CC BY
25УДК 910.3:556 (477.75)
СОВРЕМЕНННЫЕ ЛАНДШАФТЫ БАССЕЙНА РЕКИ УСКУТ
Позаченюк1 Е.А., Тимченко2 З.В.
1 Таврическая академия (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет
им/ В.И. Вернадского»,
2Академия строительства и архитектуры (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет
им В.И. Вернадского»,
1295007, г. Симферополь, пр. Вернадского, 4, е-mail: pozachenyuk@gmail.com
2295943, г. Симферополь, ул. Киевская, 181, е-mail: tim4enko.zin@yandex.ru
Аннотация. Статья иллюстрирует подход сочетания бассейнового и ландшафтного подходов для решения проблем водообеспечения региона. В статье охарактеризованы компонентная и комплексная структура ландшафтов бассейна р. Ускут. Составлена ландшафтная карта верховья бассейна реки в масштабе М 1: 10 000. Рассчитаны и проанализированы гидрографические характеристики рек Ускут и Арпат. На основе изучения современных ландшафтов исследуемой реки, детального анализа гидрологических характеристик, с учетом существующего природопользования территории оценена возможность строительства водохранилища в целях питьевого водоснабжения общим объемом 500 тыс.м3. Разработаны общие рекомендации, направленные на использование и сохранение современных ландшафтов бассейна р. Ускут.
Ключевые слова: река Ускут, ландшафт, бассейновый и ландшафтный подходы к природопользованию, водохранилище.
ВВЕДЕНИЕ (ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ)
В настоящее время в Крыму остро стоит проблема с водообеспечением. Особенно количество и качество водных ресурсов ограничивает развитие хозяйства в пределах Южного берега Крыма. Для решения проблем связанных с водообеспечением региона целесообразно сочетать бассейновый и ландшафтный подходы. Попытка сочетания упомянутых выше научных подходов реализована при изучении современных ландшафтов бассейна р. Ускут и обосновании предложений, направленных на увеличения водных ресурсов территории.
АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ, МАТЕРИАЛОВ, МЕТОДОВ
Река Ускут относится к рекам Южного берега Крыма [6]. Изучению современных ландшафтов речных бассейнов и применение бассейнового подхода в природопользовании посвящены работы П.Г. Зорина, С.И. Зотова, Н.Ф. Милькова, Л.В. Олдака, С.Я. Сергина, С.В. Ясинского, Ю. Яцык, И.П. Ковальчук, С.Я. Сергин, Е.А. Позаченюк, З.В. Тимченко (2007, 2009), Ф.Н. Лисецкий, Е.А. Позаченюк (2017), Власова А.Н. (2017) [1, 2, 5, 7] и других ученых.
Изучение современных ландшафтов бассейна р. Ускут основывалось на применении различных методов: общенаучных (системный, сравнительный, математический); эмпирические (полевые методы маршрутных наблюдений), конкретнонаучные методы - картографический, в т. ч. ландшафтного картографирования (рабочий масштаб 1: 10 000). Обработка аналитической информации, табличного и графоаналитических (графики, диаграммы, картосхемы) результатов осуществлена с помощью компьютерных программ CorelDraw 12, ArcGIS10.3 и Microsoft Excel 2016, Adobe Photoshop CC (2015 Release). Применялся программный комплекс ArcGIS10.3, данные космических снимков Яндекс. Спутник, GoogleMaps, полученных с помощью open-source программы SAS-Planet.
Настоящая работа выполнена при поддержке Программы развития Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского» на 2015-2024 годы в рамках реализации академической мобильности по проекту ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского» «Сеть академической мобильности «ГИС-Ландшафт - Технологии и методики формирования геопорталов современных ландшафтов регионов» в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки "Тихоокеанский институт географии Дальневосточного отделения Российской академии наук" (г.Владивосток).
Гидрологические характеристики р. Ускут рассчитывались на основании данных наблюдений. В 1964 г. на р. Ускут (с. Приветное), в 3,2 км от устья, был открыт гидропост, охватывающий наблюдениями площадь 42,3 км2. В 1965 г. на левом притоке - р. Арпат (с. Зеленогорье в 8,7 км от устья, также был открыт гидропост (площадь водосбора 5,1 км2). Систематические наблюдения ведутся за уровнями воды, расходами воды, температурой воды, ледовыми явлениями, толщиной льда, расходами взвешенных наносов, химическим составом воды. При расчётах использовались методы математической статистики и теории вероятностей.
ЦЕЛЬ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
Целью статьи является изучение современных ландшафтов бассейна р. Ускут на основе сочетания бассейнового и ландшафтного подходов для решения проблем водообеспечения региона. В соответствие с целью исследования задачи заключались в характеристике компонентной и комплексной структуры ландшафтов бассейна р. Ускут; составлении ландшафтной карты верховья бассейна реки в масштабе М 1: 10 000; расчетах гидрологических характеристик рек Ускут и Арпат; оценке возможности строительства
водохранилища в целях питьевого водоснабжения на основе изучения современных ландшафтов бассейна р. Ускут, детального анализа гидрографических характеристик бассейна реки и с учетом существующего природопользования территории; разработке общих рекомендации, направленных на использование и сохранение современных ландшафтов бассейна р. Ускут.
ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
Река Ускут начинается на юго-восточных склонах массива Караби-яйла, у перевала Аликет-богаз, на высоте около 500 м над уровнем моря, в среднем течении протекает через с. Приветное (бывш. Ускут), впадает в Чёрное море, в 3-х км юго-восточнее с. Приветное. Водосборный бассейн реки находится на территории Алуштинского горсовета.
Важными факторами формирования поверхностного стока является климат (ежегодное повторение погод), подстилающая поверхность и деятельность человека.
Бассейн р. Ускут расположен в восточной части ЮБК. Общая характеристика климата - засушливый, жаркий с умеренно тёплой зимой, подчинён вертикальной поясности и находится под влиянием Чёрного моря, умеряющего зимние морозы и жару летом. Годовое количество осадков по данным метеостанции Караби-яйла составляет 622 мм (главным образом за счёт зимних осадков), на берегу по данным метеостанции г. Алушта -429 мм. Для зимы характерно чередование оттепелей с морозными периодами. Продолжительность залегания снежного покрова на берегу редко превышает 10 дней. Устойчивый снежный покров на склонах и вершинах Главной гряды бывает в более, чем 50% зим. Нижняя граница снеговой линии устанавливается на высоте 400 -600 м, редко опускаясь до 200 м. Годовой ход осадков имеет два максимума - в тёплый (весенне-летний) и в холодный (осенне-зимний) периоды года. Распределение осадков по сезонам (тёплому и холодному) делится примерно поровну. В тёплый период года проходят ливни большой интенсивности, которые формируют абсолютные годовые максимумы расходов воды. В холодный период года по реке проходят паводки, вызванные таянием снега при одновременном выпадении дождя. Коэффициент вариации осадков составляет 0,21. В прибрежной полосе наблюдается низкая относительная влажность (69%). По особенностям ветрового режима бассейн р. Ускут относится к южнобережному району, в котором летом и зимой доминируют ветры юго-восточного, южного и западного направлений (52%). Безветрие наблюдается 70 - 100 дней в году. Характерно образование местных ветров - бризов, горнодолинных и фёнов.
Долина р. Ускут выработана в пределах южного склона Главной горной гряды Крыма, постепенно понижающегося по направлению к морю. Рельеф местности на первых четырёх километрах от истока реки представлен горными крутыми и среднекрутыми склонами. На остальном протяжении - ступенчатыми среднекрутыми склонами и останцами. Высота останцев в среднем течении не более 400 м над уровнем моря. Ниже с. Приветное их высота не превышает 300 м, уменьшаясь к морю до 50 - 150 м, их склоны преимущественно крутые, расчленённые многочисленными оврагами и балками. Останцы расположены беспорядочно, не образуя вдоль реки выраженной горной цепи. Ниже с. Приветное местность, преимущественно, открытая. Долина реки в истоке плохо разработана, имеет вид облесённого оврага, несколько ниже переходящего в долину У-образной формы. От 9 км и до устья долина преимущественно ящикообразная. Ширина её изменяется от 300 - 500 м по верху и 10 - 35 м по низу в верхнем течении и до 500 -800 м по верху и 250 - 350 м по низу в нижнем течении. Борта долины преимущественно крутые, у бровок -очень крутые, местами обрывистые, сливаются со склонами прилегающих возвышенностей, сильно рассечены большим числом балок, оврагов и эрозионных борозд. Пойма прерывистая, двусторонняя, в нижнем течении шириной до 150 м. Русло реки умеренно извилистое, ниже с. Приветное - спрямлено. Преобладающая ширина русла не более 2 - 5 м, в среднем и нижнем течении - 35 - 60 м. Берега крутые и очень крутые, местами отвесные, сливающиеся в верховьях со склонами долины. Уклоны в верхнем течении достигают 100 м/км, в нижнем течении - 30 м/км [6].
В геологическом строении водосбора принимают участие отложения триасовой, юрской и четвертичной систем. Горными породами, слагающими возвышенности, начиная от верховьев по направлению к морю, являются известняки, сланцы, конгломераты и песчаники. Склоны долины сложены в верховьях известняками, прикрытыми бурыми лесными суглинками, а на остальном протяжении - песчанистыми сланцами и песчаниками, во многих местах, особенно в нижних зонах, у подошв, обнажёнными или прикрытыми осыпями. У устьев многих оврагов развиты конусы выносов, образованные прохождением селей во время интенсивных ливней. Русло реки размываемо, в верховьях - порожистое, сложено крупными валунами, галькой и песком. Берега сложены каменистыми суглинистыми грунтами, подвержены размыву. Перед впадением в море река пересекает песчано-галечный пляж шириной 40 м.
Водоносные горизонты приурочены к отложениям четвертичной и юрской систем. Первым от поверхности региональным водоупором являются аргиллиты (глинистые сланцы) таврической свиты. Местными водоупорами служат прослои глин в аллювиальных отложениях четвертичного возраста мощностью 3 - 12 м. Источником формирования прогнозных запасов подземных вод являются естественные ресурсы -инфильтрация атмосферных осадков, фильтрация из реки, разгрузка водоносного горизонта в юрских отложениях. Сама разгрузка водоносного горизонта происходит в море, в долины рек, в виде нисходящих источников, а также водоотбор скважинами. Подземные воды используются для питьевого и хозяйственного водоснабжения, орошения. По минеральному составу они гидрокарбонатные, группы кальция. Коэффициент связи подземных вод с поверхностным стоком составляет 80% [6].
Водосборный бассейн расположен в районе с сильно выраженной степенью проявления водной и средней ветровой эрозиями. В наименьшей степени подвержены эрозии почвы, сформированные на водораздельных плато, более выровненных участках в виде террас уступов среди общих склонов различной крутизны, по долинам реки и балок. Почвенный покров в долине плохо развит, относится к типу лесных бурых почв. Скальные грунты прикрыты суглинистыми почвами с большим включением обломков горных пород разной крупности [6].
В системе геоботанического районирования водосборный бассейн расположен в пределах Эвксинской провинции Средиземноморской ботанико-географической области. Растительность в районе верховьев лесная и кустарниковая. Преобладающими породами являются бук, дуб, граб, клён; из кустарников распространены лещина, боярышник, кизил. В нижнем течении местность открытая, поросшая редкой травой, изредка встречаются группы кустарников держи-дерева, шиповника и других колючих пород. Склоны и дно долины в верховье покрыты лесом, в начале - буковым, ниже - с примесью граба, дуба и клёна. Высота отдельных деревьев 10 - 15 м (до 30 м). подлесок состоит из лещины, кизила и грабинника. Залесённость водосбора составляет 15% [6]. Открытые места заняты виноградниками.
Верховье бассейна р. Ускут в ландшафтном отношении расположено в среднегорной ландшафтной зоне южного макросклона дубовых, сосновых и буковых лесов и простирается в пределах двух ландшафтных поясов (см. рис.1): дубовых, смешенных широколиственных и сосновых лесов на эрозионном среднегорье (1А); пояс буковых и сосновых лесов на эрозионном среднегорье (11Б). Особенность этой территории заключается в том, что сосновые леса здесь отсутствуют. Распространены преимущественно, дубовые, грабово-дубовые, грабово-буковые и буковые леса и их производные - шибляковые и лесошибляковые заросли, представленные порослевыми формами перечисленных видов с примесью шиповника, держи-дерева (полиурусника), грабинника, груши лохолистной, боярышников и др. Долину р. Усткут занимают тополево-ивовые леса с участием клена, ясеня, липы, в верховье - с примесью бука; в подлеске - лещина, кизил, свидина, бересклет бородавчатый. Характерны обильные лианы - ломонос и ежевика. Территория хорошо дренируется системой балок занятых шибляковыми зарослями в комплексе с петрофитными степями, а в верховьях бассейна - дубово-грабовыми лесами в комплексе с кустарниками
Ландшафтную структуру отражает ландшафтная карта, составлена для верховья бассейна р. Ускут М 1: 1 00 000 на уровне сложных урочищ. Выделено 26 урочищ (рис.1).
Ландшафты р. Ускут
Рис. 1. Ландшафты бассейна р. Ускут Легенда к рисунку 1
I - Среднегорная зона южного макросклона дубовых, сосновых и буковых лесов
1А - Пояс дубовых, смешенных широколиственных и сосновых лесов на эрозионном среднегорье
1. Долинно-терасовые с посадками виноградника
2. Горно-долинные с тополево-ивовыми лесами в комплексе с шибляками
3. Овражно-балочные с шибляковыми зарослями в комплексе с петрофитными степями
4. Водораздельные останцово-грядовые с петрофитными степями в комплексе с шибляковыми зарослями
5. Среднекрутые ступенчатые западные и юго-западные древнеоползневые склоны с шибляковыми зарослями и петрофитными степями
6. Среднекрутые северо-восточные ступенчатые склоны с шибляковыми зарослями и петрофитными
степями
7. Крутые северо-восточные и восточные склоны с лесошибляковыми зарослями в комплексе с шибляками и петрофитными степями
8. Крутые юго-восточные и южные склоны с лесошибляковыми зарослями в комплексе с шибляками и петрофитными степями
9. Крутые юго-западные склоны с лесошибляковыми зарослями в комплексе с шибляками и петрофитными степями
10. Крутые северо-западные и западные склоны с дубовыми лесами в комплексе с лесошибляками
11. Крутые северо-западные и западные склоны с грабово-дубовыми и буковыми лесами
12. Среднекрутые юго-восточные и южные склоны с лесошибляками в комплексе с петрофитными
степями
13. Среднекрутые и пологие юго-западные склоны под посадками садов
14. Среднекрутые юго-западные склоны с шибляковыми зарослями в комплексе с петрофитными
степями
15. Крутые северо-восточные и восточные склоны с дубовыми лесами
16. Крутые юго-западные и южные склоны с грабово-дубовыми лесами
17. Среднекрутые юго-восточные склоны с дубовыми лесами
18. Крутые юго-восточные склоны с дубовыми лесами в комплексе с шибляковыми зарослями
19. Крутые приводораздельные склоны с шибляковыми зарослями в комплексе с петрофитными степями и осыпями
1Б - Пояс буковых и сосновых лесов на эрозионном среднегорье
20. Водораздельно-ступенчатые с разреженными дубово-грабовыми лесами в комплексе с петрофитными зарослями и лугами
21. Горно-долинные с кленово-ясеневым лесом с примесью бука
22. Овражно-балочные с дубово-грабовыми лесами в комплексе с кустарниками
23. Крутые приводораздельные склоны с разреженными дубово-грабовыми лесами в комплексе с кустарниковыми зарослями, лугами и осыпями
24. Крутые ступенчатые северо-восточные и юго-восточные склоны с грабово-буковыми лесами в комплексе с шибляками и луговыми комплексами
25. Крутые полузакрытые склоны с грабово-буковыми лесами
26. Крутые полузакрытые ступенчатые склоны с буковыми лесами .
27. Обрывы
I Границы:
ландшафтных поясов I~ 1 проектируемых водных объектов (водохранилище и противоселевой пруд) прибрежно-защитной зоны
В пределах первого пояса - дубовых, смешенных широколиственных и сосновых лесов на эрозионном среднегорье (1А) выражено 19 урочищ. Нижний пояс характеризуется господством шибляковых (кустарниковых) и лесошибляковых зарослей (урочища №№ 5-9, 14). Верхние части пояса заняты дубовыми и грабово-дубовыми лесами (урочища №№ 15, 16, 17, 18). Для приводораздельных склонов характерны активные осыпные процессы, и заняты они преимущественно шибляковыми зарослями в комплексе с петрофитными степями (урочище № 19). Водораздельные пространства, как правило, обезлесены и для них характерны петрофитные степи с шибляками, представленные шиповником, полиурусником, дубом скальным, грабинником. На правом борту выражены оползневые процессы (урочище № 5). Оползни представлены отдельными активизировавшимися очагами.
Второй пояс буковых и сосновых лесов на эрозионном среднегорье (11Б) в пределах бассейна р. Ускут занимает только его верхние водораздельные части. Пояс, преимущественно, лесной с дубово-грабовыми, грабово-буковыми и буковыми лесами (урочища №№ 23, 24, 25, 26). Водораздельные урочища представлено разреженными лесами паркового типа в комплексе с кустарниками и лугами (урочище № 20). Характерны гравитационные процессы и осыпи.
Бассейн р. Ускут используется в хозяйственной деятельности. В среднем течении р. Ускут расположено с. Приветное (бывш. Ускут), в нижнем течении - база отдыха. В верхнем течении левого притока (р. Арпат) находится с. Зеленогорье. Собственный сток реки не зарегулирован. На водосборе имеется пруд-копань объёмом 3,0 тыс.м3 и площадью 0,3 га. Построен в 1993 г., в настоящее время не используется. Вдоль р. Ускут
проходит дорога, которая через перевал Алакат-Богаз связывает с. Приветное с г. Белогорском. Этот район южнобережья, как и другие его территории, характеризуеться недостатком водных ресурсов.
С целью анализа возможности использования вод бассейна р. Ускут в обеспечении водопользования района проанализируем более детально гидрографические и гидрологические характеристики рек Ускут и Арпат [6]. Основные их параметры представлены в таблице 1 и таблице 2.
Таблица 1.
Река Длина, м Длина от наиб .удал. точки, км Уклон ср., м/км Уклон ср-взвеш., м/км Площадь водосбор, км2 Средняя высота водосбора, м Средний уклон водосбора, м Густота речной сети (с учётом рек <5км), м/км2 Озёрность, % Лесистость, % Урбанизаия, %
Ускут 11 12 45,5 36,6 75,7 370 250 0,87 0 15 <1
Арпат 10 11 48,3 33 28,1 410 х 0,62 0 9 <1
Годовой ход уровней характеризуется наличием двух паводочных режимов с повышенной водностью -осенне-зимнего и весеннего. С ноября под влиянием дождей на реке начинается повышение уровня, на которое в декабре-январе накладываются паводки, связанные с оттепелями или кратковременными ливнями. В марте под влиянием поступления талых вод с яйлы происходит также повышение уровней воды. В летнее время колебания уровней незначительны. Река переходит на подземное питание. Меженный сток в верхнем течении скрывается в обломочном материале и наносах, слагающих дно русла, наблюдается пересыхание русла.
Температурный режим определяется температурой воды. Наибольшая среднемесячная температура воды наблюдается в июле - августе и составляет до 20 град. В январе и феврале температура воды опускает до 4,8 град. Повышение температуры начинается с апреля месяца, а понижение - в ноябре.
Ледовый режим начинается на реке, когда происходит накопление суммы отрицательных температур воздуха. Тогда на реке появляются ледовые явления, которые наблюдаются в виде кратковременных заберегов в течение 10 - 15 дней, только в очень суровые зимы.
Характеристикой водности реки является норма годового стока - среднемноголетнее значение расхода воды. Она может быть выражена также в виде объёма годового стока, модуля годового стока и слоя годового стока. Значения нормы годового стока по данным наблюдений на гидропостах Ускут - с. Приветное и Арпат -с. Зеленогорье приведены в таблице 2.
Таблица 2 Норма годового стока
Река Створ Общее кол-во лет наблюд. Расход воды, м3/с Объём стока, млн. м3 Модуль стока, л/с км2 Слой стока, мм Ошибка вычисл. нормы стока, % Коэффициент вариации Ошибка вычисл. коэф. вариации Осадки, мм Коэффициент стока
Ускут г/п 32 0,107 3,37 2,6 80 17 0,98 17 401 0,2
устье 0,200 6,30 2,6 83 х х х х х
Арпат г/п 23 0,027 1,17 7,3 229 21 0,98 21 520 0,22
устье 0,084 2,66 3,0 95 х х х х х
Коэффициент асимметрии годового стока для рек Крыма: С = 2СУ .
При гидрологических расчётах обычно используют расходы воды следующих обеспеченностей:
- Р = 1% - очень многоводный год (такой расход и выше случается 1 раз в 100 лет);
- Р = 5% - многоводный год (такой расход и выше случается каждые 20 лет);
- Р = 50% - средний по водности год (такой расход и выше случается каждый второй год);
- Р = 75% - маловодный год (такой расход и выше случается каждые четыре года);
- Р = 95% - очень маловодный год (один случай из 20).
Расходы воды в годы различной водности представлены в таблице 3.
Таблица 3.
Расходы воды в годы различной водности, м3/с
Расчётный створ Характеристика Норма Обеспеченность, %
1 5 50 75 95
Модульный коэффициент при Су = 0,9; С3 = 2СУ 4,15 2,78 0,748 0,352 0,082
р. Ускут - устье Расходы, м3/с 0,200 0,830 0,556 0,150 0,070 0,016
Объёмы, млн. м3 6,30 27,4 17,5 4,71 2,22 0,517
Р. Арпат - устье Расходы, м3/с 0,084 0,349 0,233 0,063 0,030 0,007
Объёмы, млн. м3 2,65 11,0 7,37 1,98 0,933 0,217
Распределение годового стока по месяцам в процентах называется внутригодовым распределением стока. В качестве аналога выбран гидропост р. Восточный Улу-Узень - с. Солнечногорское [6] (табл.4).
Таблица 4.
Внутригодовое распределение стока, % от годового (р. Восточный Улу-Узень - с. Солнечногорское)
Водность года Месяцы
I II III IV V VI VII VIII к X Х! ХП
Многоводный (Р =1 и 5%) 8,7 14,3 13,6 27,0 7,7 11,0 4,0 1,7 0,7 1,1 4,9 5,3
Средний (Р = 50%) 9,3 15,4 14,7 29,1 8,3 8,2 3,0 1,3 0,5 0,8 3,7 5,7
Маловодный (Р=75%) 10,1 16,6 15,9 31,4 9,0 5,1 1,9 0,8 0,3 0,5 2,3 6,1
Очень маловодный (Р=95%) 10,8 17,8 17,0 33,6 9,6 2,2 0,8 0,3 0,1 0,2 1,0 6,6
Среднемесячные расходы воды р. Ускут в разные по водности годы приведены в таблице 5.
Таблица 5.
_Расходы воды р. Ускут в разные по водности годы, м3/с_
Водность Месяцы
года, % I II III IV V VI VII VIII К X ХГ ХП
1 0,845 1,39 1,32 2,62 0,748 1,07 0,388 0,165 0,068 0,107 0,476 0,515
5 0,566 0,93 0,885 1,76 0,501 0,715 0,26 0,111 0,046 0,072 0,319 0,345
50 0,163 0,27 0,258 0,51 0,145 0,144 0,053 0,023 0,009 0,014 0,065 0,10
75 0,084 0,137 0,132 0,26 0,075 0,042 0,016 0,007 0,002 0,004 0,019 0,051
95 0,089 0,147 0,141 0,278 0,079 0,018 0,007 0,002 0,001 0,002 0,008 0,055
По данным табл. 5 построены гидрографы годового стока (рис. 2).
Гидрографы годового стока
Рис. 2. Гидрографы годового стока р. Ускут Среднемесячные расходы воды р. Арпат в разные по водности годы приведены в таблице 6.
Таблица 6.
Расходы воды р. Арпат в разные по водности годы, м3/с
Водность года, % Месяцы
I II III IV V VI VII VIII К X ХI ХП
1 0,364 0,599 0,57 1,131 0,332 0,461 0,168 0,071 0,029 0,046 0,205 0,222
5 0,244 0,402 0,382 0,758 0,216 0,309 0,112 0,048 0,02 0,031 0,138 0,149
50 0,07 0,116 0,111 0,22 0,063 0,062 0,023 0,01 0,004 0,006 0,028 0,043
75 0,036 0,06 0,057 0,113 0,032 0,018 0,007 0,003 0,001 0,002 0,008 0,022
95 0,009 0,015 0,014 0,028 0,008 0,002 0,001 0 0 0 0,001 0,006
По данным таблицы 6 построены гидрографы годового стока (рис.3).
Гидрографы годового стока
месяца
Рис. 3. Гидрографы годового стока р. Арпат
Характерным особенностью рек Крыма является их паводочный режим. Наряду с ливневыми паводками наблюдаются и смешанные. Катастрофические паводки формируются при одновременном выпадении
обильных и интенсивных дождей со снеготаянием и приводят к большим разрушениям, особенно при промёрзшей почве. Продолжительность стояния высоких уровней незначительна из-за кратковременности ливневых паводков. Для расчётов максимальных расходов воды используется формула предельной интенсивности [3]:
0р% = А1% ф Н1% ^р% Р;
где Ар/о - максимальный модуль стока Р=1%, выраженный в долях от ф Н1% (определяется по таблицам по рассчитанным гидроморфометрическим характеристикам русла и склонов); ф - сборный коэффициент стока (определяется по таблице в зависимости от типа почв); Н1% - суточный слой осадков 1-ой обеспеченности (определяется по карте); Хр% - переходной коэффициент от Р=1% к Р= 2, 5, 10, 25%.; Б - площадь водосбора.
Величины максимальных расходов и объёмов паводков приведены в таблице 7.
Таблица 7.
Максимальные расходы и объёмы паводков р. Ускут
Расчётный створ Расход воды, м3/с Объём стока, млн.м3
Обеспеченность, %
1 2 5 10 25 1 2 5 10 25
Ускут 45.0 33.8 22,5 15,3 4,50 2,25 1,69 1,13 0,765 0,225
Минимальные расходы воды наблюдаются в летне-осенний меженный период, которая наступает с июля по октябрь. Меженный период начинается при переходе рек на подземное питание. В течение этого времени наблюдаются минимальные расходы воды. На отдельных участках поверхностный сток переходит в подрусловой. Пересыхание в отдельные годы является естественным состоянием рек.
Основными источниками твёрдого стока являются ветровая и водная эрозия почв и грунтов. Наносы приводят к заиливанию водотоков. Мутность для этого региона составляет 500 - 1000 г/м3 [6 ]. Расходы взвешенных наносов, исходя из 1000 г/м3, для рр. Ускут и Арпат представлены в таблице 8.
Таблица 8. Расход взвешенных наносов
Характеристика Ускут Арпат
Расход воды, м3/с 0,195 0,084
Расход взвешенных наносов, кг/с 0,195 0,084
Бассейн реки Ускут относится к селеопасному. Основными причинами формирования возникновения селевых потоков являются ливни и легко разрушаемые горные породы. Во время интенсивных ливней на боковых балках проходят сели, образующие на устьевых участках конусы выноса. Гранулометрический состав взвешенных и донных наносов представлен, соответственно, в табл. 9 и табл. 10 [6]. Гранулометрический состав взвешенных наносов определяется в период паводков при повышенной мутности, а донных наносов - в меженный период.
Таблица 9.
Гранулометрический состав взвешенных наносов
Река Характеристика состава наносов Содержание частиц (% по массе) диаметром, мм
1-0,5 0,5-0,2 0,2-0,1 0,1-0,05 0,05-0,01 м. 0,01
Ускут крупный 1,5 2,5 18,4 14,3 14,9 48,4
средний 0,1 0,2 25,1 74,6
мелкий 0,1 0,1 0,2 10,9 88,7
Арпат крупный 0,1 2,3 13,1 69,8 14,7
средний 0,6 3,9 32,3 63,2
мелкий 0,1 0,1 0,1 0,2 20,8 78,7
Из таблицы 9 видно, что размер частиц, составляющих взвешенные наносы, чаще всего менее 0,01 мм.
Таблица 10. Гранулометрический состав донных наносов
Характеристика состава наносов Содержание частиц (% по массе) диаметром, мм
б. 100 100 -50 5020 20,010,0 10,05,0 5,02,0 2,01,0 1,00,5 0,50,2 0,20,1 0,10,05 0,050,01 м. 0,01
р. Ускут - с. Приветное
крупный 52 30 12 4 2
средний 3 20 52 25
мелкий 3 2 3 0,3 1,8 3 1 14,3 13,5 16,5 27,7 13,9
р. Арпат - с. Зеленогорье
крупный 50 30 16 3 1
средний 13 32 23 11 2,2 4,4 3,5 0,9 2,2 1 1,4 2,8 2,6
мелкий 4 8 13 7 7,5 10,9 5,2 3,4 6,7 6 8,8 13,5 6
Донные наносы слагают чаще всего частицы более 100 мм.
Гидрохимический состав воды в р. Ускут изменяется с изменением водности. Так в зимне-весенний период речные воды относятся к гидрокарбонатному классу группы кальция второго типа с минерализацией 200 - 300 мг/л и жёсткостью 2,3 - 3,9 мг-экв/л; в летне-осеннюю межень - к тому же классу, группе и типу с минерализацией 450 - 550 мг/л и жёсткостью 5,15-7,0 мг-экв/л. Связано это с тем, что расход воды уменьшается в летне-осенний период. Коэффициент карбонатности в течение года изменяется от 1,4 - 1,6 до 1,65 - 1,85.
В р. Ускут сбрасывают сточные воды. Сопоставление объёмов речной воды в год Р=95% (очень маловодный год) и объёмов сбросов приведено в таблице 11.
Таблица 11.
Внутригодовое распределение стока 95% обеспеченности и объёмов водоотведения
Водность года Месяцы
Х11 I II III IV V VI VII VIII К Х Х!
Объём стока реки 95%, 3 тыс. м 33,2 54,3 89,5 85,5 169 48,3 11,1 4 1,5 0,5 1,0 5,0
Объём, м3/сут 1071 1939 2888 2758 5633 1558 370 129 48 16 33 166
Объём сброса сточных вод, м3/сут 7 33 83 93 18 3
Коэффициент разбавления 153 4 0,6 0,2 2 55
Из таблицы 11 видно, что разбавление сточных вод с естественным стоком: максимальное (кр > 100) - в декабре; минимальное (кр = 0,6 - 0,2) - в августе-сентябре.
Вышеприведенные исследования иллюстрируют тот факт, что водные ресурсы р. Ускут можно было бы использовать, построив в верхнем течении реки водохранилище в целях питьевого водоснабжения. Гидрологические характеристики р. Ускут свидетельствуют о том, что объем водохранилища может достигать
500 тыс.м3, что соответствует объёму годового стока в очень маловодный год (Р=95%). В ландшафтном отношении выбранная территория благоприятная для строительства водохранилища. Это прослеживается с двух позиций: во-первых, водохранилище затопит малоценные в ландшафтном отношении шибляковые, лесошибляковые в комплексе с петрофитными степями ландшафты (урочища №№ 5, 6, 7, 8, 9, 12). Если урочище №№ 11 (с грабово-дубовыми и буковыми лесами) и урочище № 15 (дубовые леса) подлежат затоплению, то с ландшафтной точки зрения это не целесообразно. В данном случае необходимо предусмотреть их сохранность, если это по техническим причинам невозможно, то - компенсацию потери средообразующего и ландшафтного потенциала региона целесообразно провести через аналогичные посадки леса. При условии реализации данного проекта необходимы более детальные ландшафтные исследования в пределах площади предполагаемого зеркала водохранилища.
Вторым благоприятным для строительства водохранилища фактором является экологическое состояние этой территории. Она относится к тем малым территориям Крыма, которые имеют благоприятную экологическую обстановку. Здесь практически отсутствуют источники загрязнения, за исключением автотрассы Джанкой - Белогорск - Приветное. Поэтому питьевая вода должна обладать очень хорошими питьевыми качествами.
ВЫВОДЫ
1. Статья иллюстрирует попытку сочетания бассейнового и ландшафтного подходов для решения проблем водообеспечения региона.
2. Проанализированы компонентная и комплексная структура ландшафтов бассейна р. Ускут.
3. Составлена ландшафтная карта верховья бассейна реки Ускут в масштабе М 1: 10 000.
4. Рассчитаны и проанализированы гидрографические характеристики рек Ускут и Арпат.
5. На основе изучения современных ландшафтов бассейна р. Ускут, детального анализа гидрографических характеристик бассейна реки, с учетом существующего природопользования территории оценена возможность строительства водохранилища в целях питьевого водоснабжения общим объемом 500 тыс.м3.
6. При разработке проекта строительства водохранилища на р. Ускут целесообразно учесть: оползневые ландшафты правого борта р.Ускут (урочище № 5); ценность ландшафтных комплексов №№ 11, 15 и необходимость их сохранения или компенсационной замены согласно средообразующуго потенциала; относительно благоприятную экологическую ситуацию для формирования качества воды. При условии реализации проекта строительства водохранилища необходимы более детальные ландшафтные исследования в пределах площади предполагаемого его зеркала.
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
В настоящее время водопотребление в Крыму осуществляется только за счёт внутренних источников, в т. ч. рек. Следовательно, необходимо их комплексное изучение, особенно, в условиях недостаточности гидрометеорологических наблюдений. Возможность использования водных ресурсов рек необходимо оценивать сочетания бассейновый и ландшафтный подходы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лисецкий, Ф.Н. Комплексное обустройство водосборов и приречных зон в почвоводоохранных целях [Текст] / Ф.Н. Лисецкий, Е. А. Позаченюк // Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: Экологические вызовы XXI века. 2017. - С. 689-692.
2. Позаченюк, Е.А. Современные ландшафты р. Авунда [Текст] / Е.А. Позаченюк, З.В. Тимченко //Ученые записки ТНУ им. В.И. Вернадского. - Т.20 (59), - № 2. География. 2007. - С. 270-283.
3. Pozachenyuk E. Generalizataon of the greatest urgent peak discharge of water on the Crimean rivers / E. Pozachenyuk, Z. Timchenko // Floods and Modern Metnods of Control Measures. International Symposium. - Tbilisi. Georgia, 2009. - С. 402 - 407.
4. Pozachenyuk E.A. Model of position-dynamic structure of river basins / E.A. Pozachenyuk, F.N. Lisetskii, A.N. Vlasova, Z.A. Buryak, O.A. Marinina, I.V. Kalinchuk // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 2015. - 6 ( 6 ) - pp. 1776 - 1780
5. Сергин, С.Я. Моделирование и пути прогноза изменений природных условий на территории речных бассейнов [Текст] / С.Я. Сергин // Известия АН СССР. Сер. геогр. - 1981. - №6. - С. 125-129.
6. Тимченко, З.В. Гидрография и гидрология рек Крыма [Текст] / З.В. Тимченко. - Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2012. - 290 с.
7. Яцик, А.В. Енциклопедгя водного господарства, природокористування, природоввдтворення, сталого розвитку / [Текст] / А.В. Яцик, В.Я. Шевчук. - К.: Генеза, 2006. - 1000 с.
THE MODERN LANDSCAPES OF THE RIVER СATCHMENT USKUT E. A. Pоzаchеnyuk1, Z. V. ^mohente2
'Taurian Academy V. I. Vernadsky Crimean Federal University (Federal State Autonomous Educational Institution of Higher
Education «V. I. Vernadsky Crimean Federal University»)
2Academy of construction and architecture V. I. Vernadsky Crimean Federal University (Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «V. I. Vernadsky Crimean Federal University»)
Annotation. The article illustrates the attempt of combination of the basin approach and landscape level approaches to addressing water supply issues in the region. The article described the component, and the complex structure of the landscapes of the catchment of the river Uskut. Composed a landscape map of the upper reaches of the river catchment at the scale 1: 10 000. Calculated and analyzed the hydrological characteristics of the river Uskut and Arpat. Based on the study of modern river landscape study, a detailed analysis of the hydrological characteristics with consideration of existing natural resources areas evaluated the possibility of building a reservoir for drinking water for a total volume of 500 thousand m3. Developed shared some hints towards the use and preservation of modern landscapes of the basin of the river Uskut.
Key words: river Uskut, landscape, catchment and landscape approaches to environmental management, reservoir.
