Мінливість річкового стоку та гідрохімічного режиму річки Дунай як джерела водообміну та водооновлення озера Китай. Часові і просторові мінливості мінералізації води за наявності гідротехнічних споруд. Підходи щодо визначення складових водних балансів.
До 60-х років минулого сторіччя водообмін відбувався через природні протоки, які зєднували озера з річкою, шляхом вільного надходження і спрацювання води в залежності від рівнів води в Дунаї. Таким чином, динаміка рівнів води у водоймах відповідала їхній динаміці в р.Дунай. Для підтримки експлуатаційних рівнів води відбувались підкачки слабомінералізованої (у середньому 380-410 мг/дм3) води з р. Це призвело до збільшення мінералізації води у водоймі, значення якої в останні роки (2000-2006 рр.) коливаються від 2200 до 3600 мг/дм3, а у маловодному 2007 р. сягали 6300мг/дм3, що перевищує у рази встановлені вимоги до якості питної та зрошувальної води (до 1000мг/дм3). Дунай, шлюзи закриваються, а вода з озера витрачається на випаровування і різні види її використання у комунально-побутовій сфері та на зрошування.Режим водообміну оз.Китай з р.Дунай полягає в тому, що навесні відкриваються шлюзи на сполучуючих річку й озеро каналах і відбувається наповнення водойми до відмітки НПР=1.5 МБС (чи меншої, відповідно з рівнями води у річці). На період вегетації, тобто у меженний період на р.Дунай, шлюзи закриваються, а вода з озера витрачається на випаровування і різні види її використання у комунально-побутовій сфері та на зрошування. Враховуючи, що надійних безпосередніх вимірювань надходження води з р.Дунай до оз.Китай та скидів до неї немає, ці величини розраховуються зворотнім шляхом з рівняння (1). мінералізація складових водного балансу (атмосферних опадів, вод річок Киргиж-Китай і Аліяга, бічного припливу, ґрунтового стоку, дренажних вод та води, що надходить з р. Наступне (після 1997р.) десятиріччя, у звязку зі зменшенням площ зрошування і майже повним припиненням заборів води для використання у сільськогосподарських цілях, характеризується іншим розподілом витрат води, а разом і солей.Найбільший відсоток у прихідних частинах сольових балансів оз.Китай за період 1979-2007рр. становить надходження солей разом з річковим стоком - від 12 до 78%, частка внеску сумарного поверхневого припливу (річкового та бічного) - від 14 до 87 %. Дещо менший відсоток складає надходження солей разом з дунайською водою - від 6 % у роки, коли місцевий поверхневий приплив значний, і до 56 %-у маловодні роки, коли стік річок Киргиж-Китай і Аліяга був майже відсутній. Найбільший відсоток у витратних частинах сольових балансів оз.Китай за період 1979-1997 рр. становлять витрати солей разом з забором води на зрошування (від 36 до 78 %), зі скидами води у р. Наступне (з 1997р.) десятиріччя, у звязку зі зменшенням площ зрошування і майже повним припиненням заборів води для використання у сільськогосподарських цілях, характеризується іншим розподілом витрат води, а разом і солей. В результаті моделювання сольових балансів озера Китай на перспективу зроблені наступні висновки: - з урахуванням сучасних умов функціонування водойми мінералізація води S може коливатись від 2200 до 6900 мг/дм3, в залежності від водності і пори року.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
У дисертації обґрунтовані модельні рівняння водних і сольових балансів озера Китай, визначені складові, що входять до них та запропоновані можливі варіанти подальшого функціонування водойми. В результаті виконаного дослідження зроблені такі висновки: 1. Прихідні частини водних балансів озера Китай за 1979-2007 рр. у найбільшій мірі визначають опади на водну поверхню (від 12 і до 46 %),надходження води з р. Дунай самопливним шляхом (від 11 і до 61 %)та підкачки (до 62%) дунайської води (до 2000 р.). В окремі роки значний відсоток становив і поверхневий стік (річковий до 30 %, бічний приплив - до 7%).
2. У витратній частині більшості водних балансів на випаровування припадає від 35 і до 90%, менше скиди води у р. Дунай (від 7 до 46%), за виключенням 2002, 2003 і 2007 рр., коли не було скидів у р. Дунай зовсім, забори води на зрошування (до 1997 р.) становлять від 15 до 42 %. Інші складові водних балансів у більшості років не перевищують 10 %.
3. З урахуванням просторової неоднорідності мінералізації води у водоймі розроблена математична модель сольового балансу озера. Найбільший відсоток у прихідних частинах сольових балансів оз.Китай за період 1979-2007рр. становить надходження солей разом з річковим стоком - від 12 до 78%, частка внеску сумарного поверхневого припливу (річкового та бічного) - від 14 до 87 %. Дещо менший відсоток складає надходження солей разом з дунайською водою - від 6 % у роки, коли місцевий поверхневий приплив значний, і до 56 %- у маловодні роки, коли стік річок Киргиж-Китай і Аліяга був майже відсутній. Надходження солей разом з дренажними водами складає до 27 % у роки, коли відбувались значні забори води з водосховища. На інші складові майже в усі роки припадає усього до 10%.
4. Найбільший відсоток у витратних частинах сольових балансів оз.Китай за період 1979-1997 рр. становлять витрати солей разом з забором води на зрошування (від 36 до 78 %), зі скидами води у р. Дунай - від 13 до 50%, з фільтрацією - до 20%. Наступне (з 1997р.) десятиріччя, у звязку зі зменшенням площ зрошування і майже повним припиненням заборів води для використання у сільськогосподарських цілях, характеризується іншим розподілом витрат води, а разом і солей. За період 1998-2007 рр. найбільший відсоток витрат солей припадає на скиди води у р. Дунай - від 15 до 75 %. Виключення - 2002 і 2007 рр., коли скиди не відбувались зовсім. Відсоток витрат на фільтрацію становить від 12 до 94 % (у роки, коли не було скидів води у р. Дунай), при заборах води на зрошування та інші види користування для цього ж періоду - від 1 до 26 %.
5. За результатами розрахунків сольових балансів у 1979-2007рр. змодельовано багаторічний хід мінералізації води в оз. Китай. Безпосередніх даних про мінералізацію води в озері до 2000 р. немає, тому за початкові на січень 1979 р. були прийняті значення мінералізації на рівні 1000, 2000 та 3000мг/дм3. За різних початкових величин мінералізація становиться однаковою вже у перші пять років, незалежно від вихідних величин і до 1988р. коливається у межах 1300 - 2500 мг/дм3, в залежності від пори та водності року. У наступний період мінералізація води знижується і до 1993 р. не перевищує 2000 мг/дм3. Починаючи з 1991 р., у часовому ході мінералізації води оз. Китай можна відмітити наявність додатного тренду. До 2006р. мінералізація води підвищується і сягає 3500 мг/дм3. У 2007 р. спостерігався підйом мінералізації до 6000 мг/дм3, що повязано зі значним випаровуванням та незначним самопливним наповненням з р.Дунай.
6. В результаті моделювання просторової мінливості мінералізації вод зроблені наступні висновки: - солеобмін між північною та південною частинами озера утруднений навіть за відсутності дамби у центральній частині водойми;
- за наявності дамби водообмін ще більш утруднюється, при цьому мінералізація води підвищується у північній частині та дещо зменшується у південній;
- наявність каналу Старотроянський між північною та південною частинами вздовж західного берегу водойми майже не впливає на ситуацію, бо змінює значення мінералізації води лише у межах декількох відсотків;
- суттєве зниження мінералізації води як у північній, так і у південній частинах може бути досягнуте головним чином за рахунок вилучення сильномінералізованих вод річок Киргиж-Китай і Аліяга.
7. В результаті моделювання сольових балансів озера Китай на перспективу зроблені наступні висновки: - з урахуванням сучасних умов функціонування водойми мінералізація води S може коливатись від 2200 до 6900 мг/дм3, в залежності від водності і пори року. При аналізі динаміки S можна відмітити два періоди. У перші вісім років відбувалося поступове підвищення мінералізації, а у наступні, тобто у змодельовані роки, вона коливається близько 3500 мг/дм3, за виключенням підвищення до майже 7000 мг/дм3 у маловодні умовні роки;
- за умови відведення стоку річок Киргиж-Китай і Аліяга, води яких найбільш мінералізовані з усіх складових сольових балансів і мають досить високу питому вагу (від 27 до 78%), середня мінералізація води значно зменшується і через 20 умовних років майже не перевищує 1500 мг/дм3, за виключенням підвищення у маловодні роки;
- при розрахунках, виходячи з припущення, що скиди води будуть відбуватись по каналу Старотроянський, який будується вздовж західного берега оз. Китай, з північної частини водойми, де мінералізація вища за середню по озеру, а не з південної, середня мінералізація коливатиметься близько 2300мг/дм3, за виключенням підвищення її у маловодні роки;
- за умови компенсації випаровування слабомінералізованою дунайською водою (?390мг/дм3) загальна мінералізація води в озері зменшується в перші чотири роки та далі коливатиметься близько 1600 мг/дм3. Але у деякі роки, за умови таких підкачок, рівень води перевищує НПР (1.5МБС);
- за умови компенсації випаровування за рахунок підкачок води з р.Дунай і підтримки НПР=1.5 МБС у літні місяці (червень, липень, серпень), коли шлюзи закриті, мінералізація води коливатиметься від 1700 до 3800мг/дм3, в залежності від водності і пори року. В цілому на всьому часовому інтервалі мінералізація води знаходиться на рівні 2500мг/дм3;
- як і в попередньому варіанті, при моделюванні за умови підкачки води з р. Дунай до НПР=1.5 МБС у літні місяці, але за скидів восени переважно з північної частини водойми, мінералізація води у перші два роки знижується, а потім коливається в значних межах. В окремі роки вона не перевищує 1000мг/дм3, тобто встановленого для зрошування нормативного значення. В інші роки мінералізація збільшується до 1700 мг/дм3;
- за умови відновлення зрошування та припущенні, що забори води на зрошування будуть на рівні 10.0; 20.0; 30.0; 40.0; 50.0 млн.м3 у літні місяці (червень, липень, серпень) і відбуватимуться відповідні компенсації води підкачками з р. Дунай, нормативні значення мінералізації (1000 мг/дм3) досягаються вже в перші роки, але лише при заборах води з водойми на рівні 50млн.м3. При зменшенні заборів на зрошування середня мінералізація по водоймі починає збільшуватись. Нормативні значення мінералізації (до 1000мг/дм3) у деякі роки при заборах 30-50млн.м3 можуть бути досягнуті при скидах води в осінній період з північної частини водойми (використовуючи добудований Старотроянський канал).
Наведені результати просторового і часового моделювання свідчать про те, що при подальшому використанні вод озера Китай, розробляючи або корегуючи управлінські заходи, необхідно переглянути експлуатаційний режим водойми та слід визначитись, у тому числі й з його статусом стосовно водогосподарського використання у майбутньому.
Може йтися про відновлення зрошування на існуючому раніше рівні 30-50млн.м3 і відповідних підкачках та добудові каналу Старотроянський для скидів більш мінералізованих вод з північної частини водойми безпосередньо у р. Дунай. Альтернативний варіант за сучасних умов функціонування оз. Китай передбачає використання його як обєкт головним чином рибогосподарського призначення.
4. Гопченко Е.Д.Многолетняя изменчивость минерализации воды в дельтовой части Дуная / Е.Д.Гопченко, С.Д.Кузниченко, Ю.С.Белаш // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія :наук. збірник, 2006. - Т. 11. - С.219 - 224. (Особисто автору належить статистичний аналіз мінералізації і рівнів води в р. Дунай).
5. Гопченко Є.Д.Особливості водного і сольового режимів оз. Китай у 2005 та 2006 рр. / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва // Вісник ОДЕКУ. - 2007. - Вип.4. - С. 280 - 286.
6. Тучковенко Ю.С. Роль існуючих гідротехнічних споруд у формуванні просторово-часової мінливості мінералізації та забруднення вод оз.Китай / Ю.С.Тучковенко, Є.Д.Гопченко, Ю.С.Бєлаш // Причорноморський екологічний бюлетень. - 2007. - №2 (24). - С. 137 - 141. (Особисто автору належить реалізація моделі для аналізу просторово-часової мінливості мінералізації води у водоймі).
7. Гопченко Е.Д. Многолетняя изменчивость минерализации воды оз. Китай / Е.Д.Гопченко, Ю.С.Медведева // Міжнародна науково-практична конференція, 31 травня - 1 червня 2007р. „Екологічні проблеми Чорного моря” : збірник наук. статей. - Одеса, 2007. - С. 68 - 69.
8. Гопченко Є.Д. Водний режим оз. Катлабух / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва, Л.О.Міченко // Метеорологія, кліматологія та гідрологія.- 2008. - Вип. 10, ч. 2. - С. 114 - 119. (Особисто автору належить обґрунтування методики досліджень, визначення та аналіз складових водних балансів).
9. Гопченко Є.Д.Особливості водного і сольового режимів оз. Китай у 2007р. / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва // Вісник ОДЕКУ. - 2008. - Вип.6. - С.129- 132.
10. Гопченко Є.Д.Аналіз сучасних морфометричних та деяких фізико-хімічних характеристик лиману Куяльник / Є.Д.Гопченко, О.М.Гриб, В.В.Бєлов, К.О. Гриб, Ю.С.Медведєва // Міжнародна науково-практична конференція, 29 - 30 жовтня 2009р. „Екологічні проблеми Чорного моря” : збірник наук. статей. - Одеса, 2009. - С. 63 - 65. (Особисто автору належить участь у проведенні польових досліджень та первинній обробці результатів).
Тези і матеріали конференцій:: 11. Медведева Ю. С. Ионный сток р.Дунай у г.Рени / Ю.С.Медведева // Матеріали студентської наукової конференції ОДЕКУ, 12 - 16 квітня 2004р.: тези допов. - Одеса, 2004. - С. 4 - 5.
12. Бєлаш Ю.С. Особливості водно-сольового режиму оз. Китай / Ю.С.Бєлаш // Матеріали V наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ, 18 - 20 березня 2005 р. : тези допов. - Одеса, 2005. - С. 78 - 79.
13. Бєлаш Ю.С. Особливості водно-сольового режиму Придунайських озер (на прикладі озера Китай) / Ю.С.Бєлаш // Матеріали VII Всеукраїнської наукової конференції студентів, магістрів, аспірантів „Екологічні проблеми регіонів України”, 19-20 квітня 2006 р.: тези допов. - Одеса, 2006. - С. 10-11.
14. Медведєва Ю.С.Особливості водного і сольового режимів оз. Китай у 2005 та 2006 рр. / Ю.С.Медведєва // Матеріали VII наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ, 14 - 19 травня 2007 р.: тези допов. - Одеса, 2007. - С. 32.
15. Гопченко Є.Д. Мінливість водних і сольових балансів озера Китай на протязі 1979-2007рр. / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва // Матеріали другої міжнародної науково-технічної конференції, присвяченої 75-річчю ОДЕКУ, 26 - 28 вересня 2007 р. : тези допов. - Одеса, 2007. - С. 137 - 141.
16. Медведєва Ю.С. Водно-сольовий режим оз. Китай у 2007 р. / Ю.С.Медведєва // Матеріали VII наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ, 12 - 17 травня 2008 р.: тези допов. - Одеса, 2008. - С. 53 - 54.
17. Гопченко Є.Д.Наукове обґрунтування заходів по корегуванню правил експлуатації водосховища Катлабух / Є.Д.Гопченко, Ю.С.Медведєва, Л.О.Міченко // Матеріали звітної науково-технічної конференції науково-педагогічних працівників ОДЕКУ, 3 - 4 лютого 2009 р.: тези допов. - Одеса, 2009.- С. 35 - 37. (Особисто автору належить обґрунтування та визначення складових рівнянь водних і сольових балансів оз.Катлабух).
18. Медведєва Ю.С.Моделювання сольових балансів оз. Китай / Ю.С.Медведєва // Матеріали IX наукової конференції молодих вчених ОДЕКУ, 11 - 16 травня 2009 р.: тези допов. - Одеса, 2009. - С. 50.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
