Научная статья на тему 'Водные антропогенные ландшафты Тамбовской области'

Водные антропогенные ландшафты Тамбовской области Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
619
61
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Водные антропогенные ландшафты Тамбовской области»

ЛИТЕРАТУРА

1 ДуОник H.H. Природа и ландшафты Тамбовской области. Тамбов: И1Д-В0 ТГПИ, 1980.

2 Чуистова Л.И. Древнейшее население Тамбовщины Тамбов. 1982

3. Загоровский П.П. История вхождения Центрального Черноземья в состав Российского государства в XVI веке Воронеж Изд-во ВГУ. 1991

4. История Тамбовской области. Воронеж: Центрально-

черноземное книжное изд-во. 1971

5. Мизис Ю.А. Тамбовская черта и заселение Тамбовского уезда в XVII веке Автореф дис канд ист наук Воронеж. 1983

ВОДНЫЕ АНТРОПОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ

© A.B. Періппії

Водные антропогенные комплексы, несмотря на свои небольшие размеры и малую долю (1 %) от общей площади антропогенных ладшафтов нашей области, широко распространились по территории Тамбовской области, стали характерными урочищами в отдельных ее частях. Вступая »о взаимные связи со смежными им естественными и антропогенными комплексами, они привели к значительным изменениям природ!Ц>1Х процессов.

Согласно классификации антропогенных комплексов Ф.Н. Милькова, водохранилища и пруды по содержанию выделяются как класс водных антропогенных ландшафтов. По генезису они являются техногенными. т. к. созданы и регулируются с помощью гидротехнических сооружений. По глубине воздействия человека на природу, водохранилища и пруды представляют собой неоландшафты, т. к. при их образовании происходят глубокие изменения комплекса, в т. ч. его литогенной основы; по существу создается качественно новый ландшафт. По целенаправленности возникновения. водные антропогенные комплексы являются прямыми, запрограммированными, т. к. создаются для осуществления конкретных целей их хозяйственного использования. Но иногда они могут бьггь и сопутствующими, как результат процессов, вызванных человеком: например, водоемы, образовавшиеся при сооружении глухих насыпей и перемычек через малые водотоки, или болота по берегам водохранилищ По длительности существования и степени саморегуляции изучаемые комплексы в основном предстают как многолетие частично регулируемые: водные антропогенные ландшафты могут существовать десятки лег, а крупные водоемы - несколько веков; они холя и подчиняются природным закономерностям, регулируются человеком (сработка, очистка). По хозяйственной ценности водные антропогенные комплексы большей частью являются культурными ландшафтами, т. к. имеют большое значение для снабжения водой сельского хозяйства, промышленности, населения, для целей рекреации, а также в природоохранных мероприятиях.

Геотехнические системы водохранилищ и прудов представляют собой не просто сочетание водного объекта и гидросооружений, они обладают сложной ландшафтной структурой. Пруды как антропогенные комплексы представляют собой сложные урочища (реже группу урочищ) соответствующего типа местности наземных ландшафтов. Водохранилища -группы урочищ (ландшафтные аквальные участки). Внутреннюю структуру определяют следующие наи-

1 К)

более типичные фации и подурочища: плотина, при-плотинпое центральное глубоководье, прибрежное мелководье с мягкой водной растительностью, прибрежное мелководье с жесткой водной растительностью, верховье, заросшее растительностью (зона выклинивания подпора, обсыхающая при снижении уровня), промежуточная зона средних глубин, прибрежные заросли ивы и т. п., абразионный уступ.

Особенности структуры и динамики водных антропогенных комплексов, да и само их появление и распространение во многом зависят от природных условий территории Тамбовской области. Именно 01 ш определяют необходимость и возможность создания водных антропогенных комплексов.

На территории Тамбовской области наблюдается дефицит поверхностного стока в продолжительный лимитирующий период. Он усугубляется частичным истощением подземных вод. В вегетационный период влагообеспеченность почвы и растительности далека от оптимальной, часты засухи, что вызывает необходимость оросительных мелиораций части сельхозугодий.

Тамбовская область в целом характеризуется благоприятными условиями для строительства водохранилищ и прудов. Неглубоко врезанные балки и ложбины имеют большое распространение, располаг аются вблизи от распаханных участков плакоров, дно их покрыто малопроницаемыми породами.

Исходя и і потребности в воде и благоприятных природных условий, на территории Тамбовской области за последние десятилетия создано большое число разнообразных водных антропогенных комплексов Урочища водохранилищ и, особенно, прудов так широко распространены в ландшафгаой структуре некоторых частей Окско-Донской равнины, что становятся характерными урочищами. На конец 1990-х гг. в области насчитывалось более 900 водохранилищ и прудов с объемом более 100 тыс. м3 каждый. Кроме того, в это число не входят (вследствие небольших размеров, различной ведомственной принадлежности) мелкие хозпруды сельскохозяйственных предприятий, пруды-отстойники некоторых промышленных предприятий (сахарных заводов, химических предприятий и т. д.), небольшие пруды несельскохозяйственного назначения (например, рекреационные пруцы на р. Мошляйке и на р. Шевырляй), водоемы донно-карьерного вида - (например, «антропогенные озера» в селах Красненькое и Покрово-Пригородное) и т. д.

Таким образом, общее число водных антропогенных комплексом на территории Тамбовской области достигает величины приблизительно в 1300 водоемов. Их полный объем колеблется от нескольких тысяч до 92 млн. м3 (заполняемое Тамбовское водохранилище близ г. Котовска). На сегодняшний день общий объем воды, аккумулированный в водохранилищах и прудах, превышает 600 млн. м3, что составляет около IX мм слоя воды, равномерно распределенного на территории области. Площадь зеркал искусственных водоемов превышает 220 км2, что составляет 0,65 % территории области. Таким образом, коэффициент озерности увеличился в 3,6 раза. В целом по количеству прудов и водохранилищ и объему аккумулированной воды в них Тамбовская область занимает одно из первых мест в Центральночерноземном районе.

Средние размеры существующих в области водных антропогенных комплексов (без учета Тамбовского водохранилища и мелких прудов) достаточно велики: объем (при НГ1У) - 600 тыс. м\ площадь зеркала 20 га. Но наиболее типичны небольшие пруда с объемом 250-300 тыс. м\ площадью 10-12 га, средней глубиной 2,5 м. Обращает внимание то, что средние глубины водоемов (показатель соотношения двух главнейших характеристик - объема и площади) неодинаковы в различных частях области и подчиняются определенной территориальной зависимости: наименьшие средние глубины (до 2,5 м) характерны для водоемов западной части области, в центральной час-пи преобладают глубины 2,5-3,5 м, на востоке же и частично па севере области средняя глубина прудов достигает 4 м и более. Это позволяет определить довольно четкую общую зависимость между глубинами вреза балок определенных районов и средними глубинами прудов, созданных в этих балках. Форме и размерам балок также соответствуют и размеры плотин. На западе и юго-западе области, на плоеко-ч'остье, где преобладают неглубокие довольно широкие балки, плотины прудов и водохранилищ при довольно большой длине имеют небольшую высоту, на востоке п севере, где балки глубоко врезаны и часто имеют У-образную форму, плотины при небольшой длине имеют довольно большую высоту. Не случайно самая высокая плотина в области (21,2 м) построена на глубоковрезанной балке Крутая на левобережном склоне долины р. Цна (Моршанский район). В среднем же высота плотин области равна 7-Ю м. Лишь у 13 водохранилищ и прудов она превышает 15 м. Самые длинные плотины имеют в основном крупные водохранилища в долинах рек (на Тамбовском водохранилище - 2.6 км). Почти все плотины оборудованы донными водоспусками и паводковыми водосбросами Относительно крупных прудов с глухими плотинами осталось не более 70. Эго старые, с небольшими объемами пруды.

Наибольшее значение среди водных антропогенных комплексов имеют водохранилища и крупные пруда с объемом более 1 млн. м3 каждое. В области насчитывается более 110 таких водоемов. Эти водоемы по своей величине превосходят крупнейшие озера области. Например. Тамбовское водохранилище после заполнения (2215 та) по площади превысит оз. Рамзу (около 250 га) в 9 раз.

Водохранилища и пруды имеют вытянутую конфигурацию. т. к. располагаются в линейных эрозионных

формах рельефа (речных долинах, балках, оврагах, лощинах, ложбинах). Лишь некоторые из них имеют округлую озеровидную форму: например, водохранилище на расширенном участке долины р. Разазовки, обвалованные пруды рыбхозов на поймах рек Цна, Кашма, Карай, малые пруды-копани в западинах.

Расположение водоемов внутри речных бассейнов преимущественно веерообразное. На нижнем и среднем течении более или менее значительных рек водохранилищ и прудов нет (за исключением Тамбовского водохранилища). Основные регулирующие объемы сосредоточены в верховьях средних и малых рек (Челновая, Керша, Шушпан и другие), а также на крупных балках. Часто на реках и балках образуются каскады водохранилищ и прудов: например, на реках Ярославка, Сурава, Большая Липовица, Вяжля, Пло-скуша, верхнем течении Битюга и т. д.

Распределены водные атропогенные комплексы по территории области достаточно неравномерно. При средней по области густоте 3,9 водоемов на 100 км* в бассейнах р. Битюг, Савала, Карачан, Карай, Липовица она превышает 7. Достаточно высоки (4-7) показатели в бассейнах рек Лесной Воронеж, Мольной Воронеж, Челновая, в верховьях Цны. Наименьшие показатели (<2 на 100 км2) в бассейнах среднего и нижнего течения Цны и в бассейне р. Керша. Такое распределение связано с тем, что в юго-западной части области, где сеть прудов и водохранилищ наиболее густа, наблюдаются очень благоприятные условия для строительства водоемов, имеется большая потребность в водоснабжении сельского хозяйства при некотором дефиците поверхнос тных вод. В бассейне же среднего и нижнего течения Цны большая часть занята Цнинским лесным массивом, сельскохозяйственные угодья - основной потребитель воды - занимают ограниченные площади, наличие крупных рек уменьшает дефицит воды.

При характеристике прудов и водохранилищ, при их типологии необходимо учитывать не только их морфо метрические признаки или их хозяйственное назначение, сколько их местоположение и приуроченность к определенным типам местности. От этого во многом будут зависеть морфометрические признаки водоема, его хозяйственное назначение, а также характер питания, колебания уровня, скорость заиления. продолжительность жизни водоема и многие другие особенности.

На территории области по особенностям местоположении различают 3 типа прудов и водохранилищ: ложбинные пруды, а также водоемы-копани нлакорного и междуречного недренированного типов местности; балочные и лощино-балочные пруды склонового типа местности; водохранилища и пруды пойменного типа местности.

Водніле антропогенные комплексы различных типов неравномерно распределены по территории области. В целом по области 50 % водоемов относятся к прудам склонового типа местности, 27 % - плакорио-го и междуречного недренированного, 23 % - пойменного. В Бигюгском физико-географическом районе высока доля прудов нлакорного и междуречного недренированного типа (32 %), что напрямую связано с явным господством (91 %) этих типов местности в ланшафтной структуре района. В Вороно-Хоперском районе явно преобладают балочные пруды (80 %), что связано с малой густотой речной сети и расиро-

странением балок-суходолов и оврагов. В Цнинском районе число водоемов на междуречьях невелико (1X %), что связано с господством долинных ландшафтов (поймы, склоны и т. п.).

Таким образом, соотношение между водоемами различных типов в различных физико-географичес-ких районах напрямую зависит от соотношения в этих районах соответствующих типов местности.

После создания большого количества водных антропогенных комплексов речной сток области под-вергся существенным изменениям. Наибольшей трансформации подвергается величина весеннего стока. Она под влиянием прудов и водохранилищ имеег явно выраженную тенденцию к понижению. ' )то связано с заполнением емкостей искусственных водоемов.

Наибольший сток, задержанный водохранилищами и прудами, наблюдается и бассейнах рек Битюг, Савала, Карачан, Лиловица, Лесной Тамбов (> 20 мм). Коэффициент снижения весеннего стока наиболее высок на водосборах рек Битюг (52 %), Савала (51 %), Карачан (45%), Лиловица (36 %). Даже с учетом коэффициента сработки снижение стока здесь достигает 20 % и более. Меньше всего весенний сток изменяется водохранилищами на водосборах Средней и Нижней Цны, Кашмы, Верхней и Средней Вороны.

Влияние водных антропогенных комплексов на меженный сток проявляется дифференцированно: в зависимости от типа комплекса по его местоположению. Под влиянием русловых прудов и водохранилищ, питающихся речным стоком, он в межень, как правило, уменьшается за счет уменьшения притока грунтовых вод в русло выше створа плотины, увеличения потерь речной воды на испарение, транспирацию водной растительностью и на хозяйственные нужды. Но в зависимости от тина плотин и их местоположения, а также характера режима попусков на отдельных участках реки сток может как увеличиваться, так и уменьшаться.

Пруды, построенные на балках для регулирования весеннего стока и ливневых дождей, оказывают положительное влияние на меженный сток реки. Объем крупных нерусловых прудов Тамбовской области составляет около 257 млн м\ Положительное влияние происходит главным образом за счет фильтрации из прудов воды в водоносные горизонты, дренируемые реками. Но в Тамбовской области фильтрация из прудов в основном незначительна, лишь небольшая доля вод балочных прудов попадает в подземные воды. Кроме того, подземные горизонты нередко разобщены и очень маломощны, величина подземного стока мала - 20-30 мм, коэффициент подземного с тока рек невелик - 0,06. В Тамбовской области положительное влияние прудов на меженный сток в 25 раз меньше, чем на северо-западе ЦЧО (при равных объемах). По расчетам увеличение средних абсолютных минимальных летних расходов р. Цны в створах Княжево и Кузьмина Гать за счет влияния балочных прудов составило около X %, на р. Ворона у с. Чута-новка - па 2 %, у г. Уварово - на 4 %.

Годовой сток рек, суммирующий сток весны и межени, под влиянием водохранилищ и прудов по-

нижается, хотя и в небольших размерах. Это обусловлено безвозвратными потерями воды на испарение (1,1 % среднегодового стока рек и временных водотоков Тамбовской области).

Достаточно объективным показателем зарегули-рованности стока считается относительная емкость водоемов, т. е. отношение суммарного объема прудов и водохранилищ к среднегодовому стоку. В среднем по области относительная емкость водохранилищ и прудов составляет 14 % от среднегодового стока. Наибольших значений показатель достигает на юго-западе и юге области в бас. Савалы (ЗХ %), Битюга (37 %), Карачана (35 %), а также Лииовицы (24 %). Меньше всего зарегулированы реки на севере, северо-востоке и востоке области (Средняя и Нижняя Цна, Кашма, Верхняя и Средняя Ворона). На отдельных реках коэффициент зарегулированности очень высок. Так, после окончания заполнения Тамбовского водохранилища коэффициент зарегулированности реки Лесной Тамбов достигнет 0,7.

Водные антропогенные комплексы, оказывая влияние на направленность и интенсивность процессов переноса вещества и энергии, тем самым изменяют характер связей со смежными ландшафтами. Образуются новые взаимные парагенетические связи со смежными ландшафтами, проявляющиеся в изменении микроклимата, геоморфологических процессов, режима грунтовых вод, в процессе заиления, смене растительных сообществ и т. д. Зачастую, особенно на реках, эти изменения носят негативный характер заболачивание при подъеме грунтовых вод в результате их подпора и заиления водоема, засоление почв, заиление русла и др.

В результате нерационального использования водных антропогенных комплексов и их водосборов многие водные антропогенные комплексы подвергаются загрязнению. Это осложняется характерным для водохранилищ снижением возможностей естественного самовосстановления из-за слабого водообмена. Особенно сильно загрязняются водохранилища с большими водосборами, прежде всего Тамбовское водохранилище, - уникальный природный и хозяйственный объект.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что в условиях Тамбовской области наиболее оптимальным для природной среды и эффективным для хозяйства является создание сети многофункциональных водоемов в овражно-балочной сети при ограниченном числе русловых водохранилищ в верховьях рек с условием уменьшения загрязнения водоемов и более полного их использования.

ЛИТЕРАТУРА

1 ДрозОов К.А. Пруды и водохранилища ЦЧО как антропогенные ландшафтные комплексы // Научные записки Воронежского отдела ГО СССР Воронеж. 1974

2 ДуОннк H.H. Природа и ландша^ггы Тамбовской области Тамбов. 1980

3 Картирование вероятностного стока рек / Под ред А Г. Курдова Воронеж. 1987

4 Милъкоа Ф.Н. Рукотворные ландшафты. М., 1976

5 Основные правила использования водных ресурсов Тамбовского водохранилища на р Лесной Тамбов М Госстрой СССР. 1989

1 12

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.