Водные ресурсы Среднего Урала (стр. 6 из 11)

Таблица 4

Основные гидрологические характеристики рек Среднего Урала в створах регулирования [ 27, с. 267]

Река	Водохранилище	Средний многолетний расход воды, м 3 /с	Коэффициент изменчивостигодового стока	Коэффициенты уравнения (3 )		Средний меженный расход воды , м3,95%обеспеченности, м3/ с	Год объем воды
				а	в
Сысерть	Верхне-Сысертское	1,14	0,40	0,86	5,5	0,13	11232,0
Выя	Верхне-Выйское	1,17	0,40	0,49	5,9	0,19	16416,0
Пьшма	Белоярское	3,10	0,45	0,303	3,87	0,48	41472,0
Черная	Черноисточинское	2,50	0,40	0,45	2,7	0,40	34560,0
Ревда	Ново-Мариинское	3,79	0,30	0,42	1,38	0,39	33696,0
Выя	Верхне-Выйское	0,86	0,30	0,68	3,6	0,12	10368,0
Выя	Нижне-Выйское	1,23	0,30	0,36	5 4,32	0,17	14688,0
Тура	Верхне-Туринское	2,04	0,30	0,31	2,69	0,35	30240,0
Сысерть	Сысертское	1,18	0,40	0,74	4,82	0,14	12096,0
Бардянка	Заводоуспенское	0,47	0,50	1,6	20,0	0,06	5184,0
Ик	Среднеикское	0,39	0,76	3,65	14,8	0,01	864,0
Ик	Нижнеикское	0,80	0,76	2,5	12,8	0,03	2592,0

Данные таблицы 4 показывают, что наиболее интенсивно идет расход воды в реках: Пышма, Ревда Черная, Тура. Объясняется это тем, что эти реки протекают по территории промышленных центров, которые забирают поверхностные воды не только на общехозяйственные нужды, но и на промышленные.

2.3 Подземные воды

Существенным резервом в водном балансе могут служить возвратные воды, сбрасываемые в реки после использования подземных вод на водосборе [ 11, с. 118 ].

Значительная часть атмосферных осадков, выпадающих на земную поверхность, частично стекает по поверхности или внутрипочвенным путем в речную сеть, частично испаряется, а частично фильтруется в подземные водоносные горизонты, пополняя запасы подземных вод. Однако большая часть воды, поступившей в подземные горизонты, в конечном итоге возвращается в реки, моря, океаны.

Очень пестрой является картина залегания подземных вод в полосе гор и предгорий, отражающая сложное строение Уральского хребта. Горные районы довольно богаты выходами небольших по мощности родников. Особен- но значительны запасы подземных вод на Среднем Урале.

Грунтовые воды обильны в песчаных и галечных наносах речных долин. В кристаллических породах горных и предгорных районов подземные воды циркулируют по трещинам [ 24, с. 92 ]. В растворимых же породах (известняках, гипсах и др.) – по многочисленным пустотам, образуя местами обильные источники.

Проходя через толщи горных пород, подземные воды минерализуются. приобретают целебные свойства. На Среднем Урале чаще всего встречаются холодные известковые воды, содержащие иногда натрий. Есть и солоноватые воды. В старейшем на Урале курорте Нижние Серги (на р. Серге) выходят минеральные воды со слабым содержанием сероводорода. В Зауралье для курорта Курьи (близ г. Сухой Лог) используются слабожелезистые воды. Вблизи деревни Липовка есть источники с выходами радоновых вод.

Главнейшие скопления глубоких подземных вод Среднего Урала и прилегающих территорий приурочены к зонам тектонических разломов. Наи-большее значение имеют молодые движения, имевшие место не только по окраинам горной полосы, но и ближе к осевой части. Именно для зон позднейших движений земной коры характерна большая водоносность глубоких трещин в толщах горных пород (гранитов, кварцитов, мраморизованных известняков, кремнистых сланцев и др.) [ 24, с. 96 ]. Своеобразными местами накопления вод служат кварцевые, порфиритовые и гранитные жилы. Крупные скопления глубоких подземных вод встречаются в местах развития карста среди известняков западных и отчасти восточных предгорий хребта.

Обычно безвозвратные потери при хозяйственно – бытовом водоснабжении не превышают 15 – 20 %. Поэтому возвратные воды могут быть учтены дополнительно в водохозяйственном балансе. Возможный путь решения проблемы водохозяйственного баланса – комбинированное использование поверхностных и подземных вод.

Итак, можно сделать выводы:

- При анализе многолетних колебаний водности рек следует различать естественную и антропогенную изменчивость. Первая из них обусловлена лишь метеорологическими факторами, вторая — искусственным изменением стока (забором вод на хозяйственные нужды, безвозвратными потерями стока, сопутствующими преобразованию режима рек, например, созданию водохранилищ).

- У рек Среднего Урала четко прослеживается систематическое уменьшение водности, обусловленное антропогенными факторами.

- Сооружение водохранилищ имеет главной целью в большинстве случаев перераспределение стока во времени (регулирование стока), которое пресследует различные хозяйственные цели.

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА НА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

3.1 Общие факторы влияния

Реки широко используются многочисленными и разнородными водопотребителями и водопользователями. Во многих районах — это главные источники используемых в хозяйстве вод.

Основные потребители и пользователи речных вод: промышленность, тепловая и атомная энергетика, коммунальное озяйство, орошаемое земледелие (водопотребители), гидроэнергетика, речной транспорт, рыбное хозяйство (водопользователи).

Все хозяйственные мероприятия, оказывающие влияние на речной сток, можно подразделить на две большие группы. К первой группе относятся те виды хозяйственной деятельности, которые не связаны непосредственно с забором воды из рек и преобразованием режима самих рек. Эти мероприятия влияют на сток рек косвенно — через изменение элементов водного баланса в речных бассейнах (главным образом испарения) и через изменение условий стекания талых и дождевых вод со склонов, сопутствующее преобразованию поверхности речного бассейна [ 7, с. 146 ]. Это вырубка леса и его восстановление, осушение болот и заболоченных земель, агротехнические мероприятия, урбанизация территории.

Ко второй группе относятся такие виды хозяйственной деятельности, которые связаны с изъятием, территориальным перераспределением и регулированием самого речного стока: забор вод на орошение земель, промышленное и коммунальное водоснабжение, «переброска вод» из других бассейнов, регулирование стока с помощью водохранилищ и т. д. В результате этих водохозяйственных мероприятий может измениться как величина стока, так и его внутригодовое определение.

Вырубка и восстановление леса. Вырубка лесов была исторически первым крупным проявлением деятельности человека, оказавшим влияние на сток рек.

Главная причина возможного изменения годового стока рек заключается в изменении суммарного испарения в результате вырубки или восстановления леса. Испарение же зависит от характера подстилающей поверхности, в частности от потребления воды лесом, которое различается у лесов разного возраста и состава.

Доказательства изменения испарения и стока привел О. И. Крестовский на примере вырубки и восстановления елового леса (рис. 7) [ 22, с. 194 ]. В первое десятилетие после вырубки леса испарение резко снижается (на 20—35%), так как надпочвенная растительность, оставшаяся после вырубки спелого елового леса, не требует большого количества влаги.

Рис. 7. Изменение стока в зависимости от вырубки леса (по данным Шахова) 1 – испарение 2 - сток

Снижение испарения может привести к переувлажнению почвы, повышению уровня грунтовых вод. В это время сток с лесосеки возрастает и превышает норму в 1,4 – 1,9 раз. Особенно существенно возрастает поверхностный сток. Это, в свою очередь, приводит к усилению эрозии и увеличению стока наносов.

В последующие годы по мере восстановления древостоя испарение быстро увеличивается, а сток уменьшается. И лишь после полного восстановления видового состава леса сток возвращается к норме. Этот период продолжается 110 – 130 лет. При этом наиболее сильные изменения претерпевает поверхностная составляющая стока.

Когда на лесосеке проводят искусственную посадку хвойного леса, вос-становление и леса и стока происходит на 25—50 лет быстрее. Если же на месте лесосеки создают сельскохозяйственные угодья, то изменение величины стока будет зависеть от вида сельскохозяйственных культур и от того, больше или меньше воды потребляют они по сравнению с водопотреблением леса. Во многих случаях годовой сток с сельхозугодий приблизительно такой же, как и с леса.

Поскольку на больших речных бассейнах лес не бывает однородным по составу и возрасту (вследствие, например, разновременности вырубок), суммарное влияние леса на годовой сток на больших площадях нивелируется.

Что касается оценки влияния леса на подземную составляющую стока и на питание рек в меженный период, то роль леса в этом безусловно положительная. По П. Ф. Идзону, например, подземное питание рек в пределах лесной зоны на 30—70%, а сток в летне-осенний период на 20—50% больше на залесенных водосборах, чем на малооблесенных [ 7, с. 149 ]. В этом проявляется водоохранная и регулирующая роль леса. Восстановление лесов увеличивает ресурсы пресных подземных вод и подземное питание рек.

Осушение болот и заболоченных земель. К настоящему времени считается доказанным, что болота благодаря особым водно-физическим свойствам торфа активно поглощают воду, сильно ее испаряют и отдают рекам. Поэтому сток рек с заболоченных водосборов, как правило, меньше, чем сток рек с рядом расположенных незаболоченных водосборов.