Динамика гидрологических характеристик.
Общие сведения об изучаемой территории
Физико-географическое положение: Бассейн р. Тускарь расположен на Средне-Русской возвышенности, южном её склоне и граничит на севере с бассейном Волги (р. Ока), на востоке с бассейном р. Дона (р. Сосна), на юге и западе с бассейном р. Свапы. Координаты истока р. Тускарь 51º55´ с.ш. 36º51´ в.д., устья 51º42´ с.ш. 36º13´в.д. Площадь бассейна р. Тускарь 2480 км2, общая длина 105 км. Бассейн расположен в лесостепной зоне.
Рельеф: Территория, где протекает река Тускарь, представляет собой плоскую приподнятую, легко всхолмленную равнину высотой 150-250 м, густо пересеченную оврагами, балками и долинами мелких речек.
Геология: Под толщей осадочных пород залегают докембрийские изверженные и метаморфические горные породы, поверхность которых сильно расчленена. На глубине 69-120 метров вскрыты девонские породы: песчано-глинистые осадки, крупнозернистые пески. На поверхность выходят отложения верхнего девона – мергели, глины, песчаники. Отложения каменноугольного периода лежат на большой глубине 100-250 м. В геологическом строении бассейна р. Тускарь большое значение и место имеют напластования юрской системы, выраженные мощными толщами глин. Третичные отложения залегают трансгрессивно на меловых породах и представлены глауконитовыми песками, песчаниками, мергелями, песчаными глинами. Четвертичные отложения имеют широкое распространение и прикрывают коренные породы, представлены суглинками и супесями различного происхождения.
Гидрогеология: Воды девона – являются лучшими по качеству, не содержат железа, азотной кислоты и аммиака. Это напорные воды, залегают на глубине свыше 100м. Юрские воды залегают линзами значительной мощности и имеют связь с водами девона. Главным водоносным горизонтом, питающим реки бассейна Тускари, являются сеноманские пески, в толщу которых река погружена почти на всем своем протяжении. Ключи, выходящие из меловых песков, наблюдаются по всей речной сети бассейна р. Тускарь.
Почвы и растительность: Почвы представлены серыми лесными и черноземами. Основная часть бассейна Тускари распахана, лесистость составляет всего 1,8%. Лес и кустарники сохранились по долинам рек, склонам оврагов и балок. На распаханных участках преобладают злаковые травы и разнотравье (узколистный мятлик, пушистый овёс, степные виды клевера, степная таволга и другие).
Климат бассейна р.Тускарь: Умеренно-континентальный, лето солнечное продолжительное, средняя температура июля 18-19º. Зима холодная снежная. Атмосферные осадки выпадают в умеренном количестве. Увеличение количества осадков идёт на юго-запад области , по водоразделам р. Сейм и Псёл.
Гидрография и морфология бассейна: Гидрографическая сеть развита неравномерно. Основная масса притоков р. Тускарь расположена в правобережной части. Притоков длиной более 10 км насчитывается 10, основные из них: Снова, Непалка, Обметь, Виногребль, Кур.
Описание реки
Река Тускарь разбивается на два участка:
1. Исток – устье р. Снова.
2. Устье р. Сновы – устье р. Тускарь.
Долина реки извилистая, преобладает ширина 1,5-2,5 км, наибольшая – 3 км. Склоны долины ассиметричны, преобладающая высота 15-25 м. Левый склон пологий 5-10º, правый высокий и крутой 20-30º. Оба склона густо расчленены балками, оврагами и долинами малых рек. Пойма двухсторонняя, ровная, луговая, открытая, местами покрытая кустарниками. Во время весеннего половодья она затопляется на глубину 0,2-0,3 м. Русло извилистое, неразветвленное. Глубина реки по большей части в пределах от 0,3-0,8м до 1-1,5м. Преобладающая скорость течения 0,2-0,3 м/с. Дно реки ровное, не заросшее, преимущественно илисто-песчаное. Водная растительность в основном у берегов.
Уровенный режим р. Тускарь характеризуется ярко выраженным высоким и продолжительным весенним половодьем, низкими устойчивыми уровнями летне - осеннего периода, изредка прерываемое дождевыми паводками. Весеннее половодье начинается обычно в конце марта - начале апреля. Летне-осенняя межень устанавливается обычно в конце апреля - начале мая. Межень характеризуется низкими уровнями. Осенний подъем начинается в октябре, реже в ноябре. В оттепельные годы зимой наблюдаются паводки, на некоторых участках реки происходит взлом льда и частичное очищение от него. Опасные гидрологические явления наблюдаются в период весеннего половодья, когда заполняется пойма, разрушаются мосты.
Ледовый режим характеризуется медленным замерзанием реки, иногда прерывающимся периодами, когда река совершенно освобождается ото льда. Замерзание обычно начинается с появлением заберегов. Ледостав устанавливается в конце октября - начале ноября. Устойчивый ледяной покров держится 120-150 дней, поверхность его ровная, на перекатах наблюдаются полыньи. Толщина льда нарастает в течение всей зимы. В марте начинается таяние льда, появляются закраины и полыньи. В конце марта - начале апреля река вскрывается.
Средний годовой сток за многолетний период называется нормой годового стока. На неё влияют осадки и испарение. Норма стока характеризуется средним многолетним расходом и модулем стока, слоем стока и объемом. Расход р. Тускарь 10,13 м3/сек. Модуль стока 4,25 л/сек. Слой стока 133, 87 мм/год.
Динамика гидрологических характеристик.
1. Уровень воды. Чтобы проанализировать, как менялся уровень воды в реке за 28 лет, представим данные в таблице (Приложение№1) и на их основе построим графики.
График 1. р. Тускарь - г. Курск. Высший годовой уровень.
Как видно из графика уровень воды менялся циклически. Можно выделить 7 циклов, однако они не равны по продолжительности и по величинам уровней. Наблюдается два пиковых значения максимальной величины уровня: в 1994 и 2003 годах и три минимальных: в 1992, 2002,2004гг. Максимальная амплитуда колебания уровня составила 265 см.
График 2. р. Тускарь - г. Курск. Низший годовой уровень.
Величина низшего годового уровня р.Тускарь изменялась с меньшими амплитудами, чем в высшем уровне. Заметно резкое падения уровня с 1991 года по 1994 год. Величина паления составила 16 см. Сопоставив оба графика, можно увидеть, что кривые уровней имеют общие очертания циклов, но выделяются два года с крайне высокими колебаниями, когда резкий подъем в одном графике соответствует падению во втором. Это 1994 и 2003гг., когда колебания уровня составили 361 см и 336 см соответственно.
2.Расходы воды. В динамике среднегодового расхода воды (График 3, Приложение №2) можно отметить общую тенденцию к снижению показателя за рассматриваемый период. Здесь также выделяются два «пиковых» года: 1994 и 2003гг, когда величина показателя стремительно увеличивалась по сравнению с ближайшими годами. Это объясняется тем, что при увеличении уровня воды, связанного с повышением водности реки, увеличивается и расход воды, который зависит от площади сечения водной поверхности и скорости течения. На этом графике также можно отметить цикличность в динамике показателей.
График 3. Средний годовой расход воды, м3/с
В период с 1989г по 1992г произошел большой спад в расходе воды, что в свою очередь отражено и на предыдущих графиках уровней: в этот же период высший годовой уровень также имел меньшие величины, однако низший годовой уровень имел продолжительный подъем. Это объясняется тем, что при кажущихся «высоких» показателях низшего уровня, который обычно наступает в зимний период, общая площадь сечения реки (зимой) во много раз меньше, чем в период с высшим годовым уровнем (летом).
График 4. Среднегодовые показатели слоя и объема стока р. Тускарь
На Графике 4, отражающем слой и объем стока показатели за рассматриваемый период испытывали аналогичную динамику, можно отметить подъемы и спады одинаковой интенсивности в одни и те же годы. Общая тенденция – снижение величин среднегодового слоя и объема стока.
Температура воды.
На гидрологических постах температуру воды измеряют как среднюю декадную в январе, феврале, марте, апреле, ноябре и декабре, т.е. в холодные месяцы. В теплые месяцы (с мая по октябрь), когда нет ледовых явлений на реке, измеряют среднемесячную температуру. Также отмечается высшая температура воды в году, её дата и даты перехода температуры воды осенью и весной через 0,2ºС. Для отслеживания динамики я взяла среднемесячную температуру воды теплого сезона.
График 6. Среднемесячные температуры воды
При анализе графиков можно выявить характерную особенность: температура воды в р. Тускарь в июле- августе за последние 28 лет увеличилась на 2,8ºС и 3,5ºС соответственно, что связано с общим увеличением среднемесячных температур воздуха в этих месяцы, явившегося следствием общего потепления климата. Максимальные показатели температур этих двух месяцев зафиксированы в 2001 году. Температура мая имела минимальное значение 12ºС в 1999 году, однако в этом же году значения температуры последующих двух месяцев возросли до 22-24ºС.
Показатели температуры воды осенних месяцев имеют аналогичный ход за исключением периодов 1981- 1983 и 1999 – 2004, где наблюдается инверсия.
Мутность.
График 7. Динамика мутности воды.
Из графика 7 видно, что мутность была наибольшей в 1981 году и наименьшей в 2007. В динамике величины мутности воды также можно проследить цикличность, однако здесь циклы более протяженные во времени, по сравнению с выше рассмотренными гидрологическими характеристиками. Средняя мутность за 28 лет 27,7 г/м3.
Ледовые явления.