory of Leninsky district and the city of Kerch, Republic of Crimea. The river empties into the Bay of Kerch, in the area of construction of Crimean bridge. The river is unexplored, so hydrological calculations were carried out using topographical maps, empiric formulas. Hydrographic description is made on the basis of field surveys. Key words: river, Jarjawi, Kerch Peninsula, hydrographic and hydrological characteristics.
