Гидрохимический режим реки Волхов и его притоков в условиях антропогенного воздействия

Физико-географическое описание, гидрографические характеристики рек и оценка гидрохимического режима бассейна, минерализации и ионного состава. Сравнение данных, полученных в поле с фоновыми характеристиками за период максимальной антропогенной нагрузки.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 07.01.2012
Размер файла 6,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургский государственный университет

Факультет географии и геоэкологии

Курсовая работа

на тему:

Гидрохимический режим реки Волхов и его притоков в условиях антропогенного воздействия

(в зоне прохождения ветки Балтийского нефтепровода БТС-2)

Выполнила: Буршева

Ольга Анатольевна

3 курс, кафедра

гидрологии суши, Д.О.

Руководитель: Потапова Т.М.

Санкт-Петербург 2011

Содержание

  • Введение
  • Глава 1. Физико-географическое описание
    • 1.1 Геологическое строение
      • 1.2 Рельеф
    • 1.3 Климат
    • 1.4 Почвы
    • 1.5 Растительность
      • 1.6 Гидрография
      • 1.6.1 Реки
      • 1.6.2 Болота
      • 1.6.3 Гидрографические характеристики рек
      • 1.7 Водный режим
  • Глава 2. Оценка гидрохимического режима бассейна реки Волхов и его притоков за многолетний период наблюдений
    • 2.1 Фоновые данные
    • 2.2 Река Волхов
      • 2.2.1 Минерализация и ионный состав
      • 2.2.2 Биогены
      • 2.2.3 Загрязняющие вещества
    • 2.3 Река Тигода
      • 2.3.1 Минерализация и ионный состав
      • 2.3.2 Биогены
      • 2.3.3 Загрязняющие вещества
    • 2.4 Река Кересть
      • 2.4.1 Минерализация и главные ионы
      • 2.4.2 Биогены
      • 2.4.3 Загрязняющие вещества
    • 2.5 Сравнение концентраций 80х годов с фоновыми
    • 2.6 Cостояние загрязнения вод на основе сопоставления с ПДК
    • 2.7 Сравнение данных, полученных в поле с фоновыми характеристиками за период максимальной антропогенной нагрузки
  • Заключение
  • Приложения
  • Литература
  • Введение
  • Целью моей курсовой работы была оценка гидрохимических показателей антропогенно измененного фона водотоков Волховского бассейна и установление закономерности их гидрохимического режима.
  • К задачам моей работы можно отнести следующее:
  • -Составление информационной базы;
  • -Установление антропогенно измененного фона водотоков, бассейна в целом, оценка сезонной и многолетней динамики, пространственной динамики.
  • -Оценка состояния загрязнения вод на основе сопоставления с ПДК.
  • Вследствие прокладки по территории бассейна реки Волхов Балтийской ветки нефтепровода БТС-2, очень важно определить антропогенно измененные фоновые концентрации по многим элементам. Все это делается для будущей оценки поверхностных вод бассейна, для оценки воздействия строительства и эксплуатации нефтепровода.
  • Также, определение антропогенно измененных фоновых концентраций определяет меры безопасности при строительстве данного объекта. Определяет к каким технологиям нужно обратиться в случае кислотности вод, ведь не секрет, на территории Волховского бассейна много болот, которые оказывают немалое влияние на Волхов и его притоки.
  • Глава 1. Физико-географическое описание
  • Река Волхов берет начало из озера Ильмень и впадет в Ладожское озеро, протекая по территории Новгородской и Ленинградской областей, относящихся к северо-западному региону РФ.
  • Рисунок 1. Физикогеографическое положение трассы нефтепровода БТС-2
  • В этой главе отмечены особенности и различия зоны истока р. Волхов и его среднего течения.

1.1 Геологическое строение

Рассматриваемая часть трассы нефтепровода лежит преимущественно на рыхлых девонских отложениях. Представлены они двумя отделами: средним (песчаники, доломиты, мергели) и верхним (известняково-мергелистые толщи). Мощность отложений среднего девона 50--150 м, верхнего девона -- до 300 м.

Севернее, в устьевой зоне встречаются ордовикские отложения, представленные песчаниками, известняками и доломитами общей мощностью 100--150 м. Характерна трещиноватость пород, типичен карст.

Рисунок 2. Геологическая карта Северо-Запада России [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

1.2 Рельеф

Волхов протекает по Приильменской низменности, высоты которой колеблются от 18 до 50 м над уровнем моря. Уровень падения реки Волохов невелик - 13-15 м (Рис.1)

1.3 Климат

Круглый год над Восточно-Европейской равниной господствует западный перенос воздушных масс.

Значения радиационного баланса изменяется в пределах 32-35 ккал/см2, что составляет 40-45% суммарной радиации. Период с положительным радиационным балансом длиться с третей декады марта по начало ноября и наибольших значений он достигает в мае-июле, наименьших соответственно декабре-январе.

Температура воздуха. Средняя годовая температура воздуха на территории Северо-запада колеблется от 2° в северо-восточной части до 4? в южной части. Самым холодным месяцем года, является январь, со средней месячной температурой -9?C. Абсолютный минимум температуры воздуха на территории Ленинградский, Новгородской и Псковской областей достигает - 50, -52. Самым теплым же месяцем, считается июль, его среднемесячная температура достигает +17?. Абсолютные максимумы температур составляют 31-36?C.

За начало весны принимают устойчивый переход среднесуточной температуры через ноль, как правило это конец марта, начало апреля. Количество дней с положительными среднесуточными значениями составляет от 190 до 200 дней. Весна характерна возвратом холодов, и восстановлением небольшого снежного покрова. К концу апреля вся территория освобождается от снежного покрова.

Лето начинается с устойчивым переходом среднесуточной температуры через +10?С. Обычно это начало мая для истока реки и середина мая для устья. В начале лета возможны еще заморозки. Средняя продолжительность лета длится от 3,5 до 4 месяцев.

Осень наступает в середине - конце сентября и длится около 2х месяцев.

Зима приходит в середине-конце ноября, а к середине декабря, среднесуточная температура переходит границу -5?С. В среднем зима длится 3-4 месяца, до середины марта.

Осадки. Территория Северо-запада относится к зоне избыточного увлажнения, связанно это с относительно небольшим приходом тепла и хорошо развитой циклонической деятельностью.

На рассматриваемой территории выпадает в среднем за год от 700 до 750 мм осадков.

На долю осадков холодного периода (ноябрь-март) приходится примерно 40-45% годовых. Максимум осадков приходится на июль-август, иногда на сентябрь.Снежный покров образуется в конце ноября - начале декабря, но он весьма неустойчив. В начале зимнего сезона снежный покров невелик, менее 10см., максимума же он достигает во второй - третей декаде февраля, иногда в первой декаде марта. Толщина снежного покрова достигает 30 см. Устойчивый снежный покров держится 100-130. Таять снег начинает в середине марта и к третей декаде апреля исчезает.

Рисунок 3. Годовые суммы осадков на территории Северо-Запада России (мм). России [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

Влажность воздуха. Упругость водяного пара наименьших значений достигает в феврале (2,4--2,8 мб). Начиная с марта происходит увеличение влагосодержания воздуха, особенно интенсивное от мая к июню и от июня к июлю (на 3-- 4 мб). Максимального значения упругость водяного пара достигает в июле (12--14 мб). В августе влажность начинает понижаться в среднем на 0,4-- 0,6 мб, а в сентябре и октябре на 3--4 мб.

Максимальное значение относительной влажности воздуха наблюдается в ноябре -- январе. В это время приход солнечного тепла минимальный, испарение мало, и относительная влажность в течение суток держится выше 85%. Начиная с февраля -- марта значения ее в дневные часы интенсивно уменьшаются. Однако даже в период минимума (май - июнь) величины относительной влажности не опускаются ниже 50 - 55%, хотя в наиболее засушливые годы возможны дни с влажностью 30%. Над крупными водоемами влажность не опускается ниже 71--75%. Число дней с относительной влажностью 80% колеблется от 130 до 165.

Дефицит влажности наименьшие значения имеет в холодное время года. Особенно мал недостаток насыщения в декабре - феврале (менее 0,5 мб). С марта он постепенно увеличивается, достигая максимальных значений (5 - 7 мб) в июне. В районах, прилегающих к крупным водоемам, дефицит влажности составляет 4 - 5 мб.

Испарение с суши. Величина испарения является одним из основных расходных элементов водного баланса, на который в условиях Северо-запада затрачивается 50-70% атмосферных осадков, поступающих на поверхность водосборов.

По вычисленным величинам годовых сумм испарения (по 47 станциям Северо-Запада) построены карты суммарного испарения с поверхности речных водосборов Северо-запада (рис.3).

Рисунок 4. Суммарное испарение с территории речных водосборов Северо-Запада. России [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

Как видно из схематической карты, суммарное испарение от истока на север в пределах рассматриваемой территории меняется от 460 до 420 мм, в то время как там выпадает около 700-750 мм. осадков в год.

1.4 Почвы

Рисунок 5. Карта почв Северо-Запада по генетическому составу. России [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

Влагонасыщенность почв за теплый период достигает минимума в июле-августе (реже в июле), а затем начинается повышение влажности почвы вследствие увеличения количества осадков и одновременно уменьшение потерь влаги на испарение и транспирацию. В зимнее время влагонасыщенность почвы резко увеличивается за счет капиллярного подсасывания при ледообразовании, а также за счет парообразной воды, поднимающейся из теплых нижних слоев почвы к верхним холодным, где она конденсируется и замерзает.

Промерзание почвы на открытых (полевых) участках в среднем начинается в октябре - ноябре и, постепенно нарастая, достигает максимума в марте. Средняя глубина промерзания колеблется в пределах 30--60 см. В отдельные годы под мощным снежным покровом почва всю зиму может оставаться слабо промерзшей, а иногда даже талой.

Полное оттаивание почвы обычно наблюдается в конце апреля. В зависимости от характера зимы и начала весны даты оттаивания в отдельные годы могут значительно отклоняться от средних значений.

В истоке реки Волхов, на побережье оз. Ильмень, встречаются аллювиально-луговые почвы, в верховьях распространены подзолистые почвы, и где-то со среднего течения начинаются торфяно-подзолисто-глеевые и подзолисто-глеевые почвы, которые преобладают до устья реки.

1.5 Растительность

Территория Северо-Запада в основном расположена в южной подзоне тайги; лишь небольшая северо-восточная часть ее расположена в подзоне средней тайги, а крайняя юго-западная часть - в зоне смешанных лесов (рис.5).

Для водосбора реки Волохов характерны березово-осиновые леса. В устье наблюдаются и сосновые леса. Ближе к устью встречаются леса на болотах.

Болота и заболоченные земли занимают до 30% территории. Сильно заболочена Приильменская низменность. Болота преимущественно верховые (сфагновые), отчасти низинного и переходного характера (осоковые, осоково-сфагновые и др.)

Под лугами находится 7% территории. Большинство лугов суходольные со злаково-разнотравной растительностью. Пойменно заливные луга приурочены к долинам крупных рек. Большие массивы заливных лугов расположены в долине реки Волхова, на побережье озера Ильмень и в низовьях рек, впадающих в это озеро.

Водосбор реки сильно распахан, данные территории активно используется в сельском хозяйстве.

Рисунок 6. Схематическая карта растительности Северо-Запада. [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

1.6 Гидрография

1.6.1 Реки

Рисунок 7. Карта гидрографической сети Северо-Запада. [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

В Приильменской низменности расположено значительное количество болотных озер. Как правило, площади этих озер не велики, от 0,5 до 1 км2 и менее, глубины их малы, дно заилено. Наиболее крупное, оз. Дубец с площадью зеркала 11,3 км2 и площадью водосбора 77,5 км2.

1.6.2 Болота

Значительное количество болот встречается на территории Приладожской, Волхово-Ильменской, Лужской низменностях, на побережье Чудско-Псковского озера.

Сильная заболоченность территории обуславливается благоприятными климатическими, гидрологическими и геоморфологическими условиями.

Основным типом болот являются болота с выпуклой поверхностью, олиготрофной растительностью и мощными торфяными пластами с различной степенью разложения.

Рисунок 8. Схематическая карта расположения болот на территории Северо-Запада. [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

1.6.3 Гидрографическая характеристика рек

Река Волхов.

Бассейн реки Волхов расположен низменной местности, его исток приурочен к Приильменской низменности, среднее течение к Волховской низменности, а устье к Приладожской низменности. В бассейне реки между озерами Ильмень и Ладога отсутствуют возвышенности, все они расположены в бассейнах других рек, таких как Нева, Сясь, Плюсса. Только одна Пчевжа, несущая свои воды в Волхов, берет начало на Тихвинской гряде. Длина реки Волхов составляет 224 км, площадь бассейна 80,2 тыс. км?., средний расход воды 593 м?/с, густота речной сети Волхово-Ильменского бассейна равна 0,75 км/км2. Уклон реки Волхов составляет 0,06 промилле. Его долина по своей форме близка к каналу, с высотой склонов от 13 до 35 метров, а у устья 1,5-2 метра. В средней части ширина долины достигает 12-18 км. Русло реки имеет однообразную ширину, 200-250 метров, как уже было сказано, характерно отсутствие извилистости. Глубины реки, после постройки ГЭС, подпор от которой перекрыл Волховские и Пчевские пороги, нигде не падают ниже 1,5 метра. До постройки ГЭС на порогах глубина в межень составляла 0,2 метра. Влияние урегулирования отражается как на годовом, так и на суточном ходе уровня воды. Половодье имеет более плавный подъем и замедленный спад. В верхнем течении половодье длится от апреля до июля, в среднем же от апреля до августа. Годовая амплитуда уровней воды составляет: в городе Новгород 593 см., ст. Волхов 532 см., с.Сольцы 482 см., г. Новая Ладога 243 см. Такое падение объясняется влиянием поймы, аккумулирующей часть весеннего стока.

Реки Волхово-Ильменского бассейна относятся к равнинным рекам, со смешанным питанием, с преобладанием снегового. Ледообразование на реках района обычно происходит с 5 по 28 ноября с Севера на Юг, вскрываются же реки в конце марта, начале апреля. На малых реках ледохода порой не бывает, так как лед тает на месте. Средняя продолжительность ледохода 3-7 дней. Величина среднего слоя весеннего стока на Волхово-Ильменской низменности равна 100-120 мм.

Характер водного режима реки Волхов определяется зарегулированностью стока озером Ильмень и Волховской ГЭС.

Волхов имеет 17 более или менее значительных притоков, большинство их впадает между 64м и 125м км от устья. К наиболее крупным притокам относятся реки Тигода и Кересть, гидрографическая характеристика которых приведена ниже.

Река Тигода.

Тигода берет свое начало из болота, в 4х километрах северо-восточнее железнодорожной станции Огорели. Впадает в реку Волхов (л.б.) в 100 км. От устья. Длина реки Тигода 143 км., средний уклон составляет 0,32 промилле, площадь водосбора 2290 км2, густота речной сети 0,76 км/км2, озерность - менее 1%, площадь болот составляет около 11% от площади водосбора. Водосбор в основном покрыт лесом, площадь лесов составляет примерно 74% от площади водосбора, пашни же занимают всего 14%.

Водосборный бассейн равнинный и только между устьями руч. Коровьего и р. Раванью встречаются отдельные невысокие холмы вытянутой формы. Грунты суглинистые, местами глинистые, на болотах торфянистые. Почти вся территория бассейна покрыта смешанными лесами, болота поросли низкорослой угнетенной сосной н березой

Долина выше устья руч. Коровьего и ниже д. Меневши невыраженная, на остальном протяжении трапецеидальная, между г. Любанью и устьем р. Равани V образная. Преобладающая ширина ее выше устья р. Равани 300 м, ниже -- 400--500 м, наибольшая -- 700 м (в районе впадения р. Чагоды). наименьшая -- 100 и (в 3 км ниже д. Рамцы). Склоны рассеченные, выше устья р. Равани умеренно крутые, изредка крутые и обрывистые, ниже -- пологие, преобладающая высота 6--10 м, наибольшая-- 30 м (в районе д. Смердыни), наименьшая -- 5 м (отмечена неоднократно). Склоны покрыты смешанным лесом; грунт суглинистый и глинистый.

Пойма двухсторонняя, луговая, с отдельными кустами ольхи, в районе селений распахана. Преобладающая ширина ее 50 м, ниже устья руч. Коровьего 200 м., а ниже впадения р. Равани 10--50 м и лишь местами 100--150 м, на протяжении 7 км от истока границу поймы установить трудно, так как полые воды реки, сливаясь с талыми водами болот, образу; обширные водные пространства. На участке длиной 2,5 км от устья, где пойма р. Тигода сливается с поймой р. Волхова, ширина весеннего разлива достигает несколько километров. Поверхность поймы ровная, между д. Большой Кунестью и с. Деделевс изрезана старицами. Грунт суглинистый.

Река Кересть.

Исток реки расположен в 5 км. Юго-Западнее п. Долгово, впадает в реку Волхов (л.б.) на 125 км от устья. Длина реки Кересть 100 км., средний уклон составляет 0,27 промилле, площадь водосбора 933 км2, густота речной сети примерно 0,81 км/км2, озерность менее 1%, заболоченность водосбора около 7%. Большую часть водосбора покрывают леса - 75% от всей площади, пашни не распространены, всего 17%.

Поверхность бассейна равнинная, местами слабоволнистая. Грунты суглинистые и глинистые, в верховье супесчаные, на болотах торфянистые. Территория бассейна покрыта смешанным лесом, у селений местность открытая, занята лугами и пашнями. Южная часть бассейна значительно заболочена, здесь расположены моховые болота Долговский Мох, Замошье и др.

Долина преимущественно слабовыраженная трапецеидальная, ниже д. Гудалово невыраженная и только между уроч. Корпово II и д. Гудалово V-образная, где преобла-дающая ширина ее составляет 300-- 400 м, наибольшая --700 м (в районе уроч. Корпово II), наименьшая--100 м (между д, Лукой I и г. Чудово). Склоны луговые пологие и умеренно крутые, изредка обрывистые; высота их 8--10 м; наибольшая -- 15 м (у деревень Сябреницы и Луки I), наименьшая -- 5 м (у уроч. Корпово II). Сложены склоны известняками и суглинками.

Преобладающая ширина поймы выше урочища Корпово II 50--100 м, ниже до деревни Гудалово до 50 метров. На участке протяжением 4 км ниже д. Гудалово 100--150 м, а далее река вступает в пределы поймы р. Волхова, где ширина разлива увеличиваясь, достигает 3--4 км у устья. На этом участке она изрезана старицами. Весной пойма затопляется ежегодно слоем воды 0,5--2 м.

Река

Площадь

Водосбора, км2

Длина,

км

Расход

Среднемного-летний м3/с

Волхов

Новгород

67500

8

593

Кересть

Сябреницы

933

100

5,73

Тигода

Любань

2290

143

4,88

Таблица 1. [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

Река

Густота речной сети, км/км2

Залесенность водосбора, %

Заболоченность водосбора, %

Озёрность, %

Волхов

0,75

-

Ок. 30

2,8

Кересть

0,81

75

7

<1

Тигода

0,76

74

11

<1

Таблица 2. Некоторые сведения о водосборах рек Волхов, Кересть и Тигода. [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

Pека

Расстояние от истока

Период наблюдений (число лет)

Хар-ка ур-ня

Высшие ур-ни

Нижш ур-ни

отм 0

весен ледох

половодья

дожд пав

начала лед явл

летн межень

зимн

Волхов -Новгород

8

1927-41,1944-65 (37)

ср

434

443

242

207

158

115

15

высш

563

646

467

431

341

244

низш

299

295

72

49

0

-15

Таблица 3. Характеристика уровня воды над 0 графика. [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

Река

Число лет

Средн. за период

Средн многолетние

Расход м3/с

Модуль стока, л/км2

Расход,

м3/с

модуль стока, л/км2

волхов новгород

11(1922-33)

580

8,4

538

7,8

кересть сябреницы

30(1936-65)

5,16

6,2

6

7,2

тигода

21(1945-65)

4,12

7

4,3

7,3

Таблица 4. Характеристика годового стока. [Ресурсы поверхностных вод СССР, Том 2]

1.7 Водный режим

Внутригодовое распределение стока

Характер распределения стока в году определяется закономерностями внутригодового изменения основных климатических характеристик - атмосферных осадков, температуры и влажности воздуха, а также изменением их по территории Северо-Запада в широтном и меридиональном направлениях. Также на распределение стока по сезонам и месяцам оказывают влияние и местные физико-географические особенности. Наиболее существенными из которых, являются геоморфологическое строение бассейна, его размеры, озерность и заболоченность, гидрогеологические условия, характер почво-грунтов и растительный покров.

Наибольшая часть годового стока рек приходится на долю весеннего половодья, поэтому его объем, продолжительность и доля в годовом стоке определяют особенности распределения стока. За время весеннего половодья происходит в среднем от 40 до 60% суммарного стока за год. Наибольшие расходы наблюдаются, как правило, в этот период.

Средний слой весеннего стока за период половодья колеблется от 100 мм на юге до 170 - 180 мм на северо-востоке. Доля дождевого стока составляет примерно 2 - 5% суммарного стока. Величина грунтового стока в общем стоке весеннего половодья незначительна и составляет примерно 5 - 15%. Она зависит, главным образом, от характера почво-грунтов, слагающих водосборы, от глубины вреза русла.

Дождевые паводки на реках исследуемой территории в теплый период года наблюдаются ежегодно (май - октябрь, иногда ноябрь). Количество их в году колеблется от 1 - 2 до 3 - 4, а в отдельные годы до 5 - 6. Иногда при наличии значительных оттепелей паводки бывают и в холодный период года (ноябрь - декабрь).

По величине максимальных расходов воды и слою стока дождевые паводки, как правило (в 73% случаев от общего числа наблюденных), значительно меньших снеговых (весенних). В отдельные годы на некоторых реках они приближаются или почти достигают величины весеннего половодья; коэффициенты соотношений максимальных расходов и расходов дождевого и снегового происхождения равны 0,80 - 0,99. В холодный период года паводки наблюдаются редко. По высоте они близки к паводкам летнего периода (соотношение их с весенними паводками составляет 0,4 - 0,5).

Слой стока по территории в летнюю межень колеблется от 20 до 60 мм. Летне-осенняя межень нередко нарушается дождевыми паводками, также значительно повышающими меженный сток. Суммарная величина стока за летне-осенний сезон изменяется от 37 до 127 мм, при общем увеличении абсолютных величин стока с юго-запада на северо-восток. Доля летне-осеннего стока составляет 18 - 44% годового стока.

Зимний сток изменяется по территории от 11 до 95 мм и составляет от 7 до 29% от годового. Наименьшие его величины наблюдаются в феврале (в юго-западной части территории) и в марте (на северо-востоке). В суровые зимы отдельные малые реки промерзают. При оттепелях зимняя межень нередко прерывается паводками, существенно повышающими сток в зимний период.

На долю лимитирующего периода здесь приходится в среднем 38% годового стока (летне-осенний 28%, зимний 10%). Наибольший месячный сток в этом районе наблюдается весной, в апреле, наименьший -- в августе, реже в июле.

Рисунок 9. Распеределение стока в процентном соотношении по сезонам для рассматриваемой территории [Отчет по оценке состояния поверхностных вод по результатам инженерно-экологических изысканий в составе объекта БТС-2, 2008]

Рисунок 10. Многолетние колебания уровня реки Волхов.

В среднем подъем воды весной в Волхове не превышает 3 м и только в отдельные, исключительные годы достигает 6 - 7 м. Половодье на Волхове благодаря Ильменю и малому уклону реки в верховье растягивается с апреля по июль. Ледоход обычно длится дней 10 - 20.

До постройки ГЭС заторы льда возникали на Волхове чуть ли не ежегодно, вызывая выше по течению подъемы воды до 2 м.

Волхов замерзает, как правило, в конце ноября, но участок порогов сковывался прежде поверхностным льдом лишь в редкие, очень суровые зимы. Вода там переохлаждалась по всей толще, и дно порогов почти сплошным слоем выстилал донный лед. В теплые зимы Волхов вообще нe замерзает. Любопытно отметить, что толщина льда в верховье Волхова связана не только с общими погодными условиями, но и с ледовым режимом озера Ильмень. Когда оно замерзает, в истоке реки словно распахивается форточка - появляется полынья. Длина ее в иные годы достигает нескольких километров. Появление полыньи объясняется тем, что из озера в Волхов начинают поступать придонные, более теплые слои воды. Ниже Киришей по течению на ледовом режиме Волхова сказывается работа Киришской ГРЭС. Тепловая электростанция ежесекундно сбрасывает в реку около 75 м3 воды, температура которой на выходе из водосбросного канала зимой равна 6-10° С. Естественно, что Волхов не замерзает Теперь ниже ГРЭС на протяжении нескольких десятков километров

Термический и ледовый режим рек

Систематические наблюдения над температурой воды рек на территории Северо-Запада начались в 1925 г.

Термический режим рек определяется главным образом теплообменом, происходящим между атмосферой, водой и грунтом речного ложа. Существенное влияние на термический режим рек оказывают характер питания, направление течения, высотное положение бассейна, наличие карста и т. д.

Весеннее повышение температуры речных вод начинается примерно с середины апреля. В мае средняя месячная температура воды достает 11 - 13о С на юге территории. Наиболее интенсивный нагрев воды в реках происходит в июне, средняя месячная температура которого на 7 - 9о С выше майской. В июле интенсивность нагрева воды значительно снижается (прирост составляет 3 - 5оС) и наступает годовой максимум (25,0 о - 28,6оС). Средняя месячная температура воды на реках в июле составляет 16 - 21оС.

В августе температура воды понижается в среднем на 1,5 - 2оС, а в сентябре - на 5 - 8оС. В ноябре устанавливается нулевая температура речной воды.

Развитие процесса ледообразования происходит преимущественно с третьей декады октября по третью декаду ноября и идет в направлении с северо-востока на юго-запад. Первые ледяные образования на большинстве рек появляются в первой и второй декадах ноября.

Образование и развитие заберегов происходит на разных реках не одновременно и зависит от водности реки, скоростей течения и погодных условий.

Осенний ледоход длится обычно 5 - 10 дней. В условиях затяжного начала зимы в истоках озерных рек и на быстротоках он может продолжаться 30 - 40 дней.

Волхов замерзает в первой и второй декадах декабря. Тигода и Кересть замерзают на 5 - 10 дней раньше.

После образования ледостава происходит вначале ускоренное, а затем более замедленное, нарастание толщины ледяного покрова на реках. Наибольшая толщина льда наблюдается в марте. Средняя многолетняя толщина на реках района составляет 25 - 60 см.

Вскрытие рек начинается на крайнем юго-западе и распространяется в северо-восточном направлении. Весенний ледоход начинается в первой - третьей декаде апреля. В среднем по территории вскрытие рек происходит в течение 20 дней, при затяжных холодных веснах этот срок увеличивается до 33 - 38 дней, при теплых веснах уменьшается до 8 - 11 дней.

Средний подъем уровней, вызываемы зажорами, колеблется от 10 до 103 см. Средняя продолжительность зажоров составляет 5 - 30 дней.

Сток наносов рек

Реки, протекающие в пределах Северо-Западного района отличаются малой мутностью; годовой сток наносов с 1 км2, как правило, не превышает 2 -- 8 г. Поэтому речные наносы в практике водохозяйственного использования не играют сколько-нибудь существенной роли.

Средняя годовая мутность рек изменяется от 5 до 30 г/л.

Содержание наносов в водах рек рассматриваемого района существенно меняется в течение года, что связано с неравномерным характером выпадения атмосферных осадков, различным состоянием почвенного и растительного покрова, влияющим на развитие эрозионных процессов на водосборах рек.

В конце марта - начале апреля вместе с увеличением расходов воды в реках обычно начинается увеличение мутности. Наибольшая мутность наблюдается, как правило, после прохождения пика половодья или одновременно с ним. Наибольшее среднее месячное значение мутности рек за период половодья колеблется в пределах 6--58 г/л.

Средняя мутность рек за летнюю межень в два-три раза меньше средней годовой мутности. Во время прохождения паводков, особенно в районах холмистого рельефа, в связи с активизацией русловой эрозии и поступлением продуктов смыва мутность воды увеличивается в 1,5--2 раза, а иногда и более по сравнению с величиной мутности в предпаводочный период. В октябре-ноябре наблюдается также повышенное значение мутности, связанное с осенним паводком, а в декабре, когда реки сковываются льдом и поверхностный смыв почво-грунтов отсутствует, мутность воды в реках незначительная и бывает ниже мутности летней межени, иногда равна ей. Только в годы с длительными оттепелями наблюдается незначительное увеличение мутности.

Распределение стока наносов внутри года в основном определяется характером распределения стока воды. Распределение стока наносов рек по сезонам за характерные годы практически одинаково. В формировании годового стока основную роль играет сток наносов за период весны. Его величина в среднем за имеющийся период наблюдений составляет 70--87% величины среднего годового стока. На долю летне-осеннего стока приходится 11 - 20%, зимнего - 3 - 20%.

Зимние месяцы, особенно январь и февраль, отличаются наименьшим стоком наносов, который в отдельные годы для этих месяцев близок к нулю.

Вследствие того, что по территории Северо-Запада имеются малые ряды наблюдений за стоком наносов, и они относятся к различным периодам, сделать общие выводы о характере распределения стока наносов в различных частях территории за характерные годы нельзя. Можно лишь отметить, что в годы с максимальной величиной стока наносов на большинстве рек доля весеннего стока уменьшается по сравнению со средней величиной, но зато увеличивается сток наносов в летне-осенний период. В годы с минимальным стоком наносов происходит увеличение доли весеннего стока.

Соотношения между сезонным стоком наносов и стоком воды весной колеблется от 1,2 до 1,8, для межени -- от 0,2 до 0,7.

Глава 2. Оценка гидрохимического режима бассейна реки Волхов и его притоков за многолетний период наблюдений.

бассейн минерализация река гидрографический гидрохимический

Для оценки гидрохимического режима обработаны данные ГМС по двум створам на р. Волхов, - и верхнем течении (г/п г. Новгород, Юрьевский монастырь) и в нижнем течении (г/с г. Кириши), а также по двум створам на реках Тигода (пос. Любань) и р. Кересть (д. Сябреницы).

В качестве фоновых концентраций по рекам Тигода и Кересть принимались данные за 1940е года. В качестве фоновых концентраций по реке Волхов принимались данные за 1950е. Расчет велся по Новгородскому створу за 1983-1988 гг, по остальным за 1986-1988гг.

2.1 Оценка Гидрохимического фона

Для установления фоновых концентраций р. Волхов рассчитаны среднестатистические значения основных гидрохимических показателей за 1950-1953гг. приведенные в табл.1

Таблица 5. Основные гидрохимические показатели в фоновых условиях реки Волхов (г/с Новгород) за 1950-53 г.

Компонент

Число наблюдений в году

С средняя

Максимальная

Минимальная

Цветность

15

104

156

84

Минерализация

15

148

211

121

Ca

15

27

32,8

19,9

Mg

15

3,6

4,9

2,3

Na+K

15

17,45

24,2

10,7

HCO3

15

76,55

95,1

58

SO4

15

8,7

13,2

4,2

Cl

15

30

41,7

18,1

NO2

6

0,05

0,1

0

NO3

6

0,03

0,06

0

Железо общ.

15

0,41

0,66

0,16

В соответствии с приведенными данными, воды в вернем течении р.Волхов относятся к гидрокарбонатно-кальциевым водам малой минерализации, высокой цветности; для биогенного состава вод характерны низкие ( ниже 0,1 мг/л концентрации нитратного азота) и высокие - с превышением средних и экстремальных концентраций для нитритного азота, повышенные в отношении ПДК концентрации общего железа, очевидно, обусловлены болотным влиянием.

Для рек Кересть и Тигода в связи с отсутствием данных установить гидрохимический фон рек не представляется возможным. На основе одноразовых отборов проб можно привести лишь ориентировочную оценку гидрохимического состояния этих рек в весеннее-летний период за отдельные годы наблюдений (табл. 2).

Таблица 6. Основные гидрохимические показатели в фоновых условиях реки Кересть (д. Сябреницы) за 1940 г. и реки Тигода (п. Любань) за 1946 г.

Кересть

Тигода

Компонент

Число наблюдений

В году

С

Число наблюдений

В году

С

рН

-

-

-

-

Цветность

1

Желт.

1

164

Минерализация

1

205

1

236

Ca

1

39,2

1

30,9

Mg

1

4,1

1

12,9

Na+K

1

9,8

1

17,0

HCO3

1

120

1

128

SO4

1

14,1

1

5,9

Cl

1

15,3

1

36,5

NO2

-

-

1

0,001

NO3

-

-

1

2

Железо общ.

1

2,0

2

2,92

2.2 Река Волхов

Для оценки гидрохимического фона р. Волхов в период интенсивного антропогенного воздействия был выбран период 1983-1988гг для створов верхнего и нижнего течения реки. За период наблюдений (1983-1988гг.) в р.Волхов (г/с Новгород) было отобрано и проанализировано от 19 до 43 проб по 20ти показателям, в г/с Волхов, Кириши) за период с 1986г по 1988г проанализировали от 10 до 31 проб по 20 показателям. Среднестатические значения гидрохимических показателей приведены в табл. 3 и табл. 4.

Для расчета диапазона среднего была применена следующая статистическая формула, рекомендованная ГХИ для расчета фоновых концентраций /Методические указания….1998/:

где t - коэффициент Стьюдента, - среднеквадратическое отклонение(СКО), n - число членов выборки.

Таблица 7. Характеристика антропогенно измененного фона р.Волхов г/с Новгород за период максимальной антропогенной нагрузки 1983-1988гг ( n =12-43)

Компонент

Число наблюдений

С средняя

Коэффициент Вариации

Среднее

Макс.

Мин.

Диапазон среднего

Квадратичное отклонение

рН

43

7,43

0,03

0,24

7,82

6,85

7,36-7,50

O2 % насыщ.

41

85,56

0,14

12,34

111

57

81,63-89,49

взв. Вещ-ва.

39

22,24

1,18

26,19

99,8

1

13,68-30,80

БПК5

43

3,52

0,6

2,11

13

0,87

2,86-4,18

Цветность

19

76,53

0,48

36,56

172

43

59,42-93,64

Минерализация

20

175,11

0,31

54,35

278

83,8

150,32-199,90

Ca

20

27,54

0,28

7,73

43,9

14,8

24,01-31,07

Mg

20

6,3

0,33

2,06

10,1

24

5,36-7,24

Na

20

12,38

0,47

5,77

28

3,5

9,75-15,01

K

20

3,1

0,26

0,8

5

1,7

2,74-3,46

HCO3

20

77,2

0,27

20,9

118

38

67,67-86,73

SO4

20

23,58

0,29

6,91

40

13

20,43-26,73

Cl

20

25,17

0,52

13,14

55,3

5,7

19,18-31,16

Железо общ.

12

0,25

0,78

0,19

0,6

0

0,14-0,36

Фосфор минер.

21

0,02

3,07

0,06

0,27

0

0,0-0,05

NH4

21

0,03

2,43

0,07

0,34

0

0,0-0,6

NO3

21

0,15

1,94

0,29

1,03

0

0,02-0,28

NO2

21

0,21

1,47

0,3

0,9

0

0,08-0,34

азот общий

21

0,39

0,97

0,36

1,14

0,01

0,24-0,55

Нефть

22

0,36

3,76

1,34

7,6

0

0-0,94

Таблица 8. Характеристика антропогенно измененного фона р.Волхов г/с Кириши за период максимальной антропогенной нагрузки 1983-1988гг ( n =10-31)

Компонент

Число наблюдений

С среднее

Cv

Средне- квадратичное отклонение

Макс.

Мин.

Диапазон среднего

рН

31

7,2

0,0

0,2

7,4

6,4

7,1-7,2

O2 % насыщ.

31

86,0

0,1

7,6

91,0

64,0

83,2-88,8

взв. в-ва, мг/л

31

15,0

0,7

9,9

39,0

2,4

11,4-18,7

БПК5. мгО/л ПДК=2мг/л

31

2,0

0,3

0,7

3,8

1,1

1,8-2,3

Цветность, градусы

11

104,1

0,3

32,3

144,0

48,0

82,7-125,5

Общая

Минерализация, мг/л

11

160,3

0,4

63,2

301,0

56,0

118,4-202,2

Ca

11

24,0

0,3

7,6

32,3

8,9

18,9-29

Mg

11

5,5

0,3

1,7

7,4

2,6

4,4-6,6

Na

11

10,2

0,4

4,3

15,8

2,1

7,4-13

K

11

3,0

0,2

0,6

3,7

2,2

2,7-3,4

HCO3

10

47,7

0,9

40,9

93,0

0,0

18,8-76,5

SO4

11

33,6

1,0

34,3

133,0

16,0

10,8-56,3

Cl

11

17,6

0,4

7,4

26,6

5,3

12,7-22,6

Железо общ.ПДК=0,1мг/л

11

0,03

0,6

0,2

0,6

0,0

0,01-0,05

Фосфор минер.

11

0,1

2,6

0,3

0,9

0,0

0,0-0,3

NH4 ПДК=0,39 мг/л

11

0,03

1,1

0,0

0,0

0,0

0,026-0,036

NO3

11

0,009

2,3

0,0

0,1

0,0

0,010-0,011

NO2

10

0,692

0,6

0,4

1,6

0,1

0,4-1,0

азот общий

10

0,72

0,6

0,4

1,6

0,1

0,4-1,0

Нефтепродукты. Мг/л ПДК=0,05мсг/л

28

0,04

2,1

0,1

0,4

0,0

0,0-0,1

В соответствии с приведенными в таблицах обобщенными данными можно представит следующую гидрохимическую характеристику р. Волхов по ведущим гидрохимическим показателям.

рН Воды р. Волхов в вернем и нижнем течении относятся к нейтральным при среднемноголетних значениях рН 7,1 - 7,5. Однако в створе г.Кириши минимальные значения рН составляли 6,4, что указывает на сдвиг реакции рН в кислую область.

Кислородный режим. В истоке реки Волхов значения насыщения кислородом составляют 80-91 %, а в среднем течении они немного снижаются и составляют 75-85% насыщения. В период ледостава (закрытого русла) содержание кислорода в воде составляет на 10-20% меньше, чем в летний период и достигает 60-70% насыщения. Такой кислородный режим свидетельствует о пониженной способности воды реки к самоочищению БПК5 По биологическому потреблению кислорода (БПК5), причем значение БПК5 уменьшается от истока реки к устью. Средний диапазон данных на створе в Новгороде от 5,5 до 2,4 ( со значительным превышением ПДК), а в Киришах - с меньшим превышением ПДК от 1,85 до 2,66.

Цветность. В истоке у реки средняя цветность, весной и лето значения не превышают 60 градусов, в осеннее - зимний период цветность реки увеличивается до 80 градусов.

2.2.1 Минерализация и ионный состав

Анализ совмещенного гидрографа и хемографа воды р Волхов в городе Новгороде позволяет отнести исследуемые воды в соответствии с классификацией Алекина к Восточно-Европейскому типу. Хемограф имеет четко выраженный спад в период весеннего половодья, а подъем приурочен к зимней и летней межени.

График 1. График среднемесячных расходов и общей минерализации воды р. Волхов (г/п Новгород) за средне водный 1977 год.

По минерализации Волхов относится к мало минерализованным рекам, в среднем его минерализация не превышает 200 мг/л.

Если же рассматривать 2 створа, в истоке и среднем течении реки, то сумма главных ионов падает от истока к устью.

Воды Волхова относятся к гидрокарбанатно-кальциевым.

Таблица 9. Сезонная (зима/весна) изменчивость концентраций на р. Волхов (г/п Новгород) за период 1983-1988 гг.

ВОЛХОВ НОВГОРОД

зима

весна

Компонент

ср

макс

мин

ср

макс

мин

взвеш в-ва, мг/л

11,82

71,60

1,00

11,93

20,60

4,00

pH

7,32

7,58

7,11

7,30

7,73

6,85

% насыщ

74,27

91,00

57,00

89,00

111,00

60,00

HCO3

109,75

118,00

104,00

55,70

71,00

38,00

SO4

32,98

40,00

25,60

21,74

31,70

16,00

CI

43,25

55,30

30,80

15,82

27,70

5,70

Ca

39,83

43,90

35,00

20,90

27,50

14,80

Mg

9,28

10,10

7,50

4,58

6,00

2,40

Na

19,65

28,00

13,00

8,12

14,00

3,50

K

4,05

5,00

2,80

2,92

4,00

1,90

сумма ионов мг/л

259,75

278,00

220,00

131,96

180,00

83,80

БПКб мг/л

2,47

3,30

0,87

3,00

4,07

1,35

Цветность в град. Pt-Co

111,00

172,00

60,00

56,00

81,00

43,00

нефтепродукты мг/л

0,27

1,00

0,00

0,06

0,34

0,00

NH4

0,02

0,03

0,00

0,06

0,34

0,00

NO2

0,24

0,58

0,00

0,30

1,03

0,00

NO3

0,34

0,85

0,00

0,39

0,90

0,00

общий N

0,60

0,85

0,44

0,75

1,14

0,31

Фосфор

0,02

0,03

0,00

0,05

0,27

0,00

Железо общее, мг/л

0,02

0,03

0,00

0,05

0,27

0,00

Таблица 10. Сезонная лето/осень) изменчивость концентраций на р. Волхов (г/п Новгород) за период 1983-1988 гг.

ВОЛХОВ НОВГОРОД

лето

осень

Компонент

ср

макс

мин

ср

макс

мин

взвеш в-ва, мг/л

15,45

30,10

1,50

42,48

99,80

13,00

pH

7,54

7,82

7,01

7,56

7,71

7,25

% насыщ

88,73

101,00

82,00

91,31

101,00

82,00

HCO3

74,17

89,10

57,00

76,28

86,00

65,00

SO4

19,58

25,90

13,00

22,68

28,30

17,00

CI

21,50

33,30

8,90

24,44

36,80

14,90

Ca

25,88

31,90

19,00

26,34

30,00

22,40

Mg

5,73

7,30

4,10

6,30

8,10

5,00

Na

11,53

18,20

5,80

11,84

16,50

7,80

K

2,82

3,20

1,70

2,84

3,20

2,50

сумма ионов мг/л

158,73

206,00

111,00

170,20

201,00

140,00

БПКб мг/л

4,27

7,21

2,44

5,52

13,00

1,08

Цветность в град. Pt-Co

62,67

114,00

46,00

88,50

135,00

56,00

нефтепродукты мг/л

0,06

0,16

0,00

0,81

7,60

0,00

NH4

0,02

0,04

0,00

0,01

0,02

0,01

NO2

0,01

0,03

0,00

0,07

0,25

0,00

NO3

0,05

0,29

0,00

0,07

0,16

0,00

общий N

0,08

0,29

0,01

0,15

0,26

0,06

Фосфор

0,00

0,01

0,00

0,00

0,01

0,00

Железо общее, мг/л

0,00

0,01

0,00

0,00

0,01

0,00

Таблица 11. Сезонная(зима/весна) изменчивость концентраций на р. Волхов (г/п Кириши) за период 1986-1988 гг.

 

Волхов Кириши

зима

весна

Компонент

ср

макс

мин

ср

макс

мин

взвеш в-ва, мг/л

10,60

34,00

2,40

21,10

29,30

10,30

pH

7,20

7,31

6,42

6,79

7,05

6,42

% насыщ

78,30

85,00

64,00

76,25

81,00

71,00

HCO3

92,25

93,00

14,00

14,00

14,00

14,00

SO4

59,70

133,00

16,80

33,40

50,00

16,80

CI

23,70

26,50

5,30

10,35

15,40

5,30

Ca

31,80

32,30

8,90

11,95

15,00

8,90

Mg

7,30

7,40

2,60

3,45

4,30

2,60

Na

13,40

14,80

2,10

8,95

15,80

2,10

K

3,53

3,70

2,20

2,20

2,20

2,20

сумма ионов мг/л

231,00

301,00

56,00

95,00

134,00

56,00

БПКб мг/л

1,85

2,20

1,26

2,66

3,80

1,68

Цветность в град. Pt-Co

109,33

136,00

98,00

118,00

126,00

110,00

нефтепродукты мг/л

0,03

0,09

0,00

0,00

0,00

0,00

NH4

0,01

0,01

0,00

0,03

0,04

0,04

NO2

0,00

0,00

0,00

0,04

0,07

0,07

NO3

1,14

1,58

0,70

0,97

1,03

1,03

общий N

1,15

1,59

0,71

1,03

1,14

1,14

Фосфор

0,32

0,85

0,00

0,02

0,03

0,03

Железо общее, мг/л

0,47

0,60

0,33

0,48

0,62

0,62

Таблица 12. Сезонная(лето/осеь) изменчивость концентраций на р. Волхов (г/п Кириши) за период 1986-1988 гг.

 

Волхов Кириши

лето

осень

Компонент

ср

макс

мин

ср

макс

мин

взвеш в-ва, мг/л

16,65

39,00

6,90

15,78

24,10

5,50

pH

7,22

7,41

6,98

7,25

7,41

7,08

% насыщ

75,25

84,00

68,00

84,67

91,00

72,00

HCO3

74,50

77,00

72,00

43,00

88,00

0,00

SO4

18,40

20,20

16,00

22,70

26,00

20,00

CI

17,13

26,60

11,40

16,90

26,20

11,00

Ca

23,50

28,00

19,00

24,63

30,00

21,50

Mg

5,40

6,10

4,70

5,10

7,40

3,90

Na

9,13

12,00

6,80

8,83

13,00

5,90

K

3,07

3,40

2,40

2,77

3,20

2,50

сумма ионов мг/л

148,67

180,00

127,00

144,67

190,00

113,00

БПКб мг/л

1,89

3,50

1,24

2,11

3,30

1,12

Цветность в град. Pt-Co

83,67

142,00

48,00

110,00

144,00

78,00

нефтепродукты мг/л

0,10

0,36

0,00

0,01

0,08

0,00

NH4

0,02

0,04

0,00

0,01

0,01

0,00

NO2

0,00

0,01

0,00

0,01

0,02

0,00

NO3

0,59

0,90

0,38

0,31

0,50

0,12

общий N

0,62

0,90

0,43

0,33

0,54

0,13

Фосфор

0,02

0,03

0,01

0,01

0,03

0,00

Железо общее, мг/л

0,16

0,49

0,00

0,25

0,32

0,21

Таблица 13. Характеристика антропогенно измененного фона р.Волхов г/с Новгород за период максимальной антропогенной нагрузки 1983-1988гг

Компонент

Число наблюдений

С средняя

Коэффициент Вариации

Среднее

Макс.

Мин.

Диапазон среднего

Квадратичное отклонение

рН

43

7,43

0,03

0,24

7,82

6,85

7,36-7,50

O2 % насыщ.

41

85,56

0,14

12,34

111

57

81,63-89,49

взв. Вещ-ва.

39

22,24

1,18

26,19

99,8

1

13,68-30,80

БПК5

43

3,52

0,6

2,11

13

0,87

2,86-4,18

Цветность

19

76,53

0,48

36,56

172

43

59,42-93,64

Минерализация

20

175,11

0,31

54,35

278

83,8

150,32-199,90

Ca

20

27,54

0,28

7,73

43,9

14,8

24,01-31,07

Mg

20

6,3

0,33

2,06

10,1

24

5,36-7,24

Na

20

12,38

0,47

5,77

28

3,5

9,75-15,01

K

20

3,1

0,26

0,8

5

1,7

2,74-3,46

HCO3

20

77,2

0,27

20,9

118

38

67,67-86,73

SO4

20

23,58

0,29

6,91

40

13

20,43-26,73

Cl

20

25,17

0,52

13,14

55,3

5,7

19,18-31,16

Железо общ.

12

0,25

0,78

0,19

0,6

0

0,14-0,36

Фосфор минер.

21

0,02

3,07

0,06

0,27

0

0,0-0,05

NH4

21

0,03

2,43

0,07

0,34

0

0,0-0,6

NO3

21

0,15

1,94

0,29

1,03

0

0,02-0,28

NO2

21

0,21

1,47

0,3

0,9

0

0,08-0,34

азот общий

21

0,39

0,97

0,36

1,14

0,01

0,24-0,55

Нефть

22

0,36

3,76

1,34

7,6

0

0-0,94

По общ. железу минимальные концентрации наблюдаются осенью, максимальные весной. По сравнению с 1950ми годами, содержание Железа в Волховской воде не увеличилось, а наоборот, даже уменьшилось. Если же рассматривать исток и среднее течение реки реки, то концентрация железа увеличивается от истока к устью, но незначительно, всего в среднем на десятые доли мг/л.

Биогенные элементы

Максимальные концентрации азотных соединений достигаются весной по обоим створам. Из приведенной ниже таблицы видно, что ниже по течению концентрации увеличиваются. Таблица 4.01 приведена для сравнения.

Таблица 14. Сравнение концентраций по азотным соединениям и фосфором между истоком и средним течением Волхова.

 

Компонент

Волхов Новгород

Волхов Кириши

Компонент

Волхов Новгород

Волхов Кириши

Зима

Общ. Азот

0,23

0,603

Лето

Общ. Азот

0,231

0,075

Аммоний

0,002

0,0175

Аммоний

0,075

0,017

Нитраты

0,228

0,34

Нитраты

0,222

0,051

Нитриты

0,002

0,243

Нитриты

0,001

0,007

Фосфор

0,016

0,317

Фосфор

0,003

0,018

Весна

Общ. Азот

0,512

0,752

Осень

Общ. Азот

0,109

0,152

Аммоний

0,012

0,063

Аммоний

0,002

0,014

Нитраты

0,482

0,391

Нитраты

0,103

0,066

Нитриты

0,017

0,296

Нитриты

0,003

0,072

Фосфор

0,051

0,017

Фосфор

0,003

0,012

Таблица 15. Сезонная динамика насыщения кислородом, цветности и минерализации.

 

Компонент

Волхов Новгород

Волхов Кириши

 

Зима

O2 %насыщения

74

78

Цветность

111

109

минерализация

259

231

Весна

O2 %насыщения

89

76

цветность

56

118

минерализация

131

95

Лето

O2 %насыщения

89

75

цветность

62

87

минерализация

158

148

Осень

O2 %насыщения

91

85

цветность

88

110

минерализация

170

144

График 2. Сезонная динамика процента насыщения кислородом, цветности и минерализации в реке Волхов по створам в г Новгороде и г Кириши.

Из графика 2 видно, что в общем максимальные концентрации кислорода наблюдаются осенью. В Новгороде это 91%, в Киришах 86%. Минимальные же значения достигаются зимой. В Новгороде 75%, в Киришах 76%.

Максимальная цветность для Новгородского створа отмечается зимой 111 баллов, минимальная весной - 56 баллов. Для створа в г Кириши максимальная цветность наблюдается - 118 баллов, минимальная летом - 87 баллов.

Максимальная минерализация отмечается для обоих створов в зимнюю межень. Для Новгородского створа 259мг/л, для Киришского 231. Минимальная минерализация достигается в период весеннего половодья. В Новгороде она составляет 131, в Киришах 95.

Таблица 16. Сезонное распределение кислотности воды

 

Волхов Новгород

Волхов Кириши

 

 

зима

рН

7,3

7,2

весна

рН

7,3

6,8

лето

рН

7,5

7,2

осень

рН

7,6

7,2

год

рН

7,4

7,1

График 3 Сезонное распределение рН

Рассматривая таблицу 9 можно отметить, что в среднем воды реки Волхов являются нейтральными. В зимне-осенний период происходит слабое закисление вод и рН принимает значение 7,3 для Новгородского створа и 6,8 для Киришского. В летне-осенний период значения рН достигают более высоких величин. Это 7,6 для Новгородского створа и 7,2 для Киришского.

Таблица 17. Сезонное распределение значений концентраций железа.

 

Компонент

Волхов Новгород

Волхов Кириши

зима

железо

0,016

0,470

весна

железо

0,051

0,475

лето

железо

0,003

0,163

осень

железо

0,003

0,253

 

Компонент

Волхов Новгород

Волхов Кириши

Зима

Нефтепродукты

0,27

0,03

NO2

0,24

0,00

NH4

0,02

0,00

Весна

Нефтепродукты

0,06

0,00

NO2

0,30

0,02

NH4

0,06

0,01

Лето

Нефтепродукты

0,06

0,10

NO2

0,01

0,00

NH4

0,02

0,01

Осень

Нефтепродукты

0,81

0,01

NO2

0,07

0,00

NH4

0,01

0,00

График 4. Сезонное распределение концентраций железа в р Волхов

Из графика видно, что максимальная концентрация железа наблюдается весной (Новгород - 0,051 мг/л, Кириши - 0,457 мг/л.), минимальная летом: 0,003 для г/п в Новгороде и 0,163 для г/п в Киришах.

2.2.3 Загрязняющие вещества

Среднегодовые концентрация нефтепродуктов уменьшается от устья к истоку примерно в 10 раз, с 0,30 мг/л в Новгороде до 0,03 мг/л в Киришах. Такая же картина и по сезонным концентрациям. Максимальные значения в Киришах наблюдаются летом - 0,1 мг/л, а в Новгороде зимой - 0,27 мг/л.

Таблица 18. Сезонное распределение концентраций загрязняющих веществ в р Волхов за период максимальной антропогенной нагрузки.

График 5. . Сезонное распределение концентраций загрязняющих веществ в р Волхов за период максимальной антропогенной нагрузки.

2.3 Оценка антропогенно измененного фона реки Тигода

Таблица 19. Характеристика антропогенно измененного фона р. Тигода п. Любань за период максимальной антропогенной нагрузки 1986-1988гг

Компонент

Число наблюдений

С средняя

Коэффициент Вариации

Среднее

Макс.

Мин.

Диапазон среднего

Квадратичное отклонение

рН

12

6,7

0,04

0,25

7

6,3

6,5-6,8

O2 % насыщ.

12

56

0,3

16,4

79

33

45,7-66,3

взв. Вещ-ва.

12

4

0,51

2

7,7

1,5

2,7-5,3

БПК5

12

2,5

0,44

1,08

4,7

1,1

1,8-3,2

Цветность

12

133

0,45

60

244

72

95,2-170,8

Минерализация

12

165

0,67

110

353

56

95,8-234,2

Ca

12

24

0,5

13

42

9,6

15,8-32,2

Mg

12

9

0,61

5,5

18

2,1

5,5-12,5

Na

12

11,5

0,8

9,5

31

1,5

5,5-17,5

K

12

3,3

0,3

1,1

5,4

1,8

2,6-4,0

HCO3

12

81

0,7

56

168

19

45,8-116,2

SO4

12

18

0,25

4,5

30

13

15,2-20,8

Cl

12

22,5

0,8

18

57,4

4,3

11,2-33,8

Железо общ.

12

1,23

0,77

0,94

3,7

0,2

0,6-1,8

Фосфор минер.

12

0,1

2,44

0,23

0,83

0

0,0-0,2

NH4

12

0,01

1,03

0,01

0,04

0

0,004-0,016

NO3

12

0,02

3,33

0,007

0,25

0

0,015-0,024

NO2

12

0,8

0,82

0,66

2,5

0,12

0,385-1,22

азот общий

11

0,9

0,81

0,71

2,5

0,12

0,43-1,37

Нефть

12

0,24

0,37

1,54

1

0

0-1,2

За рассматриваемый период на реке Тигода было отобрано 11-12 проб. Вода в реке Тигода в период открытого русла - нейтральна, Величина pH в среднем составляет 6,8-7.А в период ледостава реакция среды слабокислая. В0ды реки имеют повышенную цветность (до 133 градусов цветности). Летом, осенью, зимой в реке недостаток кислорода, его средние значения колеблются 56-65, и только осенью % насыщения кислородом возрастает 70.

2.3.1 Минерализация и ионный состав

Ход минерализации в году является обратным к водности. Самая высокая минерализация наблюдается зимой, в период таяния снегов и наполнения русел талой снеговой водой, минерализация снижается за счет разбавления и достигает самых низких величин. В летнюю межень сумма главных ионов снова возрастает, но уже не так, как зимой, а осенью за счет осенних паводков, происходит незначительное разбавление, которое приводит к снижению минерализации. (граф. 2)

График 6. Ход минерализации в зависимости от водности реки.

Вода в реке относится к гидрокарбонатно-кальциевой. Весной преобладают ионы SO4, но в остальные сезоны содержание сульфатов по сравнению с другими анионами снижается. На первое место выходит гидрокарбонатный ион, потто хлориды.

По другую строну, у катионов все год преобладает кальций, только в период межени (Зимней и летней) к нему приближается натрий.

Таблица 20. Сезонная (зима/весна) изменчивость концентраций на р. Тигода (г/п Любань) за период 1986-1988 гг.

р. Тигода - г. Любань; в створе г/п; 0,5

 

зима

весна

Компонент

ср

макс

мин

ср

макс

мин

взвеш в-ва, мг/л

1,77

2,20

1,50

4,67

6,20

2,00

pH

6,82

6,92

6,71

6,52

6,68

6,34

% насыщ

38,00

47,00

33,00

65,67

78,00

49,00

HCO3

150,00

168,00

122,00

23,00

29,00

19,00

SO4

21,70

30,00

16,80

16,67

19,00

13,00

CI

44,77

57,40

31,90

5,27

7,10

4,30

Ca

39,27

42,00

33,90

10,90

12,60

9,60

Mg

16,07

18,10

12,80

2,93

4,10

2,10

Na

23,13

31,00

15,40

2,43

3,20

1,50

K

4,50

5,40

3,50

2,17

2,70

1,80

сумма ионов мг/л

306,33

353,00

236,00

65,73

79,80

56,00

БПКб мг/л

3,11

4,74

1,70

2,81

4,00

1,51

Цветность в град. Pt-Co

102,67

114,00

82,00

87,67

96,00

83,00

нефтепродукты мг/л

0,59

1,00

0,00

0,38

0,75

0,10

NH4

0,02

0,04

0,01

0,01

0,02

0,00

NO2

0,08

0,25

0,00

0,00

0,00

0,00

NO3

1,57

2,50

0,86

0,67

1,00

0,12

общий N

1,68

2,54

0,88

0,68

1,00

0,12

Фосфор

0,07

0,09

0,07

0,01

0,02

0,00

Железо общее, мг/л

1,76

1,96

1,40

0,19

0,22

0,17

Таблица 21. Сезонная (лето/осень) изменчивость концентраций на р. Тигода (г/п Любань) за период 1986-1988 гг.

р. Тигода - г. Любань; в створе г/п; 0,5

 

лето

осень

Компонент

ср

макс

мин

ср

макс

мин

взвеш в-ва, мг/л

5,15

7,70

2,00

3,53

4,10

3,00

pH

6,69

6,99

6,34

6,80

7,05

6,50

% насыщ

49,75

57,00

42,00

69,00

79,00

53,00

HCO3

75,75

132,00

19,00

56,00

73,00

32,00

SO4

14,47

16,00

13,00

17,30

20,00

14,90

CI

21,05

37,00

4,30

13,47

19,10

8,20

Ca

22,15

34,60

9,60

18,13

22,00

13,40

Mg

7,93

12,80

2,10

7,33

9,40

5,70

Na

10,40

19,00

1,50

6,90

10,00

3,90

K

3,33

4,20

2,00

2,70

3,20

2,10

сумма ионов мг/л

132,23

260,00

56,00

120,33

150,00

81,00

БПКб мг/л

2,31

4,00

1,07

2,13

2,75

1,64

Цветность в град. Pt-Co

141,75

240,00

72,00

182,67

244,00

144,00

нефтепродукты мг/л

0,19

0,75

0,00

0,00

0,00

0,00

NH4

0,01

0,02

0,00

0,01

0,02

0,00

NO2

0,00

0,00

0,00

0,00

0,01

0,00

NO3

0,75

1,00

0,39

0,29

0,40

0,16

общий N

0,76

1,02

0,39

0,25

0,32

0,17

Фосфор

0,22

0,83

0,00

0,01

0,02

0,01

Железо общее, мг/л

1,53

3,40

0,19

1,01

1,47

0,56

Общее железо достигает максимальных значений зимой. Диапазон среднего для железа составляет от 0,2 до 1,8 мг/л.

2.3.2 Биогены

В течении года (по сезонам) концентрация минерального фосфора в воде изменяется в семь раз и составляет от 0,1 до 0,8 мг/л. Самые высокие показатели - летом, низкие - зимой. Диапазон среднего для фосфора колеблется от 0,00 до 0,4 мг/л.

Концентрации общего азота в период открытого русла (с весны по осень) изменяется не сильно, в районе от 0,7 до 0,8 мг/л. Максимальные концентрации наблюдаются зимой, в среднем 1,7 мг/л. Диапазон среднего для общего азота находится в интервале от 0,2 до 0,7.

Большую часть из общего азота составляют нитраты, примерно 80%. Нитриты в реке появляются лишь в зимнюю межень, в остальное время года можно обнаружить их следы. Концентрация аммония в период с весны по осень невелика, в среднем это сотые доли мг/л, но зимой их концентрация резко увеличивается и равна 50% от общего азота.


Подобные документы

  • Знакомство с физико-географической характеристикой бассейна реки Сенегал, анализ особенностей гидрологического режима. Рассмотрение Сенегальского артезианского бассейна. Наводнения и засухи как основные опасные гидрологические процессы в бассейне реки.

    реферат [9,9 M], добавлен 25.12.2014

  • Характеристики гидрографической сети. Морфометрические характеристики бассейна. Физико-географические факторы стока: подстилающей поверхности, климатические. Сток и порядок его распределения. Анализ водного режима и определение типа питания реки.

    курсовая работа [70,6 K], добавлен 19.11.2010

  • Изучение закономерностей гидрохимического режима водоема и выяснение влияния различных видов антропогенных воздействий на естественный гидрохимический режим. Пространственно-временной анализ гидробиологических показателей в водных объектах района.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 01.04.2017

  • Определение географического положения, морфометрических и морфологических характеристик бассейна реки Амур. Изучение гидрологического режима реки Амур: сток, типы питания, фазы водности и степень загрязнения реки. Использование реки в народном хозяйстве.

    курсовая работа [78,9 K], добавлен 25.12.2010

  • Географическое положение бассейна, физико-географические условия реки Оскол. Изучение ее гидрологического режима и биологических ресурсов. Описание Червонооскольского водохранилища, экологическая ситуация на нем. Зейское и Бурейское водохранилища р. Амур.

    дипломная работа [691,2 K], добавлен 13.09.2015

  • Общие сведения о реке Ветлуга: местоположение водного объекта и морфометрическая характеристика речной системы. Основные характеристики главных притоков. Хозяйственная освоенность водосбора и ее влияние на гидрологический режим и качество речной воды.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 25.09.2014

  • Описание бассейна реки Чулым (Новосибирская область). Определение влагозапасов почвогрунтов водосбора. Расчет стока в реальных и естественных условиях. Вынос биогенных элементов с сельскохозяйственных угодий. Оценка качества воды с учетом ее самоочищения.

    курсовая работа [969,6 K], добавлен 15.04.2012

  • Общие сведения о бассейне р. Иртыш. Физико-географическая и гидрологическая характеристики реки, ее притоки, водные пути, питание, водный и ледовый режимы. Судоходство и путевые работы. Использование реки в хозяйственных целях. Основные проблемы бассейна.

    реферат [33,1 K], добавлен 17.04.2011

  • Особенности физико-географических условий и гидрологического режима в бассейне реки Енисей. Состояние ледяного покрова перед вскрытием. Температура дня в весенний период. Разработка методики краткосрочного прогнозирования сроков вскрытия р. Нижний Енисей.

    курсовая работа [986,1 K], добавлен 29.10.2013

  • Обоснование параметров водохозяйственных систем в бассейне реки в условиях перспективного развития водохозяйственного комплекса. Оценка водных ресурсов реки и характеристика их использования. Водный режим, параметры стока, его изменение по длине реки.

    курсовая работа [472,5 K], добавлен 03.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.