CC BY
114
Гидрология
УДК 556.552
Е.В. Обухов, Е.С. Корягина
ОБОБЩЕННЫЕ ОЦЕНКИ ВРЕМЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ТЕМПЕРАТУРЫ И ИСПАРЕНИЯ С АКВАТОРИИ КАХОВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА ЗА ПЕРИОД ЕГО
ЭКСПЛУАТАЦИИ
Проведены обобщения реальной гидрометеорологической и морфометрической информации по акватории Каховского водохранилища, сопоставления и анализ результатов.
Ключевые слова: водохранилище; испарение; температура; поверхность воды; амплитуда; участок; эксплуатация.
Введение и постановка проблемы
Изменение климата на Земле приводит к повышению средней температуры воздуха на планете и увеличению испарения влаги. Температура воды - наиболее изменчивая характеристика водохранилища, как во времени, так и в пространстве [18; 13], т.е. по ширине, длине и глубине. Температура воды также является самым универсальным фактором, который влияет на распределение гидробионтов и их миграцию.
Термический режим Днепровских водохранилищ, которые расположены в трех ландшафтных зонах, зависит от физико-географических условий, морфометрических данных, антропогенных факторов, приточности, их регулирующей способности. Термический режим влияет не только на гидробиологические процессы в водохранилище, но и на испарение с них и потери воды и тепла.
Температурный фактор является исходным при расчете испарения, и точность расчетов при составлении водных балансов водохранилищ существенно зависит от его надежности.
Исследованиями температурного фактора как определяющего во время расчетов испарения с водной поверхности Днепровских водохранилищ занимались В.М. Шмаков [5; 16], З.А. Викулина, А.А. Натрус [2], B.C. Вуглинский, К.Н. Кокарев [3; 4], Л.Г. Шуляковский [17] и др. Вопрос температурного фактора также отображен в [13; 6-12; 14]. Отметим, что большинство результатов исследований опубликованы до 1990 г. и требуют уточнения на основе гидрометеорологических наблюдений за последние 30 лет с учетом изменения климата.
Целью данной работы является анализ и обобщение данных натурных наблюдений за температурой воды и воздуха над акваторией Каховского водохранилища и его отдельных составляющих и сравнение обобщенных результатов за период его эксплуатации (1956-2010 гг.).
Основными материалами исследования являются систематизированная
гидрометеорологическая и морфометрическая [18] информация с Каховской гидрометеорологической обсерватории за 1988-2010 гг. и результаты исследований за предыдущие годы [18; 7-12; 15].
Каховское водохранилище - шестая ступень Днепровского каскада - совершает сезонное и частично многолетнее регулирование стока с колебанием уровня в пределах 3 м. Площадь водосбора составляет 482 000 км2. Среднемноголетний сток - 52,2 км3. Полная и полезная емкость водохранилища соответственно равны 18,2 и 6,8 км3. Площадь водного зеркала водохранилища - 2155 км2, длина его 230 км, максимальная и средняя глубина - 36 и 8,4 м, максимальный статичный напор - 16,5 м, расчетный - 15 м, минимальный - 8,9 м. Установлена мощность при расчетном напоре - 351 МВт. Среднегодовая выработка энергии - 1420 млн кВт-час. Используется для энергетики, водообеспечения, орошения, судоходства, рыбного хозяйства [5; 16; 7-12].
Берега водохранилища высокие, состоящие в основном из суглинков, порезанные глубокими оврагами и долинами мелких степных рек, которые сегодня стали его заливами [ 14].
“О Обухов Е.В., Корягина Е.С., 2013
Обухов Евгений Васильевич, доктор экономических наук, кандидат технических наук, профессор кафедры гидрологии суши Одесского государственного экологического университета; Украина 65016, г. Одесса, ул. Львовская, 15; [email protected] Корягина Елена Сергеевна, магистр гидрологии, инженер кафедры океанологии Одесского государственного экологического университета; Украина 65016, г. Одесса, ул. Львовская, 15; [email protected]
Гидрология
В водохранилище выделяют пять участков (рис.1). Первый участок Н от г. Новая Каховка до с. Бабино - приплотинный, самая глубокая зона шириной 5-6 км, глубиной от 13 до 25 м, а иногда и 32 м. Площадь первого участка 495 км2.
Второй участок Н от с. Бабино до г. Никополь Н шириной 8-15 км, преобладающие глубины - 10-12 м. Площадь второго участка 532 км2.
Третий участок Н от г. Никополь до с. Верхняя Тарасовка Н шириной от 8 до 16 км с глубинами 8-10 м. Площаць третьего участка - 365 км2.
Гидрологический режим второго и третьего участка - переходный от речного до озеровидного.
Четвертый участок - от с. Благовещенка до с. Плавни - пойменный, отделен от руслового, пятого, участка песчаной грядой и имеет вид мелководного озера с преобладающими глубинами 3-5 м, а также имеет большую площадь с глубинами 1 м. Это район бывших Конских плавней. Площадь четвертого участка 690 км2.
Русловой - пятый - участок расположен от с. Верхняя Тарасовка до с. Розумовка [10-12]. Площадь пятого участка 73 км2.
В основу исследования положен анализ и обобщение реальной и расчетной гидрометеорологической информации для последующего использования в практических и научных целях.
Результаты исследований и их анализ
За период эксплуатации водохранилища принято более полстолетия - 55 лет (1956-2010 гг.). За этот период данные наблюдений среднегодовых температур воздуха над акваторией Каховского водохранилища хронологически показаны на рис.2.
Представленный график показывает тенденцию увеличения температуры воздуха над акваторией Каховского водохранилища за 55 лет. Среднее значение температуры воздуха равняется 10,6 °С. Коэффициент корреляции Я = 0,51.
Разностная интегральная кривая температуры воздуха над акваторией водохранилища показывает период спада среднегодовой температуры воздуха с 1957 по 1988 г. и период подъема температуры воздуха с 1989 по 2010 г. Но если рассматривать временной ход температуры воздуха по г. Херсон за 129 лет (рис.З), то тренд не является статистически значимым, т.к. значение коэффициента корреляции меньше, чем удвоенная среднеквадратическая ошибка самого коэффициента корреляции. Ряд
Гидрология
наблюдений за температурой воздуха по г. Херсон - стационарный, т.е. среднегодовая температура воздуха изменяется в пределах природных колебаний.
1В03,°С
у 0,0324х I 9,6414
С1010101С1С1С1С1С11Л[11111(Я(ЛС1С101(Л1Л[Л11101000000
ННННННННННННННННННННННГ^^г^г^г^ГМ
Рис. 2. Хронологический график среднегодовой температуры воздуха над акваторией Каховского
водохранилища
Период снижения среднегодовых температур воздуха за разностной интегральной кривой наблюдается с 1907 по 1988 г., а подъем температуры - с 1882 по 1906 г. и с 1989 по 2011 г.
Шоз, °С
13,0 -|
12,0
11,0
10,0
9.0 -
8.0 -7,0
у = -0,0007х ( 11,371 № = 0,0009 ♦
7>Л. . а ф * * ♦ *д*,#
«^» ч»** %** **
Год
1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 Рис. 3. Хронологический график температуры воздуха (г. Херсон)
На рис. 4 показана тенденция увеличения среднегодовой температуры поверхности воды Каховского водохранилища за 55 лет его эксплуатации. График построен для теплого период года (IV-X месяцы). Среднее значение температуры поверхности воды 13,13 °С. Коэффициент корреляции Я =
0,60.
Гидрология
1в, °С у = 0,0425x1 16,444
Рис. 4. Хронологический график среднегодовой температуры поверхности воды Каховского водохранилища
Общая тенденция увеличения среднегодового слоя испарения с водной поверхности водохранилища за 55 лет его эксплуатации показана на рис.5.
Среднее значение слоя испарения 844 мм. Коэффициент корреляции Я = 0,41.
у= 2,6186х+ 775,88
Рис. 5. Хронологический график среднегодового слоя испарения с поверхности воды Каховского
водохранилища
Влияние изменения климата за последние 23 года эксплуатации водохранилища на температуру его водной поверхности и показатели испарения с него можно наблюдать соответственно на рис.6 и 7. Следует отметить, что на участках 1-4 тренд не является статистически значимым.
Наибольшим изменениям среднегодовые температуры воды (с 12,0 по 14,0 °С) подвергаются на пятом русловом участке акватории водохранилища, а наименьшим - на четвертом мелководном участке.
В начале периода наблюдений на участках водохранилища наивысшая температура водной поверхности (14,6 °С) была на четвертом участке, а наименьшая (12,0 °С) - на пятом. Но с 2002 по 2010 г. наивысшая среднегодовая температура воды наблюдалась уже на первом приплотинном участке акватории (15,3 °С в 2010 г.), а на пятом температура достигала 14,0 °С.
Отметим также, что в 1988 г. среднегодовая температура уменьшалась по участкам в таком порядке: 4, 3, 2, 1, 5, а в 2010 г.: 1, 2, 4, 3, 5. В 2002 г. среднегодовые температуры воды на 1, 2, 4-м участках сравнялись.
Как видно на рис.7, наблюдается статистически незначимый тренд слоев испарения для всех пяти участков Каховского водохранилища.
Гидрология
га, °с
18,0 п
17.0
16.0 -
15.0 -
14.0 -
13.0 -
12.0 -11,0 -
10,0
• участок 1
■ участок 2
л участок 3
х участок 4
х участок 5
------Линейная {участок 1)
...... Линейная {участок 2)
------Линейная {участок 3)
•Линейная {участок 4) — • - Линейная {участок 5)
1.у = 0,0635х- 112,45
И2= 0,1118
2. у = 0,0378х - 60,853
В2 = 0,0426
3. у = 0,0227х-30,823
Р2 = 0,0153
4. у = 0,0145х - 14,232
Я2 = 0,004
1982
1987
1992
1997
2002
2007
Год
I
2012
5- У =
0,0899х - 166,63 К2 = 0,3348
Рис. 6. Временная изменчивость среднегодовых температур воды на участках акватории Каховского
водохранилища
И, мм
1200
1100
1000
900
800
700
600
♦ участок 1
■ участок 2
а участок 3
х участок 4
ж участок 5
------Линейная {участок 1)
.....Линейная {участок 2)
------Линейная (участок 3)
■Линейная {участок 4) — • • Линейная {участок 5)
1. у = 2,5853х-4282,8
^ = 0,0246
2. у = 1,5545х - 2223,7
^ = 0,0101
3. у = 0,8979х - 920,11
^ = 0,0032
4. у =-0Д774Х+ 1211,3 ^ = 0,0001
Год
1982
1987
1992
1997
2002
2007
2012
5. у = -0,614х + 2030,3 ^ = 0,0022
Рис. 7. Временная изменчивость среднегодового слоя испарения с водной поверхности участков акватории
Каховского водохранилища
В начале наблюдений среднегодовой слой испарения был наивысшим на 2, 3, 4, 1 и 5-м участках, а через 23 года - на 1, 2, 3, 4 и 5-м, В 1993 г. среднегодовой слой испарения на 1-м и 3-м участках, а в 1998 г. на 1-ми 2-м он сравнялся.
За 23 года (1988-2010 гг.) эксплуатации Каховского водохранилища для его пяти участков были рассчитаны среднемноголетние месячные температуры воды, средние, максимальные и минимальные их значения (табл.1).
Гидрология
Таблица 1
Среднемноголетние месячные температуры поверхности воды на пяти участках Каховского
водохранилища
Месяц Метеостанция 1 11 111 IV V VI VII VIII IX X XI XII Средняя Максимальная Минимальная
1. Новая Каховка 1,8 1,4 3,2 8,4 15,7 21,4 24,0 24,3 20,1 14,7 8,4 3,7 12,6 24,3 1,4
2. Никополь 1,6 1,0 3,5 8,8 16,5 21,7 24,4 24,4 19,7 14,0 7,4 3,2 12,2 24,4 1,0
3. Никополь 1,5 1,0 3,7 9,3 16,6 21,9 24,6 24,4 19,3 13,4 6,7 2,7 12,1 24,6 1,0
4. Плавни 1,3 1Д 3,9 9,6 16,8 22,1 24,8 24,2 18,6 12,3 6,2 2,1 11,9 24,8 1Д
5. Верхняя Тарасовка 1,9 0,8 2,2 7,4 14,8 20,6 23,6 23,9 19,9 14,4 7,5 2,7 11,6 23,9 0,8
Максимальное увеличение температуры за последние 23 года на 2,3°С произошло в апреле на первом участке, на 1,9°С - в марте на втором участке, на 2,1°С - в марте на третьем участке, на 2,3°С -в марте на четвертом участке, на 2,1°С - в октябре на пятом участке.
Отметим, что среднемесячные температуры воды на участках акватории изменялась от 1,4 до 24,3°С на первом участке, от 1,0 до 24,4°С - на втором, от 1,0 до 24,6°С - на третьем, от 1,1 до 24,8°С -на четвертом, от 0,8 до 23,9°С - на пятом (табл. 1).
Характерно, что наибольшее различие среднемноголетних месячных температур на первом -четвертом участках наблюдается в первых трех кварталах года, а на пятом участке, наоборот, - в четвертом квартале.
Как видно из табл. 1, максимальные среднемноголетние месячные температуры поверхности воды за 1988-2010 гг. на первом участке наблюдаются в августе, на втором - в июле и августе, на третьем и четвертом участках - в июле, а на пятом участке максимумы разошлись между июлем и августом. Отметим, что максимальная среднемноголетняя месячная температура поверхности воды для всей акватории - 24,8°С Н наблюдалась на четвертом участке.
На рис. 8 показано ежемесячное распределение средне многолетней температуры поверхности воды на участках акватории Каховского водохранилища. Интересное изменение среднемноголетней температуры поверхности воды можно наблюдать вдоль водохранилища на его участках за период 1988-2010 гг. (рис. 9), где распределения температуры воды по месяцам значительно разняться для каждого участка акватории, особенно для мелководного, четвертого.
Минимальная среднемноголетняя температура поверхности воды по акватории водохранилища за прохладный период (1Х-1 месяцы) зафиксирована на четвертом мелководном участке, который охлаждается больше и быстрей, а максимальные температуры поверхности воды в этот период определены на первом приплотинном и на пятом русловом участках.
В Ш-УП месяцах максимум среднемноголетней температуры перемещается на четвертый мелководный участок, который быстрее и больше прогревается в этот период, а минимум - на пятый русловой участок.
Таким образом, в январе среднемноголетняя температура поверхности воды снижается от Каховской плотины до мелководной зоны (четвертый участок), а в русловом пятом участке температура поверхности воды в это время растет.
В феврале среднемноголетняя месячная температура поверхности воды снижается от первого до пятого участка.
Гидрология
январь
Участок
тшт..
фЩржь
август
Участок
март
Участок
октябрь
апрель
тутат
Участок
ноябрь
май
Участок
июнь
Рис. 8. Среднемноголетние температуры поверхности воды по месяцам на пяти участках Каховского
водохранилища
Гидрология
ю, °с
Рис. 9. Среднемноголетняя месячная температуры поверхности воды по месяцам на участках Каховского
водохранилища за период 1988-2010 гг.
В марте Ниюле происходит увеличение средне многолетней месячной температуры поверхности воды от плотины до мелководного четвертого участка и резкое уменьшение ее на пятом русловом участке.
В августе среднемноголетняя месячная температура поверхности воды плавно уменьшается от приплотинного первого до пятого руслового участка.
В сентябре Идекабре характер изменения среднемноголетней месячной температуры поверхности воды аналогичен январскому с ярко выраженным минимумом на четвертом мелководном участке.
Такое распределение можно объяснить ориентацией водоема и широтой местности, проточностью водоема, сбросами воды вышерасположенной ГЭС, изменением площади поперечного сечения по длине водохранилища, влиянием промышленных и бытовых сбросов, скоростью течения воды.
Каховское водохранилище характеризуется значительными изменениями площади поперечного сечениями акватории и соответственно емкости по длине. Особое влияние на распределение температуры поверхности воды водоема имеет его глубина [1; 5].
Летом уровень воды в Каховском водохранилище резко уменьшается в результате значительного забора воды для орошения, а также замедляется течение до 1,6-1,8 см/с. Водообмен в водохранилище не превышает 2-3 раз за год [15; 18]. Глубины водохранилища изменяются от 1 до 32 м, а ширина его от 25 км (максимальная) до 9,3 км (средняя).
Отметим, что на Каховском водохранилище, как и на других в каскаде, наблюдается горизонтальная стратификация температуры воды: зимой, ранней весной, во второй половине лета и осенью вода возле плотины теплее, чем на верхних участках водоема, а во второй половине весны и первой половине лета вода холоднее возле плотины.
В Каховское водохранилище также беспрерывно поступают подогретые воды с промышленных предприятий г. Никополя, г. Марганца, мощного Запорожского энергокомплекса, что также имеет свое влияние на термический режим и распределение температур воды по акватории.
Аналогично с предыдущими исследованиями были рассчитаны и проанализированы среднемноголетние месячные амплитуды колебания температуры поверхности воды за 23 года (1988-2010 гг.) эксплуатации Каховского водохранилища и определены средние, максимальные и минимальные их значения на пяти его участках. Внутригодовое распределение среднемноголетних амплитуд колебания температуры поверхности воды на участках показано в табл.2 и на рис. 10.
Амплитуда колебания температуры поверхности воды - это разница между наибольшим и наименьшим ее значением в данном месяце за данный период.
Гидрология
Таблица 2
Внутригодовое распределение среднемноголетних амплитуд колебания температуры поверхности воды (А1,°С) за 1988-2010 гг.
Месяц Участок 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XI I
1 3,3 2,2 7,8 15,0 16,8 9,0 7,3 13,5 11,7 10,5 9,8 7,2
2 6,3 2Д 6,6 11,6 16,0 8,4 6,4 7,8 9Д 8,9 8,9 7,0
3 3,0 3,0 7,1 10,8 12,7 8,4 6,5 7,6 10,3 9,4 9,7 6,6
4 3,2 3,6 7,7 11,3 10,1 8,5 6,7 8,2 9,8 10,5 10,2 6,5
5 3,0 2,5 5,9 10,7 10,7 7,3 6,0 5,9 6,6 9,3 11,4 7,3
А^С
1 ..........2-------------3 4 ----- • 5
Рис. 10. Внутригодовое распределение среднемноголетних амплитуд колебания температуры поверхности
воды Каховского водохранилища за 1988-2010 гг.
На рис. 10 видно, что наименьшая среднемноголетняя амплитуда колебания температуры поверхности воды наблюдается в феврале. Ее значения для пятого участка водохранилища колеблются от 2,1 до 3,6°С. Далее среднемноголетняя амплитуда температуры увеличивается до апреляНмая и достигает значений от 10,1 до 16,8°С. В июне и июле происходит снижение амплитуды от 6 до 9°С - второй минимум. Второй максимум более рассредоточен во времени в зависимости от участка водоема и имеет значение от 13,5°С в августе до 11,7°С в сентябре, а на пятом участке второй максимум наступает в ноябре (11,4°С).
За последние 23 года максимальная среднемноголетняя амплитуда колебания температуры поверхности воды наблюдается на первом приплотинном участке в мае и достигает 16,5°С, а минимальная - 2,2°С, также на первом участке в феврале.
Среднемноголетние месячные амплитуды колебания температуры поверхности воды на участках вдоль Каховского водохранилища за период 1988-2010 гг. показаны на рис. 11.
А1;-с
18 п
16
14
12
10
8
о
4
2
0
Рис. 11. Среднемноголетние месячные амплитуды колебания температуры поверхности воды по участкам Каховского водохранилища за период 1988-2010 гг.
На рис. 11 верхним пределом среднемноголетней месячной амплитуды колебания температуры поверхности воды является май, а нижним - февраль. В мае происходит уменьшение амплитуды колебания температуры поверхности воды от плотины до верхних участков водохранилища, а в феврале - наоборот. Общей тенденцией является уменьшение среднемноголетней месячной амплитуды колебания температуры поверхности воды для большинства месяцев от приплотинного участка водохранилища до четвертого пойменного, а затем до пятого (руслового) участка.
В табл.З представлены характерные внутригодовые месячные амплитуды колебания температуры поверхности воды по участкам Каховского водохранилища. Рассмотрев значения этих амплитуд, отметим, что увеличение их происходит с января по май и с августа по октябрь, а уменьшение - с мая по август и с октября по январь.
Если рассмотреть влияние изменения климата за последние 23 года эксплуатации водохранилища (1988-2010 гг.) на внутригодовые месячные амплитуды колебания температуры поверхности воды на участках акватории Каховского водохранилища (рис. 12, 13), то отметим статистическую
незначимость трендов.
В начале наблюдений среднегодовая амплитуда колебания температуры поверхности воды по участкам уменьшается в таком порядке: 3, 2, 4, 1, 5, в конце (2010 г.): 3, 1, 2, 4, 5, т.е. среднегодовые амплитуды на первом приплотинном участке увеличиваются больше и быстрее, чем на втором и четвертом, но еще не достигают значений амплитуд на третьем участке. Таким образом, изменение климата повлияло на перераспределение максимальных значений среднегодовых амплитуд колебания температуры воды между первым, вторым и четвертым участками акватории водохранилища.
Выводы и рекомендации
1. Обобщения и анализ температурных данных на участках и всей акватории Каховского водохранилища за 23 года (1988-2000 гг.) его эксплуатации, их сравнение с данными исследований за предыдущий период (1956-1988 гг.) выявило общую тенденцию увеличения среднегодовых температур воздуха, воды и параметров испарения за последние десятилетия эксплуатации водохранилища.
2. Рассчитанные средне многолетние месячные амплитуды колебания температуры поверхности воды за аналогичные периоды эксплуатации на всей акватории Каховского водохранилища (от плотины до верхних его участков) изменяются в пределах природных колебаний (ряды стационарны).
Гидрология
12 3 4 5 Участок
XII й X Я VIII VII < < < III м - Месяц Участок
С\ 4-- СЛ 00 и\ ь- ь-
00 ю о О Ъ\ ю и> ^1 Максимальная
ю ю
о 40 40 40 40 40 40 40 о 40 40 40
о 00 40 00 40 00 40 00 о 00 00 40 Год
40 00 40 00 00 Н- 00 о 00 00 н-
к> 4^ 4^ и> ю н- и> и\ 4-- к> о о
00 40 о 4^ 00 ю и\ 4^ Среднемноголетняя
о о н- Н-* о о о о ю о о О
4-- 00 ^1 и> С\ 00 ю 1-^ и> ю Минимальная
ю ю 1_^ ю ю ю Ю н- н-
40 о 40 40 о 40 о о 40 40 о О 40 40
40 н— 40 40 о 40 о о 40 40 о М 40 40 Год
оо о 4-- ^1 н- и\ н- н- ^1 н- О 00 -й-
^1 00 и> 4^ и\ н- 00 и\ к> ©\
00 о ^1 40 Ю н- к> ю с\ о ы Максимальна
Ю Ю 1_^ ю
О 40 40 О 40 40 40 40 о 40 40 40
о 00 40 о 40 00 40 00 о 00 00 40 Год
40 00 4^ 00 00 00 н- 00 о 00 00 О
к> 4^ 4^ и> к> н- о и\ и\ к> о ь-
о 4^ 00 40 к> 00 00 Ю Среднемноголетняя
о н- н- н- о о и> о ю о о О
4-- и\ к> ю 4-- -4 ю ю Минимальная
ю н- н- ю ю ю ю ю
40 40 40 40 о 40 40 о о 40 40 о о о
40 40 40 40 о 40 40 о о 40 40 о о н— Год
40 ^1 Н- оо и\ н- 4-- н- к> ^1 40 н- О
00 00 -4 4^ и> и\ ь- 40 VI ю ь-
4^ ю О и\ 00 4^ \л к> 40 и> 4-- Максимальная
ю ю ю ю
о 40 40 о 40 о 40 40 40 о 40 40
о 40 40 о 40 о 40 00 40 о 40 00 Год
40 00 4^ 00 00 00 о 00
к> и> 4-- и> ю Н-* и> 4-- 4^ и> о
4^ 40 ю ^1 40 00 к> Среднемноголетняя
о о 1-^ н- о О О ь- к> о о о
ю ^1 ю С\ 4^ ю и\ ю 1-^ Минимальная
ю ю ю ю ю
40 40 40 40 о 40 о 40 40 о о о
40 40 40 40 о 40 о 00 00 о о н— Год
00 ^1 00 о Н- и\ 40 00 оо н- о
4^ VI 4-- и\ 40 и\ ю
00 о 1-^ ы и> ы> ю о 00 1-^ 00 Максимальная
1_^ ю
40 40 40 40 40 О 40 40 40 40 40 40
40 00 40 00 40 О 40 00 40 00 40 00 Год
о 00 4^ 00 00 н- 40 00 00 о 00
к> и> 4^ и> к> Н-» и> 4-- 4^ и> Н-» о
00 ^1 4-- и\ ^1 ^1 00 Среднемноголетняя
о о н- н- О о о ь- 1-^ о о о
и\ и* 4^ 1-^ 1-^ С\ и> ©\ 00 ю ю Минимальная
ю ю ю
40 40 40 40 о 40 о 40 40 40 о 40
40 40 40 40 о 40 о 00 40 40 о 40 Год
00 00 и\ 40 к> 00 и\
и\ 00 4-- и> и> и\ 40 ^1 4-- Н-* ь-
к> ^1 о 4-- и> ^1 4^ 4^ 40 и> Максимальная
Ю ю н- 1_^ Ю н- н- Ю Н- Ю ю ю
40 40 40 О О 40 40 О 40 40 О 40 О о 40 о
40 40 40 О О 00 40 О 40 40 О 00 о о 40 о Год
оо 40 00 ^1 00 н- 40 н- ^1 00 о 4^ о н-
к> 4^ 4-- и> Н-* ь- и> и\ 4-- ю о о
и\ и> 4-- о и\ и> о 00 о ^1 и\ Среднемноголетняя
о н- Ю о о О о ь- ю о о о
1-^ о ^1 и> ^1 1-^ 00 о и\ 4-- Минимальная
ю 1_^ ю ю ю ю Ю Н-
40 о 40 40 40 40 о о 40 о о О 40
40 о 40 40 40 40 о о 00 о о О 40 Год
00 м 00 4-- м ^1 и\ 00 00 н- и)
Характерные внутригодовые месячные амплитуды колебания температуры поверхности воды А1, °С по участкам Каховского
Гидрология
Рис. 12. Хронологический график изменений среднемесячных амплитуд колебания температуры поверхности воды на участках Каховского водохранилища
4. у = 0,3507х+ 5,7455 И2 = 0,2304 .
5. у = 0,4021х + 4,603 :;-ч Я2= 0,2527
г МеСЯЦ
~ Т— 1 т — "У---------------------------------------~ Т -Г" ---!—,г~~-------- 1--- -----1
2 3 5 6 7 8 9 ДО 11 12
1. у = 0,357х+ 7,1879 В2 = 0,0866
2. у - 0,1605х + 7,2152
Шш
3. у = 0.3367Х+ 5,7364
: Я2 = 0,17
Участок 1 Участок2 Участок 3 Участок 4 Участок5
Линейная (Участок 1) Линейная {Участок 2) Линейная (Участок 3) Л инейная (Участок 4) Линейная (Участок 5)
*
я
А
Ж
тт
29,0 -
28,0 -
27.0
26.0 -
25.0
24.0
23.0
22.0 -21,0 -20,0 19,0
1982
:■ 198:7
А
т
ж
Участок 1 Участок!' Участок? Участок4 Участок 5
1992
1997
2002
2007
—1> Год
2012
—Линейная (Участок 1)
• • • Линейная (Участок 2) —Линейная (Участок3) ==*- Линейная (Участок 4)
• - Линейная (Участок 5)
1.у = 0,0806х-136,5
К2 = 0,0904
2. у = 0,052х - 79>014
В2 = 0,0421
3. у = 0,0608х-96,263
К2 = 0,1412
4. у = 0,0195х -13,962
Н2 = 0,0133 5 у - 0,0661х -107,85 Я2 = 0,2134 '-Г
Рис. 13. Временная изменчивость среднегодовых амплитуд колебания температуры поверхности воды на
участках Каховского водохранилища
3. Проведенные исследования внутригодового и территориального распределения температуры поверхности воды и амплитуды их колебания по Каховскому водохранилищу подтверждают обобщенные выводы по отдельным водохранилищам и Днепровскому каскаду в целом в исследованиях до 1990 г., но с увеличением абсолютных значений исследованных показателей.
Гидрология
Библиографический список
1. Атлас Днепровского бассейна. Каховское водохранилище. Киев: Киевская военно-
картографическая фабрика, 2004. 48 с.
2. Викулина З.А., Натрус А.А. Оценка испарения с поверхности водохранилищ по наблюденным гидрометеорологическим данным//Тр. ГГИ. 1976. № 231. С. 3-17.
3. Вуглинский B.C. Водные ресурсы и водный баланс крупных водохранилищ СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 223 с.
4. Голубев B.C., Вуглинский B.C., Кокорева КМ. Методика расчета средней многолетней температуры поверхности воды в водоемах по данным наблюдений водоиспарительной сети // Тр. ГГИ. 1981. Вып. 279. С. 75-93.
5. Каховское водохранилище. Известные водоемы. Литература и статьи. URL: http://my-fisging.org.ru>Kakhovskoe_vodokhranilichhe...727. (дата обращения: 29.05.2013)
6. Клімат України / за ред. В.М. Ліпінського, В.А Дячука, В.М. Бабіченко. Киев: Вид-во Раєвського, 2003. 343 с.
7. Корягіна О.С., Обухов Є.В. Залежність випаровування з водної поверхні Каховського водосховища від температурного фактора // Актуальні проблеми сучасної гідрометеорології: матеріали міжнар. наук. конф. студ. та молодих вчених. Одеса, 2012. С.88Н89.
8. Обухов Е.В., Корягина Е.С. Обобщение показателей и оценка испарения с водной поверхности Каховского водохранилища // Збірник Материалов 4-го Міжн. еколог, форуму «Чисте МІСТО. Чиста ГОДА. Чиста ПЛАНЕТА». Херсон: ХТПП, 2012. С. 171Н176.
9. Обухов Є.В., Корягіна О.С. Оцінка внутрішньорічних та багаторічних коливань температури поверхні води Каховського водосховища в умовах глобального потепління // Проблемы экологической безопасности и развития морехозяйственного и нефтегазового комплексов: сб. материалов VIII междунар. науч.-практ. конф. Одесса: Пассаж, 2012. С. 190Н197.
10. Обухов Є.В., Корягіна О. С. Оцінка внутрішньорічних та багаторічних коливань температури поверхні води Каховського водосховища в умовах глобального потепління // Проблемы экологической безопасности и развития морехозяйственного и нефтегазового комплексов: сб. материалов VIII междунар. науч.-практ. конф. Одесса: Пассаж, 2012. С. 198Н209.
11. Обухов Є.В., Корягіна О.С., Корецъкий Є.П. Вплив температурного фактора на показники випаровування з водної поверхні Каховського водосховища // Вісник Одеського державного екологічного університету. 2012. Вип. 14. С. 160Н169.
12. Обухов Є.В., Корягіна О.С., Корецъкий Є.П. Узагальнені оцінки випаровування з Каховського водосховища: монографія. Одеса: Поліграф, 2012. 130 с.
13. Справочник по водным ресурсам / под ред. Б.И. Стрельца. Киев: Урожай, 1987. 304 с.
14. Указания по расчету испарения с поверхности водоемов. Л.: Гидрометеоиздат. 1969. 83 с.
15. Федоненко О.В., Остова Н.Б., Шарамок Т.С., Маренкова О.М. Гідроекологічний стан Каховського водосховища // Питання біоіндикації та екології. Запоріжжя: ЗНУ, 2010. Вип. 15, №2. С. 214-222.
16. Шмаков В.М. Термические периоды на водохранилищах днепровского каскада I I Гидробиологические исследования пресных вод. Киев: Наук, думка, 1985. С.ЗН11.
17. Шуляковский Л.Г. Формула для расчета испарения с учетом температуры свободной поверхности воды // Тр. Гидрометцентра СССР. 1969. Вып.53. С. 3H13.
18. ЯцыкА.В., Шмаков В.М. Гидроэкология. Киев: Урожай, 1992. 192 с.
E.V. Obukhov, E.S. Koryagina GENERALIZED EVALUATION OF TEMPORAL VARIABILITY OF TEMPERATURE AND EVAPORATION FROM THE KAKOVA RESERVOUR WATER AREA FOR THE PERIOD OF
ITS OPERATION
The generalization of the real hydro and morphometric information on the waters of the Kakhovka reservoir, comparison and analysis of results.
Key words: reservoir; evaporation; temperature distribution; surface water; the amplitude; site; operation.
Гидрология
Yevgen V. Obukhov, Doctor of Economic Sciences. Professor Hydrology of Land Department. Odessa State Environmental University; 15 Lvovskaya, Odessa, Ukraine 65016; [email protected]
Elena S. Koryagina, master of hidrology, engineer Odessa State Environmental University; 15 Lvovskaya, Odessa, Ukraine 65016; [email protected]
УДК 551.579
Е.И. Кетова, А.Б. Китаев
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОДЫ РЕК ИНЬВЫ И КУВЫ В РАЙОНЕ ГОРОДА КУДЫМКАРА ПО ИНДЕКСАМ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ
Рассмотрены и изучены химические показатели качества воды реки Иньвы и Кувы в пределах центра Коми-Пермяцкого округа Н города Кудымкара за десятилетний период наблюдений (2002-2012 гг.). Дана комплексная оценка степени их загрязненности.
Ключевые слова: река; качество воды; загрязнение.
Вода, как и воздух, является жизненно необходимым источником для всех известных организмов. Россия относится к странам, наиболее обеспеченным водой. Однако состояние ее водных объектов нельзя назвать удовлетворительным. Антропогенная деятельность приводит к их загрязнению.
Основными источниками химического загрязнения водных объектов являются:
17 сбрасываемые сточные воды, образующиеся в процессе эксплуатации энергетических, промышленных, химических, медицинских, оборонных, жилищно-коммунальных и других
предприятий и объектов;
35
17 захоронение радиоактивных отходов в контейнерах и емкостях, которые через определенный период времени теряют герметичность;
17 аварии и катастрофы, происходящие на суше и в водных пространствах;
17 атмосферный воздух, загрязненный различными веществами, и другие.
Загрязнение воды обусловливает подавление функций экосистем, замедляет естественные процессы биологической очистки пресных вод, а также способствует изменению химического состава пищи.
Практически впервые рассмотрены и изучены химические показатели качества воды реки Иньвы и Кувы в пределах центра Коми-Пермяцкого автономного округа Н города Кудымкара (рис. 1) за десятилетний период наблюдений (2002-2012 гг.). Дана комплексная оценка степени их загрязненности. Исходная информация была предоставлена сотрудниками Окружного (Коми-Пермяцкого) филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Пермском крае» [2]. Е.И. Кетова принимала непосредственное участие в отборах проб воды и их анализе. Исследование качества воды рек проводилось по следующим показателям: нефтепродуктам, взвешенным веществам, водородному показателю, растворенному кислороду, биохимическому потреблению кислорода (БПК5), СПАВ, гидрокарбонатам, натрию и калию, магнию, кальцию, хлоридам, меди, сульфатам, аммонию, фосфатам, нитритам, нитратам, фтору, железу, щелочности, жесткости, окисляемости и по химическому потреблению кислорода (ХПК).
В работе проведен расчет комбинаторного индекса загрязненности воды согласно методике, представленной в РД 52.24.643-2002 [1]. С помощью этого расчета оценивается степень загрязненности по комплексу загрязняющих веществ, устанавливается класс качества воды.
5* Кетова Е.И., Китаев А.Б., 2013
Кетова Екатерина Ивановна, магистр кафедры гидрологии и охраны водных ресурсов Пермского государственного национального исследовательского университета; Россия 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15; [email protected]
Китаев Александр Борисович, кандидат географических наук, профессор кафедры гидрологии и охраны водных ресурсов Пермского государственного национального исследовательского университета; Россия 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15; [email protected]
