Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины





Скачать 296.18 Kb.
НазваниеАнтропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины
страница1/3
Дата публикации10.01.2015
Размер296.18 Kb.
ТипАвтореферат
100-bal.ru > География > Автореферат
  1   2   3


На правах рукописи

Базелюк Александр Анатольевич

АНТРОПОГЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ

ГИДРОГРАФИЧЕСКОЙ СЕТИ

КУМО-МАНЫЧСКОЙ ВПАДИНЫ

Специальность 25.00.23 – Физическая география и

биогеография, география почв и геохимия ландшафтов


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата географических наук
Ростов-на-Дону

2007

Работа выполнена на кафедре геоэкологии и прикладной геохимии

Южного федерального университета
Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Закруткин Владимир Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор Ефремов Юрий Васильевич
доктор географических наук,

профессор Алексеевский Николай Иванович


Ведущая организация: Северо-Кавказский филиал Российского научно-исследовательского института комплексного

использования и охраны водных ресурсов

Защита состоится 14 ноября 2007 года в 16.00 на заседании Диссертационного совета Д 212.208.12 в Южном федеральном университете по адресу: 344090, г.Ростов-на-Дону, ул.Зорге 40, геолого-географический факультет, ауд.201.

С диссертацией можно ознакомиться в Библиотеке Южного федерального университета по адресу: 344006, г.Ростов-на-Дону, ул.Пушкинская 148.

Автореферат разослан 12 октября 2007 года.


Ученый секретарь

Д


иссертационного совета,

к.г.н., доцент Т.А.Смагина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Водные ресурсы оказывают непосредственное влияние на социально-экономическое развитие территорий, особенно значительное на юге Европейской территории России в пределах семиаридной и аридной зон. Обширный район Кумо-Манычской впадины, расположенной на стыке Ростовской области, Ставропольского края, Республик Калмыкия и Дагестан является весьма перспективным для развития сельского хозяйства. Однако собственные водные ресурсы его незначительны и практически полностью преобразованы антропогенной деятельностью с целью обеспечения региона достаточным количеством воды. В то же время в настоящий момент нет обоснованной характеристики водных ресурсов региона в результате существенного их преобразования в условиях антропогенной деятельности.

Удачное географическое положение Кумо-Манычской впадины между Азовским и Каспийским морями, её относительно небольшие абсолютные высоты, сравнительно мягкий климат и плодородные почвы давно привлекали в этот район население из центральной России для занятия сельским хозяйством. Кроме того, впадина привлекала и возможностью строительства канала, который соединил бы Азовское и Каспийское моря (Бюффон, 1757; Паллас, 1776; Блюм, 1871; Данилов, 1878; Моргуненков, 1921; Калиманов, 1931 и др.). Поэтому в 30-тых годах XX столетия в Кумо-Манычской впадине начались строительство канала, а также ирригационные работы по обеспечению водой этой территории, в основном из р. Кубань. Канал был частично построен к 1940 году, но дальнейшее строительство было прекращено.

В то же время ирригационные работы после 1945 г. были продолжены, результатом чего явились обводнительно-оросительные каналы, по которым стала подаваться вода в Кумо-Манычскую впадину не только для орошения, но и для обводнения рек бассейнов Западного и Восточного Маныча. Одновременно построен ряд водохранилищ и прудов.

Все эти мероприятия преобразовали не только гидрографическую сеть Кумо-Манычской впадины, но и резко увеличили сток рек Западный и Восточный Маныч, изменили их гидрологический режим.

Цель и задачи работы. Целью работы является оценка современного состояния водных объектов Кумо-Манычской впадины, определение степени антропогенного воздействия на гидрографию и речной сток, их изменение в XX столетии, а также количественная оценка возможного изменения речного стока на середину XXI столетия в связи с ожидаемым потеплением климата. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

- дана характеристика гидрографической сети на доантропогенный период;

- рассмотрен режим стока воды, наносов и температуры воды на доантропогенный период;

- дана характеристика гидрографической сети на современный период;

- оценено изменение речного стока, происшедшее в результате антропогенной деятельности;

- рассмотрен гидрологический режим существующих водохранилищ;

- оценены составляющие водного баланса основных водохранилищ на конец XX и середину XXI столетия;

- определены величины изменения малых рек и озёрных водоемов;

- предложены новые классификационные признаки антропогенной нагрузки на водные объекты;

- определена величина изменения речного стока в регионе на середину XXI столетия в условиях глобального потепления климата.

Научная новизна. Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые рассмотрены водные объекты Кумо-Манычской впадины в естественных и существенно измененных в результате антропогенной деятельности условиях, а также оценены возможные изменения их характеристик в условиях глобального потепления климата. При этом дана количественная оценка происшедших изменений гидрографической сети, речного стока, рассмотрен гидрологический режим созданных водохранилищ. Комплексное рассмотрение водных объектов Кумо-Манычской впадины на конец XX столетия позволяет сделать вывод: при таком антропогенном изменении гидрографической сети и гидрологического режима нужно говорить об определяющем влиянии антропогенных факторов на состояние водных объектов рассматриваемого региона.

Основные защищаемые положения:

- антропогенное изменение водных объектов Кумо-Манычской впадины привело к созданию качественно и количественно новой её гидрографической сети;

- количественная оценка составляющих водного баланса бассейнов рек Западного и Восточного Маныча в условиях антропогенного воздействия;

- прогноз изменения водного баланса рек и водохранилищ Кумо-Манычской впадины на середину XXI столетия.

Исходные материалы и методы исследования. В основу работы положены данные наблюдений гидрологических и метеорологических станций и постов, в т.ч. на водохранилищах, а также результаты экспедиционных работ с участием автора. Использовались материалы Северо-Кавказского управления Росгидромета, учреждений Росводресурсов в Ростовской области и Ставропольском крае, Южгипроводхоза и Севкавгипроводхоза, Ростовского и Кубанского государственных университетов. Кроме того, использованы справочники «Ресурсы поверхностных вод СССР» т.т. 7 и 8, Гидрологические ежегодники, Справочник по гидрометеорологическому режиму озер и водохранилищ, топографические карты и космические снимки, а также немногочисленные изданные работы по гидрологии, метеорологии, геологии и геоморфологии Кумо-Манычской впадины и сопредельных территорий.

При обработке первичных данных использовались соответствующие статистические методы оценки и анализа временных и пространственных рядов, корреляционных и трендовых связей. Работа с топографическими картами осуществлялась с применением известных картометрических методов.

При разработке стратегии научного обобщения и методических подходов настоящего исследования автор опирался на исследования Н.И. Алексеевского, И.Ф. Карасева, Н.И.Коронкевича, П.М. Лурье, М.И. Львовича, И.А. Шикломанова и других ученых, исследования которых оказали влияние на постановку конкретных задач и интерпретацию полученных результатов.

Научное и практическое значение работы. Диссертационная работа в значительной степени связана с выполнением научно-исследовательских работ Северо-Кавказским УГМС, Ростовским государственным университетом (Южным федеральным университетом), а также Южным научным центром РАН в последние годы в рамках темы №3.2(00-05-48) «Исследование процессов формирования водных ресурсов семиаридной и аридной зон в условиях современного антропогенного воздействия».

Проведенные исследования позволяют:

- получить характеристику современных гидрографических и гидрологических условий водных объектов Кумо-Манычской впадины в условиях антропогенного воздействия и ожидаемого изменения климата;

- оценить динамику земноводных ландшафтов Кумо-Манычской впадины в условиях антропогенного воздействия;

- планировать переброску стока в Кумо-Манычскую впадину с учетом современного и будущего баланса рек и водохранилищ;

- применять в различных проектах использования водных ресурсов Кумо-Манычской впадины результаты анализа современного состояния составляющих водного баланса и прогноза их изменения на 2050 год в условиях возможного глобального потепления климата.

Личный вклад автора. Автору принадлежат постановка проблемы, определение изменений гидрографической сети и речного стока и ряда признаков антропогенной нагрузки на водные объекты, организация и проведение полевых экспедиционных исследований в 2004-2007 годах, анализ фондовых материалов, картометрические работы, статистический анализ, обобщение полученных научных материалов, формулировка основных выводов.

Апробация работы. Основные положения исследований докладывались на IV и VI Международных конференциях «Устойчивое развитие горных территорий» (Владикавказ, 2001, 2007), XXVII-XXXV школах семинарах «Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования» (Ростов-на-Дону, Новороссийск, 1998-2007), Научно-практической конференции «Проблемы гидрометеорологии горных территорий Северного Кавказа и пути их решения» (Гузерипль, 2006), Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы современной гидрометеорологии и геоэкологии» (Ростов-на-Дону, 2007), II Международной научно-технической конференции «Окружающая природная среда – 2007: антропогенные проблемы экологии и гидрометеорологии» (Одесса, 2007).

Публикации. Автором опубликовано 54 работы, в том числе по теме диссертации 15, из которых 2 – в рекомендуемых ВАК изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы (188 наименований). Объём рукописи 182 страницы, в том числе 29 рисунков (включая фотографии) и 48 таблиц.

Автор глубоко признателен своему научному руководителю д.г.-м.н., проф. В.Е. Закруткину за постоянное внимание, рекомендации и советы, полученные при работе над диссертацией, а также коллегам, оказывавшим помощь в подготовке диссертации: д.г.н. С.В. Бердникову, д.г.н. Ю.М. Горгопе, д.г.н., П.М. Лурье, д.г.н. В.Д. Панову, к.ф.-м.н. Ф.А. Суркову, к.т.н. В.Л. Шустовой, к.т.н. О.Е. Архиповой, к.г.н., доц. Т.А. Смагиной, А.В. Кнутасу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И

АНТРОПОГЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
В главе отмечено, что в истории гидрологических исследований региона можно выделить три периода: 1) до 1920 г., 2) 1920-1940 гг. и 3) после 1945 г. Первый период характеризуется случайными исследованиями этой малонаселённой в то время территории и связан с именами таких исследователей, как П.С. Паллас, И.А. Гильденштедт, К.М. Бэр, Н.Я. Данилевский и др., установивших основные черты гидрографии впадины. С 1920 по 1940 гг. осуществлены широкие исследования по изучению гидрологического режима рек, в основном Западного Маныча, с целью строительства судоходного канала Дон – Каспийское море, обводнения и орошения земель региона. Одновременно в 1930 г. начато строительство канала, образованы Усть-Манычское, Весёловское и Пролетарское водохранилища. В третий период (после 1945 г.) осуществлялись работы по изменению водного режима и водного баланса рек с целью обводнения и орошения земель Кумо-Манычской впадины и примыкающих к ней с севера и юга территорий. В этот период восстановлены Западно-Манычские водохранилища, построены мощные каналы по переброске воды во впадину из бассейнов рек Кубани, Дона и Кумы.

Основные классификационные признаки антропогенной нагрузки на водные ресурсы и их индексация приведены В.Е. Закруткиным и др. [2004]. В диссертации автором использован ряд дополнительных признаков, характеризующих изменение гидрографической сети (строительство водохранилищ, прудов, каналов, спрямления и иные изменения русел рек и т.п.), прерывистости внутригодового стока (для промерзавших и пересыхавших водных объектов), количества малых водных объектов (формирующих во многом сток с бассейна объекта), непрерывности водного объекта (плотины и иные гидротехнические сооружения).
ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ КУМО-МАНЫЧСКОЙ ВПАДИНЫ
В главе даны описания основных черт рельефа и геологического строения впадины, климатических условий (солнечная радиация, циркуляция атмосферы, ветровой режим, температурный режим, влажность воздуха, атмосферные осадки, снежный покров и метели), почв и растительности.

Кумо-Манычская впадина представляет собой слаборасчлененную равнину, наклоненную от водораздела Азовского и Каспийского морей на северо-запад и юго-восток. В целом в рамках настоящего исследования рассматриваемым в работе регионом является впадина с прилегающими территориями, принадлежащими бассейнам Западного и Восточного Манычей. Этот регион с севера ограничен Сальско-Манычской грядой и южными отрогами возвышенности Ергени с абсолютными высотами до 180-220 м. К югу находится Азово-Манычская возвышенность с высотами до 100-240 м и Ставропольская возвышенность (наибольшая высота 832 м). Все возвышенности густо расчленены оврагами, балками, долинами временных и постоянных водотоков.

Климатические условия региона умеренно-континентальные, с количеством атмосферных осадков 217-650 мм, но со сравнительно высокой температурой воздуха в тёплый период и соответственно большой величиной испарения. Температура воздуха с запада на восток увеличивается, а количество атмосферных осадков уменьшается. С возрастанием абсолютных высот количество последних достигает наибольших значений на Ставропольской возвышенности.

Почвы на большей части территории черноземные и каштановые. Растительность степная, полупустынная и на небольшой площади лесостепная. Естественная растительность практически полностью преобразована. Распаханность земель достигает 60-70 %, а местами до 90 %.

ГЛАВА 3. ГИДРОГРАФИЧЕСКАЯ СЕТЬ КУМО-МАНЫЧСКОЙ

ВПАДИНЫ В ЕСТЕСТВЕННЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ УСЛОВИЯХ
3.1. Характеристика гидрографической сети в естественный период
Гидрографическая сеть Кумо-Манычской впадины развита относительно слабо. Густота речной сети на большей части составляет 0,2-0,3 км/км2. До 1932 г. гидрографическая сеть была в основном естественной, а водные объекты были представлены реками, озёрами и незначительным числом прудов.

Основные реки впадины - Западный и Восточный Маныч, первая из которых относится к бассейну Азовского моря, а вторая – Каспийского (рис.1). Особенностью этих рек на этот период являлась их маловодность и то, что р. Калаус была бифуркирующей – сток её шел как в Западный, так и в Восточный Маныч, причём в XX столетии основная часть воды поступала в р. Восточный Маныч.

До 1932-1940 гг. р. Западный Маныч, а до 1969 г. и р. Восточный Маныч в маловодные годы и даже в годы со средней водностью в отдельные месяцы пересыхали, а зимой промерзали, превращаясь в цепочку не соединённых между собой плёсов. Вода в реках была сильно минерализована, насыщена солями и опреснялась только в период весеннего половодья. Аналогичные процессы отмечались и на озёрах.
3.2. Характеристика гидрографической сети в антропогенных условиях
В результате целенаправленного изменения гидрографической сети Кумо-Манычской впадины было построено много водохранилищ и прудов, каналов, уничтожен целый ряд озёр.

Рис.1. Гидрографическая схема района исследований
а – реки, б – пересыхающие реки, в – каналы, г – озера и водохранилища,

д – названия каналов: 1 – Садковский, 2 – Донской магистральный, 3 – Пролетарская ветвь, 4 – Азовский, 5 – Левая ветвь Правоегорлыкского канала,

6 – Невинномысский, 7 – Барсуковский, 8 – Большой Ставропольский, 9 – Кумо-Манычский, 10 – Терско-Кумский, 11 – Левокумская ветвь Кумо-Манычского канала, 12 – Кумский, 13 – Чограйский

Изменение гидрографии рек сказалось в образовании в их руслах водохранилищ и прудов. В результате этого длина рек сократилась, была затоплена пойма рек, началась интенсивная переработка берегов на водохранилищах и реках, а ниже водохранилищ усилилась эрозия русел рек. В долинах рек, где образовывались водохранилища, были затоплены как небольшие, так и крупные озёра.

В устьевой части р. Калаус была построена глухая плотина, прекратившая сток этой реки в р. Восточный Маныч. Это привело к тому, что теперь р.Калаус не приток и не исток р. Восточный Маныч. Её в настоящее время можно считать притоком и истоком р. Западный Маныч (рис.2).

Рис.2. Схема устьевой части р. Калаус и верховья рек Западный и Восточный Маныч
а – реки, б – озёра и водохранилища, в – границы поймы р. Калаус,

г – отметки высот, д – бывшее направление стока р. Калаус в

р. Восточный Маныч, 1 – оз. Лысый Лиман, 2 – Калаусская плотина,

3 – Чограйское водохранилище
Река Западный Маныч от места впадения в р. Дон и до устья р. Калаус превратилась в каскад водохранилищ - Пролетарского, Весёловского и Усть-Манычского. Первые два из них разделены между собой плотиной, а между Весёловским и Усть-Манычским - имеется короткий отрезок речного русла протяженностью 8,2 км, а также судоходный канал длиной 6 км.

В связи с отсечением Калаусской дамбой стока р.Калаус за исток р. Восточный Маныч теперь надо принимать р. Рагули. Существенно изменило гидрографию территории Чограйское водохранилище, перекрывшее 53,7 км русла р. Восточный Маныч.

В связи с перестройкой гидрографической сети Кумо-Манычской впадины существенно изменилась её структура: теперь основными водными объектами нужно считать водохранилища и каналы.

Особенностью гидрографической сети Кумо-Манычской впадины является густая сеть каналов, распределителей, дрен и коллекторов. Большая часть из них создана с целью орошения и обводнения засушливых степных районов, а также для обеспечения судоходства на р. Западный Маныч. Наиболее значительными каналами по объёму воды, проходящей по ним, являются Невинномысский, Кумо-Манычский, Пролетарская ветвь Донского магистрального, Черноземельский, Азовский и Левая ветвь Правоегорлыкского канал. Длина этих каналов 49-274 км.
3.3. Изменение гидрографической сети за ХХ столетие
Перестройка гидрографической сети в Кумо-Манычской впадине началась с 1932 г. и происходила в три этапа. На первом, в 1932-1936 гг. в долине р. Западный Маныч было создано три водохранилища: Усть-Манычское, Весёловское и Пролетарское, в результате чего затоплено много озёр, расположенных в пойме реки, в т.ч. озеро Маныч-Гудило, которое стало частью Пролетарского водохранилища.

На втором этапе (1948-1953 гг.) в бассейн р. Западный Маныч стала подаваться по Невинномысскому и Донскому магистральному каналам кубанская и донская вода. Одновременно на р. Егорлык было создано несколько водохра­нилищ, а озеро Сенгилеевское превращено в водохранилище, началось строительство многочисленных оросительных ка­налов и прудов на всех, даже небольших, притоках р. Западный Маныч.

На третьем этапе (1965-1975 гг.) построены каналы Калаусский, Кумо-Манычский, Черноземельский, плотина в устье р. Калаус, Чограйское водохранилище. В последующие годы продолжалось строительство новых водохранилищ и каналов как основ­ных, так и распределительных, что позволило резко увеличить орошаемые площади в Ростовской области, Ставропольском крае и Республике Калмыкия.

В бассейнах р.Западный Маныч и р. Восточный Маныч весьма значительно изменилась гидрография озёр, что выразилось в исчезновении, распаде и даже в увеличении площади отдельных озёр и появлении новых (табл.1, рис.3).
Таблица 1

Изменение площади некоторых озёр и образование новых

в бассейне р. Восточный Маныч за 1950-1995 гг.

Название или номер озера

Площадь озера, км2

Изменение

площади

Примечание


1950 г.

1995 г.

км2

%

Малое

Солёное

2,56

2,72

+0,16

+6




Довсун

8,32

10,8

+2,48

+30




Сага-Бирючья

6,80

7,40

+0,60

+9




Матхир

2,8

3,12

+0,32

+11




Состинское

2,20

2,20

0,0

0




Матхир 1

-

1,90







Образовалось после 1970 г.

Матхир 2

-

0,88







То же

Матхир 3

-

1,60







"

Турксад 1

0,20

1,00

+0,80

+80




Назарова 2

0,50

-

-0,50




Высохло к 1988 г

Назарова 3

-

5,60







Образовалось после 1970 г.
  1   2   3

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconРеферат Агрометеорологическая характеристика Ставропольского края
Ставропольская возвышенность постепенно понижается и на западе сливается с Кубано-Приазовской равниной, на севере с Кумо-Манычской...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconДоклад о состоянии и об охране окружающей среды в Тверской области в 2012 году
Охватывает водоносные горизонты и комплексы, находящиеся под активным дренирующим воздействием гидрографической сети, испытывающие...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconБиблиографический указатель раскрывает экологические вопросы в медицине...
Экологическая медицина и среда обитания: информационно-библиографический указатель / гбоу впо «дгма» фаз рф, научная библиотека;...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconР. Ш. Жемухов Антропогенное изменение климата и управление водными...
Лагается один из возможных подходов к решению задачи управления водными и земельными ресурсами оросительной системы в условиях изменившегося...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconКурсовая работа по дисциплине «сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»
Проектирование сети, логическое проектирование сети, физическое проектирование сети, нагрузка на сеть, пропускная способность сети,...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconПояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций»
Проектирование сети, логическое проектирование сети, физическое проектирование сети, нагрузка на сеть, пропускная способность сети,...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Изменение инфраструктуры школьной сети. Развитие и укрепление ресурсной базы школы
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Изучаемые вопросы: изменение общих параметров; изменение свойств конструктора таблиц
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины icon«архитектура ЭВМ и систем» Новосибирск сгга содержание
Эвм различных классов; параллельные системы понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах; матричные и ассоциативные...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины icon«Уроки химии в подростковой школе»
«Основной школой». Мы понимаем, что это повлечет за собой не только изменение нормативно-правовой документации, но и, прежде всего,...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconРеферат тема: “Структурированные компьютерные сети”
В последнем случае абоненты компьютерной сети могут подключаться к сети в относительно произвольных точках, охваченных сетью телефонии,...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconПравила использования сети Интернет Регламент работы учащихся, учителей...
...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Освоить простые приёмы редактирования таблиц: выделение ячеек таблицы; изменение высоты строк и ширины столбцов; выравнивание текста...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconКонспект урока глобальные компьютерные сети. (Тема урока) фио (полностью)...
Цель урока: изучить структуру глобальной сети Интернет и освоить основные методы поиска в сети
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconТехническое задание на выполнение работ по модернизации сети передачи...
Настоящий документ содержит требования по качеству и количеству работ выполняемых в рамках модернизации сети передачи данных и локальной...
Антропогенное изменение гидрографической сети кумо-манычской впадины iconВодонапорная гидрогеологическая система и её трансформация при разработке...
Правила подготовки к печати оригиналов, предназначенных для изданий пияф в форме препринтов, сообщений и авторефератов


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск