CC BY
9
ЭКОЛОГИЯ И АДАПТИВНО-ЛАНДШАФТНОЕ ЗЕМЛЕПОЛЬЗОВАНИЕ
БОГ 10.24412/2071-7830-2022-245-19-32 УЛАНОВА С.С.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МОНИТОРИНГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2017-2022 ГОДА
БНУ РК «Институт комплексных исследований аридных территорий», г. Элиста, Россия, [email protected]
Аннотация. В статье представлены результаты долговременного (2017-2022 гг.) мониторинга водохранилищ, наиболее значимых в водном хозяйстве республики: Аршань-Зельмень, Цаган-Нур, Чограйское, Деед-Хулсун, Красинское, Состинские водоемы. Приведены данные по изменению гидрологических и гидрохимических параметров водоемов за время исследований. Показано, что в целом по республике состояние водных объектов неудовлетворительное, а состояние некоторых водоемов катастрофическое.
Ключевые слова: водохранилища, Калмыкия, мониторинг, качество вод, минерализация, площадь, объем, уровень, обмеление.
Республика Калмыкия, расположенная на стыке природно-климатических зон степей и пустынь, является самым вододефицитным регионом Российской Федерации. Водоемы республики характеризуются нестабильностью объема, водного зеркала, уровня, минерализации, высоким испарением, замедленным водообменом, слабой проточностью, и, как следствие в условиях жаркого климата, - накоплением химических и токсичных веществ. Они чувствительны к антропогенным нагрузкам и представляют собой один из наиболее уязвимых элементов природной среды в условиях аридных ландшафтов. Аридизация климата, усиливающаяся в последнее время (увеличение числа засушливых дней в вегетационный период, уменьшение количества осадков, учащение пыльных бурь и суховеев в летний период), совместно с человеческим фактором привела к значительным трансформациям многих водных объектов, а местами к их полному исчезновению. В настоящее время решение водных проблем Калмыкии, как основы социально-экономической сферы республики, становится приоритетной задачей в стратегии развития региона.
Объекты исследований - наиболее значимые в водном хозяйстве республики водохранилища, отличающиеся по назначению, режиму и ландшафтной приуроченности: Аршань-Зельмень - в условиях сухой степи на восточном склоне возвышенности Ергени; Цаган-Нур, Деед-Хулсун - в условиях опустыненной степи на Прикаспийской низменности; Чограй - в условиях сухой степи в Кумо-Манычской впадине, Состинские водоемы - в условиях остепненной пустыни в Кумо-Манычской впадине, Красинское вдхр. - в условиях остепненной пустыни на Прикаспийской низменности. По типу питания - все водоемы существуют на привлеченном стоке, за исключением водохранилища Аршань-Зельмень.
Ежегодные, начиная с 2001 года, полевые исследования водоемов и прилегающих к ним территорий включали заложение топоэкологических профилей от береговой линии до зональной растительности в приплотинной части, в центральной части и в зоне выклинивания подпора. Методологическая основа проведения полевых работ - экотонная концепция «вода-суша» В.С. Залетаева [2], согласно которой вокруг водоемов выделяются блоки-пояса растительности, формирующиеся под различным влиянием водного объекта, в зависимости от его удаленности. За время исследования были подробно описаны состав и структурно-функциональная организация блоков экотонной системы всех изучаемых водоемов [4, 6]. В пределах каждого блока отбирались грунтовые воды на минерализацию,
отмечалась их глубина залегания, отбирались почвенные пробы, выполнялось стандартное геоботаническое описание и отбор растительных укосов на биологическую продуктивность.
Таблица 1
Площади водного зеркала за осенние периоды 2022 г. и 2021 г._
Водохранилище Дата съемки, ИСЗ «ЬаМза1;-8» камера ОЫ/ТЖЬ Площадь водного зеркала, км2
Аршань-Зельмень 25.08.2022 0,12
16.09.2021 1,1
Цаган-Нур 25.08.2022 7,19
16.09.2021 2,09
Чограйское 14.09.2022 59,67
09.10.2021 63,71
Деед-Хулсун 14.09.2022 11,95
07.09.2021 8,1
Оценка гидрологических показателей водохранилищ (площадь, уровень, объем) выполнялась на основе материалов дистанционного зондирования. Анализ аэрофото-, космофото- и сканерных снимков показал значительное обмеление некоторых изучаемых водоемов и уменьшение площади их водной поверхности. Мониторинг площади водного зеркала ключевых водных объектов выполнен с использованием космических снимков высокого разрешения с ИСЗ «Ьапёза1;-8» камера ОЫ/ТГО.Ь в программах МиШЬрек '^п64 и МарШоРго2019 (табл. 1).
Таблица 2
Изменение гидрологических параметров вдхр. Аршань-Зельмень с 1956-2022 гг.
Годы с 2* Ь, км ИСЗ, топокарта Уровень, м** Минерализация, г/л***
1956 5,14 топокарта Ь-38-18Аа, Ь-38-18Ау 27,2 -
1983 3,43 ИСЗ «Космос», КФА-1000 26,3 2,4
1990 8,07 ИСЗ «Космос», КАТЭ-200 29,6 2,8
1991 7,9 ИСЗ «Космос», КФА-1000 28,6 4,0
1999 2,97 ИСЗ «Ресурс 01 №3», МСУ-Э 26 6,2
2001 4,31 ИСЗ «ЬаМза1;-7», камера ЕТМ+ 26,8 5,12
2003 5,87 ИСЗ «ЬаМза1;-7», камера ЕТМ+ 27,7 4,73
2004 6,26 ИСЗ «ЬаМза1;-7», камера ЕТМ+ 28 4,09
2012 6,72 ИСЗ «ЬаМза1;-7», камера ЕТМ+ 28,1 9,75
2017 2,57 ИСЗ «ЬаМза1;-8», камера Ои/Т1ЯЬ 25,9 9,4
2018 5,13 ИСЗ «ЬаМза1;-8», камера Ои/Т1ЯЬ 27,2 3,55
2019 2,85 ИСЗ «ЬаМза1;-8», камера Ои/Т1ЯЬ 26,1 7,02
2020 1,7 ИСЗ «ЬаМза1;-8», камера Ои/Т1ЯЬ 25,2 22,4
2021 1,1 ИСЗ «ЬаМза1;-8», камера Ои/Т1ЯЬ 25,0 33,58
2022 0,12 ИСЗ «ЬаМза1;-8», камера Ои/ТТЯЬ Н.д. 68,62
*площадь водного зеркала - по материалам разновременной космической информации;
**уровень - определен по топохарактеристикам водохранилища по данным площади водного зеркала;
***минерализация - фондовые данные (до 1999 г.), данные собственных полевых исследований (с 2001-2019, 2021-2022 гг.), за 2020 г. данные по минерализации ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Калмыкия»
Водохранилище Аршань-Зельмень - балочный водоем на восточном склоне Ергенинской возвышенности. Основное питание водохранилища - атмосферное, а также за счет грунтовых вод и притоков, расположенных ближе к зоне выклинивания подпора и начинающихся из родников. Полный объем водохранилища 29,4 млн. м3, полезный
3 2
26,6 млн. м , площадь зеркала при НПУ 7,4 км , длина плотины 250 м, высота плотины 7 м. Проектные характеристики водохранилища: нормальный подпорный уровень (НПУ) и 20
уровень мёртвого объёма (УМО) водохранилища составляют 33 м и 26 м соответственно, форсированный подпорный уровень (ФПУ) 33,7 м. Средняя глубина водоема 5,5 м, максимальная (у плотины) 10,6 м. Водохранилище относится к бассейну внутреннего стока. Оно было создано в 1937 году для регулярного орошения, однако, уже с 1990-х гг. водозабор на орошение прекращен, в связи с ухудшением качества воды. Сравнительный анализ ретроспективной и актуальной космической информации показал значительное обмеление водоема (табл.2). Таким образом, максимальное изменение уровня в многолетнем разрезе по результатам ретроспективного мониторинга составило 4,4 м.
□ 2016
кччччччч 2017
D 2018
K//////J 2019
3 2022
3 2021
- УГВ, м, 2021 —О - УГВ, м, 2022
—-— УГВ, м, 2016 - - УГВ, м, 2017 - - х - - УГВ, м, 2018 —• - УГВ, м, 2019
Рис. 1. Изменение минерализации поверхностных и грунтовых вод в центральной зоне водохранилища Аршань-Зельмень в периоды весенних наблюдений
Сравнительный анализ изменения минерализации водохранилища Аршань-Зельмень с 2016 по 2022 гг. показал значительное увеличение засоления вод по профилю водоема в течение вегетационного периода и по годам. Так, в центральной части водоема в мае 2022 минерализация составила 13,7 г/л, а к сентябрю здесь уже не было воды (рис. 1). Осенью 2021 года минерализация этой части водохранилища составляла 33,59 г/л. У плотины водохранилища Аршань-Зельмень минерализация составила осенью 2022 года 68,62 г/л.
Что касается зоны выклинивания подпора, так называемой хвостовой части водохранилища, то она полностью высохла весной 2022 года и оставалась сухой до осени.
21
Засоление грунтовых вод, по сравнению с предыдущими годами также увеличилось до 32,2 г/л. В 2021 году минерализация поверхностных вод этой части водоема составляла в мае 10,41 г/л, в сентябре - 46,23 г/л.
Сравнительный анализ минерализации водоема в течение ряда лет показывает ее неуклонное увеличение. В 2022 году показатель минерализации превысил ее среднемноголетние значения в 9-10 раз (рис. 2). Основное питание водохранилища Аршань-Зельмень - это воды поверхностного стока, поступающие с водосборной территории (снеговые, дождевые) и воды, поступающие из родников, расположенных в зоне выклинивания подпора. Начиная с 2018 г., площадь водоема неуклонно уменьшается, ввиду продолжающегося периода засушливых лет. С уменьшением площади водоема растет его минерализация.
1990 1991 1999 2001 2003 2004 2012 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
Годы
L '. . 1 площадь —•— минерализация
Рис. 2. Изменение площади и минерализации вдхр. Аршань-Зельмень с 1990 по 2022 гг.
По данным космической съемки (ИСЗ «Ьапёза1;-8», камера ОЫ-ТГО^ от 25 августа 2022 г.
2
синтез каналов 5,4,3) площадь водохранилища Аршань-Зельмень составила 0,12 км (рис.3).
Рис. 3. Водохранилище Аршань-Зельмень. Фрагмент космического изображения с ИСЗ «Ьа^8а1-8», камера ОЫ-ТШ8, 25 августа 2022 г., синтез каналов 5,4,3. Масштаб 1: 30000.
Таким образом, водохранилище Аршань-Зельмень катастрофически обмелело, лишь небольшое количество воды полностью сосредоточено у плотины. Центральная часть 22
водоема и зона выклинивания подпора высохла, воды здесь нет с весны 2022 г. и по настоящее время. Минерализация вод водоема значительно увеличилась: осенью 2022 года у плотины водохранилища она составила 68,62 г/л. Это значение превышает в 9-10 раз среднемноголетние показатели водоема. 18 октября 2020 года на водохранилище случился массовой замор рыбы в результате эвтрофикации, минерализация на тот период составляла 22,4 г/л. В нынешних реалиях качество воды еще хуже, и ихтифауна водоема, скорее всего, в угнетенном состоянии. Для водопоя мелкого и крупного рогатого скота вода стала совершенно непригодной.
Водохранилище Чограйское было создано в 1969 году в Кумо-Манычской впадине, в долине реки Восточный Маныч, протяженностью около 141 км. Основное питание Чограйского водохранилища - это привлеченный сток, из рек Терек и Кума. Он поступает по Терско-Манычскому каналу. Минерализация ее в многолетнем разрезе изменяется в пределах от 1,0 до 1,4 г/л при довольно благоприятном химическом составе - сульфатно-натриево-кальциевом. Подача воды в год по Кумо-Манычскому каналу в водохранилище Чограй составляет 536,9 млн. м3. При НПУ (22,4 м) водохранилище простирается с запада на восток на 48,8 км, наибольшая ширина у плотины составляет 8,8 км. Водоём создавался для питьевого водоснабжения и орошения.
СИПИ 2017 ESSS-3 2018 ПТПТП 2019 ^ШЮИ [==12022
—■—УГВ, 2017, м -«- УГВ, 2018, м —X -УГВ, 2019, м - - УГВ, 2021, м -о - УГВ, 2022, м
Рис. 4. Изменение минерализации поверхностных и грунтовых вод в центральной зоне Чограйского водохранилища в периоды весенних наблюдений
Анализ результатов весенних (май) наблюдений в течение 2018-2022 гг. в центральной зоне водохранилища показал, что минерализация воды постепенно увеличивается: 1,89 г/л
(2017 г.), 1,86 г/л (2018 г.), 2,25 г/л (2019 г.), 1,8 г/л (2021 г.), 2,17 г/л (2022 г.) (рис. 4). Качественный состав поверхностных вод - натриево-сульфатно-хлоридный. Водохранилище сильно спустили, поэтому к осени воды в центральной части уже не было. Засоление грунтовых вод, по сравнению с весенними показателями 2021 года, увеличилось на 8-18 г/л, и составило 45,59 г/л в 1 скважине и 42,37 г/л во 2 скважине. К осени минерализация грунтовых вод изменилась незначительно. У плотины водохранилища воды не было ни весной, ни осенью. Вся приплотинная территория водохранилища зарастает тамариксами, тростником и рудеральной растительностью. Ремонт плотины продолжается. Площадь водохранилища по данным космической съемки (ИСЗ «Ьапёза1;-8», камера ОЫ-ТГО^, 14.09.2022 г., синтез каналов 5,4,3) составила 59,67 км2.
Исследования показывают, что пока продолжается ремонт плотины и шлюзов Чограйского водохранилища, окружающие экотонные системы «вода-суша» находятся в угнетенном состоянии. Тростниковые плавни, ранее занимавшую огромную площадь в зоне выклинивания подпора и служившие местами укрытия и гнездования лимнофильных видов птиц, в настоящее время высохли, от них остались только корневища. Тамариксовые пояса, ранее тянувшиеся зеленой широкой полосой вдоль левого побережья водоема, тоже высохли и практически исчезли. Длительное маловодие в аридной зоне губительно сказывается на окружающие водоем природных экосистемах.
воды водоема скважи на 1 скважи на 2 скважи на 3 скважи на 4 скважи на 5 скважи на 6 скважи на 7 скважи на 8
ЕШ 2018 70,24 14,89 17,25 35,94 17,37
ESS3 2019 107,73 29,64 20,03 19,29 18,93
ШШ 2021 9,1 25,66 26,39 17,518 18,31 15,69 18,34 10,79 12,28
ШЖ 2022 8,53 21,53 25,73 21,36 14,09 14,16 14,103
-■-УГВ, 2018, м 0 -1 -1,2 -1,2 -1,6
-♦- УГВ, 2019, м 0 -0,3 -0,9 -1,2 -1,1
—ь - УГВ, 2021, м 0 -0,3 -0,65 -0,85 -1,2 -1 -1,2 -1,4 -1,6
- УГВ, 2022, м 0 -0,6 -1 -1,3 -1,4 -2 -2,25
[Z3 2018 ^2019 ШШ2021 ^2022 -»-УГВ, 2018, м-«- УГВ, 2019, м-*-УГВ, 2021, м-»-УГВ, 2022, м
Рис. 5. Изменение минерализации поверхностных и грунтовых вод в приплотинной части водохранилища Цаган-Нур в периоды весенних наблюдений
Водохранилище Цаган-Нур располагается на Прикаспийской низменности, и является самым крупным в цепи озер, в южной части Сарпинской депрессии, оставленной древним руслом Волги. Ложе его вытянуто с севера на юго-восток на 45 км при ширине от 0,7 до
1,5 км. Средняя глубина 1,15 м. Емкость 90,0 млн. м3 при нормально-подпертом горизонте (НПГ), площадь зеркала 61,5 км2. Параметры водоема сильно изменчивы, т.к. основной источник его питания - вода из реки Волги, поступающая по каналу ВР-1, и она подается нерегулярно.
Повторные наблюдения в режиме ежегодного мониторинга за минерализацией воды водохранилища в течение 2012-2022 гг., выявили значительный рост ее значения во времени. Так, начиная, с 2015 года она стала расти и составила в весенние периоды (апрель) - 22,13 г/л, в осенний период, в сентябре - 73,18 г/л), в 2018 году уже - 70,24 г/л, а в 2019 году - 107,73 г/л. (рис.5).
Такое значительное сокращение площади и увеличение минерализации можно объяснить уменьшением водоподачи из Волги, что подтверждается данными с космических снимков. Анализ и обработка космических снимков в 2019 году показал, что площадь водохранилища Цаган-Нур составила 6 км . Площадь с 2004 года уменьшилась в 10 раз! (В 2004 году площадь составляла 60, 25 км2).
Однако, в последние два года, 2021 и 2022 гг. в связи с наполнением водоема волжскими водами по каналу ВР-1, минерализация вод в приплотинной зоне составила в весенние периоды 9,1 г/л и 8,53 г/л соответственно (рис.5), а в центральной зоне водоема - 7,03 г/л и 4,13 г/л соответственно.
Минерализация водохранилища очень сильно меняется от весны к осени. Так, у плотины водоема минерализация воды в сентябре 2021 г составляла 62,38 г/л, в сентябре 2022 г. - 43,51 г/л, превышая весенние показатели в 6,8 и 5 раз соответственно. Тип засоления вод - сульфатно-натриево-хлоридный.
Сравнительный анализ космических снимков за последние два года показывает, что площадь водной поверхности водоема немного увеличилась: с 2,09 км2 (2021 г.) до 7,19 км2 (2022 г.) Распределение поступившей воды произошло неравномерно: у плотины водоема, и в месте впадения канала ВР-1 (рис.6).
Рис. 6. Водохранилище Цаган-Нур. Фрагмент космического изображения с ИСЗ «Ьа^ва!-8», камера ОЫ-ТШ8, 25 августа 2022 г., синтез каналов 5,4,3.
Таким образом, анализ полевых и лабораторных исследований показывает незначительное изменение в сторону улучшения качества поверхностных вод вдхр. Цаган-Нур: минерализация весной за счет сброса воды значительно уменьшилась, однако к осени она вновь выросла. Минерализация воды в сентябре 2022 г. составила 43,51 г/л, превысив весенние показатели в 5 раз. Тип засоления вод - сульфатно-натриево-хлоридный. Причинами ухудшения качества воды к осени являются: прекращение подачи волжской воды, сильное испарение и накопление солей в водоеме, питание водоема за счет очень соленых грунтовых вод. По характеру питания водохранилище Цаган-Нур относится к водоемам, питающимся за счет грунтовых вод. Засоление грунтовых вод значительно увеличилось, по сравнению с предыдущими годами исследований, что послужило одной из причин увеличения минерализации поверхностных вод к осени. В перспективе, если не увеличивать объемы подачи волжской воды водохранилище, минерализация воды может вырасти.
Водохранилище Деед-Хулсун расположено в Даванском ландшафтном районе Приергенинско-Сарпинско-Даванской подобласти Прикаспийской области. Водохранилище было создано в 1970-80 гг. в устье реки Яшкуль (площадь водосбора 1938 км2), берущей начало с возвышенности Ергени.
Анализ данных наблюдений за последние пять лет показывает, что поверхностные воды в приплотинной зоне водоема Деед-Хулсун с каждым годом увеличивают свою минерализацию в весенние периоды с 11, 24 г/л (2017 г.) до 15,73 г/л (2022 г.) (рис.7).
ШИШ 2019
V/////A 7.07.1
3 2022
L-.-.-I 2017 КЧЧЧЧЧУ1 2018
■ УГВ, 2017, м —«- УГВ, 2018, м - - УГВ, 2019, м —• - УГВ, 2021, м —X - УГВ, 2022, м
Рис. 7. Изменение минерализации поверхностных и грунтовых вод в приплотинной зоне водохранилища Деед-Хулсун в периоды весенних наблюдений
В осенние периоды последних пяти лет минерализация воды также увеличивается: с 14,35 г/л (2017 г.) до 23,43 г/л (2022 г.). Качественный состав вод - натриево-хлоридный.
В зоне выклинивания подпора водохранилища Деед-Хулсун минерализация также растет в течение последних пяти лет: от 10,73 г/л (2016 г.) до 18,29 г/л (2022 г.) в весенний период и от 14,7 (2017 г.) до 22,78 (2022 г.) г/л в осенний. Засоление грунтовых вод также неуклонно увеличивается, достигая более высоких значений (28,41 г/л) в зоне выклинивания подпора в осенний период (рис.8).
□ 2017
2018
ПТПТИ 2019
2021
3 2022
—■—УГВ, 2017, м УГВ, 2018, м ■ -к - УГВ, 2019, м - УГВ, 2021, м Я- УГВ, 2022, м
Рис. 8. Изменение минерализации поверхностных и грунтовых вод в зоне выклинивания подпора водохранилища Деед-Хулсун в периоды осенних наблюдений
Согласно материалам космической съемки площадь водохранилища Деед-Хулсун на 14 сентября 2022 г. составила 11,95 км2 (ИСЗ «Landsat-8», камера OLI-TIRS, синтез каналов 5,4,3) (рис. 9). По сравнению с прошлым годом площадь водоема немного увеличилась, что, скорее всего, связано со сбросом вод из Чограйского водохранилища из-за ремонта его плотины.
Рис. 9 Водохранилище Деед-Хулсун. Фрагмент космического изображения с ИСЗ «Ьа^8а1-8», камера ОЫ-ТШ8, 14 сентября 2022 г., синтез каналов 5,4,3.
Таким образом, проведенные исследования показывают увеличение минерализации водохранилища Деед-Хулсун в весенние и осенние периоды за последние пять лет по всему профилю водоема. В 2022 году минерализация воды в приплотинной части водоема составила 15,73 г/л весной и 23,43 г/л осенью, в зоне выклинивания подпора засоление водоема составило 18,29 г/л весной и 22,78 г/л осенью. Качественный состав вод - натриево-хлоридный. Засоление грунтовых вод также неуклонно увеличивается, достигая более высоких значений (28,41 г/л) в зоне выклинивания подпора в осенний период. Площадь водохранилища Деед-Хулсун на 14 сентября 2022 г. составила 11,95 км2.
Красинское водохранилище расположено в юго-восточной части Калмыкии, в Приморском ландшафтном районе Приморско-Приволжской подобласти Прикаспийской низменности. Питание водоема осуществляется за счет волжской воды по Оленичевскому и Каспийскому каналам, а также за счет нагонных вод. Сброс воды осуществляется в канал Лаганский банк, водами которого питается город Лагань.
Анализ космоизображения, полученного 9 сентября 2022 г. с ИСЗ «Ьапёза1;-8» (камера ОЫ-ТГОД синтез каналов 5,4,3) позволил определить площадь водного объекта - 0,85 км . Наши предыдущие исследования показывают, что площадь водной поверхности водоема значительно уменьшилась в связи с обмелением и зарастанием тростником южным (РИга^Ыех ат^аИх). Так, по состоянию на 03.5.2012 г (ИСЗ «Ьапёза1;-7», камерой ЕТМ+) площадь водоема составляла - 2,04 км .
Для проведения гидрологического мониторинга на побережье водоема Красинского были заложены два ключевых участка стационарного наблюдения. В статье приводятся данные по первому ключевому участку.
Топо-экологический профиль «Красинское-1» расположен в центральной части южного побережья Красинского водохранилища. Анализ предыдущих исследований 2012-2015 гг. и данных 2022 г. показывает увеличение минерализации поверхностных вод водоема в весенние периоды: 0,37 г/л (2012 г.), 0,28 г/л (2013 г.), 0,47 г/л (2014 г.), 0,62 г/л (2015 г.), 0,63 г/л (2022 г.) (рис.10). Тип засоления вод - кальциево-гидрокарбонатно-хлоридный.
В осенние периоды на данном ключевом участке также наблюдается повышение засоления: 0,28 г/л (2012 г.), 0,34 г/л (2013 г.), 0,82 г/л (2014 г.), 0,84 г/л (2015 г.), 0,82 г/л (2022 г.) (рис. 11). Тип засоления вод - магниево-гидрокарбонатно-хлоридный. Грунтовые воды, в пределах экотона, залегали на глубине от 0,3 м до 2,4 м. По мере удаления от уреза воды минерализация грунтовых вод возрастает, следовательно, они подпитываются водами водоема. По качеству вод грунтовые воды - кальциево-хоридно-гидрокарбонатные.
30
0,5
□ 2012
НИШ 2014
E3S3 2015
i 2022
вода водоема скважина 1 скважина 2 скважина 3 скважина 4
0,37
0,28
0,47
0,62
0,634
-2012, УГВ, м
—♦- 2013, УГВ, м
■к - 2014, УГВ, м
- 2015, УГВ, м
-Х- УГВ,2022,м
1,73
1,14
0,47
1,04
1,16
-0,3
-0,3
-0,5
-0,6
4,83
1,81
4,68
1,07
2,2
-1,3
-0,4
-0,4
-0,7
АА.
13,76
17,56
11,86
2,83
5,963
-1,8
-1,4
-1,2
-2,1
21,34
27
22,56
18,15
18,53
-2,3
-2
-2,15
-2,5
□ 2012
ESS3 2013
ШШ2014
ШШь 2015
i 2022
—■—2012, УГВ, м -«- 2013, УГВ, м ■ -к - 2014, УГВ, м -• - 2015, УГВ, м -X - УГВ, 2022, м
Рис. 10. Изменение минерализации поверхностных и грунтовых вод в центральной части южного побережья водохранилища Красинское-1 в периоды весенних наблюдений
¡2022
["77712012 ЕЖЭ 2013 ШЛИ 2014 12015 I
—■— 2012, УГВ, м -♦- 2013, УГВ, м 2014, УГВ, м ■ -к - 2015, УГВ, м -X - УГВ, 2022, м
Рис. 11. Изменение минерализации поверхностных и грунтовых вод в центральной части южного побережья водохранилища Красинское-1 в периоды осенних наблюдений
Таким образом, анализ поверхностных вод показал, что по степени засоления вод Красинское водохранилище относится к пресноводным водоемам (0,6-0,8 г/л). Минерализация водоема в его центральной части меньше, чем в зоне выклинивания подпора. Результаты мониторинга поверхностных вод Красинского водоема показывают увеличение минерализации в весенние периоды в два раза, в осенние периоды в три раза. Мониторинг грунтовых вод показал следующие особенности: по мере удаления от уреза воды их минерализация увеличивается в 3-20 раз, что говорит об их питании из водоема. Тип засоления вод - магниево-гидрокарбонатно-хлоридный. Сравнительный анализ космических снимков показывает уменьшение открытой водной поверхности водохранилища и значительное зарастание водоема гидрофильной растительностью.
Состинские водоемы - наиболее крупные естественные водоёмы, расположенные на юго-востоке республики. Они являются устьевыми окончаниями реки Восточный Маныч и представляют собой ряд водоёмов, соединённых между собой русловыми протоками. Водообеспечение водоёмов до 1970 года ограничивалось атмосферными осадками и весенним стоком Восточного Маныча. После сооружения Чограйского водохранилища вода,
проходящая через плотину, стала поступать в Состинские озёра, что привело к их дополнительному питанию, поднятию уровня, увеличению площади и опреснению.
До создания Чограйского водохранилища, площадь Состинских озёр составляла 6810 га, по данным А.Н. Федюкова [7], затем, по данным С.В. Манджиева и И.В. Клюкина [3] -10000 га. По данным Д.С. Петрушкиевой [5] их площадь равнялась 5120 га, из них площадь основных рыбохозяйственных водоёмов - 2900 га. Средняя глубина наиболее благополучных по водоснабжению озёр - Соста, Келькета; колебалась от 0,8 до 1,5 м. Определяющее влияние на гидрохимические показатели воды озёр оказывает отсутствие гарантированного водообеспечения. Сбросные и дренажные воды, поступающие в озёра, высокоминерализованные - 3,8 г/л весной и 4,7 г/л осенью. В самих озёрах минерализация увеличивается к осени, а также значительно (до 15 г/л) - по мере удаления от водохранилища - основного источника водоснабжения. Максимальные значения в отдалённых озёрах, куда не доходила вода, достигали 38,3 г/л (1997 г.), и они полностью пересохли. В водоёмах, где вёлся рыбный промысел, минерализация воды не превышала 12,4 г/л.
Мониторинг Состинских водоемов нами проводился в 2009-2011 гг. и в 2022 году. По материалам космической информации были определены площади водного зеркала некоторых из Состинских озер. Анализ таблицы 3 показывает, что максимальной площадь озер была в конце прошлого столетия.
Таблица 3
Площадь водного зеркала некоторых водоемов реки Восточный Маныч_
Водоем /Годы Площадь зеркала, км2
По В.П. Богданову, 1997 [1] ИСЗ «Landsat-7», камера ЕТМ+ ИСЗ «Landsat-8», камера OLI-TIRS
1997 2009 2010 2011 2022
Кирпичное 2 0,8 1,1 1,2
Состинское 3,3 1,65 1,83 2,1
Хар-Эрге 4,6 4,16 4,57 5,3 4,58
Замокта 1,4 1,22 1,31 1,4 1,29
Киркита 4,8 3,66 4,15 4,6 3,92
Келтрикан - 0,51 0,73 1,4 0,27
Уменьшение площади водной поверхности Состинских водоемов связано с уменьшением водоподачи с Чограйского водохранилища. Наши предыдущие исследования [6] показывают, что минерализация Состинских водоемов была значительно ниже настоящей. Так, например, в водоеме Киркита минерализация в 2009-2011 гг. составила 2,2-2,8 г/л. В 2022 году минерализация поверхностных вод водоема Киркита составила 15,4 г/л в весенний период и 16,93 г/л в осенний. Минерализация грунтовых вод также повысилась с течением времени. В 2009 году минерализация ГВ экотонной зоны водоема составляла 5,12 г/л весной и 3,3 г/л осенью в первой скважине. В 2022 году минерализация ГВ здесь составила 14,96 г/л в весенний период и 17 г/л в осенний. Во второй скважине минерализация в 2009 году составляла 6,3 г/л в весенний период и 3,1 г/л в осенний. В 2022 году минерализация во второй скважине составила 14,74 г/л в весенний период и 16,37 г/л в осенний. Изменение уровня и минерализации грунтовых вод сопряжено с изменением наполнения Состинских озер и указывает на их питание из водоемов. Тип минерализации и ПВ, и ГВ - хлоридно-сульфатно-натриевый. Таким образом, исследования показали значительное увеличение минерализации поверхностных вод и грунтовых вод Состинских водоемов в 2022 году более чем в 5 раз, по сравнению с 2009 годом.
Выводы:
Проведенные исследования 2022 года показали, что в целом по республике состояние водных объектов неудовлетворительное, а состояние некоторых водоемов катастрофическое. Водохранилище Аршань-Зельмень практически полностью обмелело, осталось немного воды у плотины, площадь которой к августу составила 0,12 км2. Минерализация водохранилища составила 68,62 г/л, превысив среднемноголетние показатели водоема в 9-10 раз.
До уровня мертвого объема спущено Чограйское водохранилище, его площадь на сентябрь 2022 года составила 59,67 км2, что в три раза меньше площади водоема, при вводе в эксплуатацию. Минерализация поверхностных вод в центральной части водохранилища составила 2,17 г/л, минерализация грунтовых вод увеличилась на 8-18 г/л по сравнению с прошлым годом. У плотины водохранилища воды не было ни весной, ни осенью. Вся приплотинная территория водохранилища зарастает тамариксами, тростником и рудеральной растительностью.
Незначительное улучшение можно отметить в изменении качества поверхностных вод у водохранилища Цаган-Нур: минерализация весной за счет сброса воды уменьшилась и составила от 4 до 8 г/л по профилю водоема, однако к осени она увеличилась в 5 раз. Тип засоления вод - сульфатно-натриево-хлоридный. Причинами ухудшения качества воды к осени являются: прекращение подачи волжской воды, сильное испарение и накопление солей в водоеме, питание водоема за счет очень соленых грунтовых вод. В перспективе если не увеличивать объемы подачи волжской воды водохранилище, минерализация воды может вырасти.
В водохранилище Деед-Хулсун в последние пять лет происходит стабильное увеличение минерализации поверхностных и грунтовых вод и в весенние, и в осенние периоды по всему профилю водоема, достигая максимума в осенний период в зоне выклинивания подпора -22,78 г/л и 28,41 г/л соответственно. Качественный состав вод - натриево-хлоридный.
Ухудшение качества поверхностных вод отмечено в Красинском водохранилище. Несмотря на то, что водоем пресноводный, его минерализация увеличилась с 2012 г. в весенние периоды в два раза, а в осенние периоды в три раза. Сравнительный анализ космических снимков показывает уменьшение открытой водной поверхности водохранилища и значительное зарастание водоема гидрофильной растительностью.
Качество поверхностных и грунтовых вод Состинских водоемов в 2022 году ухудшилось, засоление водоемов увеличилось более, чем в 5 раз, по сравнению с 2009 годом.
Список литературы
1. Богданов В.П. Экономика водного хозяйства Калмыкии / В. П. Богданов. - Элиста.: АПП «Джангар», 1997. - 252 с.
2. Залетаев, В. С. Структурная организация экотонов в контексте управления / В.С. Залетаев II Экотоны в биосфере= Ecotones in Biosphere / Рос. акад. наук. Ин-т вод. проблем. Рос. акад. естеств. наук; под ред. В. С. Залетаева. - М.: РАСХН, 1997. - С. 11-30.
3. Манджиев А.С., Клюкин Н.В. Калмыцкая АССР. Экономико-географический очерк / А.С. Манджиев, Н.В. Клюкин. - Элиста: Калмыцкое кн. изд-во, 1979. - 198 с.
4. Новикова Н.М., Уланова С.С. Эколого-географическая оценка искусственных водоемов Калмыкии и экотонных систем «вода-суша» на их побережьях II Проблемы региональной экологии. 2008. №2. С. 33-39.
5. Петрушкеева Д.С. Рыбные ресурсы Калмыкии и биологические основы их рационального использования: Диссертация.. .канд. биол.наук. -Астрахань, 2002. -181с.
6. Уланова, С. С. Экологическая паспортизация искусственных водоемов Кумо-Манычской впадины в пределах Республики Калмыкия [Текст]: [монография] / С. С. Уланова; отв. ред. Н. М. Новикова; рец.: Ж. В. Кузьмина, А. П. Богун; - Элиста: Джангар, 2014. - 180 с.
7. Федюков А.Н. Природа Калмыцкой АССР / А.Н.Федюков. -Элиста: Калмыцк. Кн. Изд-во, 1969. - 252 с.
