СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ ВОДОЕМОВ КАЛМЫКИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДОЛГОВРЕМЕННОГО ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА 

MODERN CONDITION OF ARTIFICIAL WATER RESOURCES OF KALMYKY ON THE RESULTS OF LONG-TERM GEO-ECOLOGICAL MONITORING 

С.С. Уланова

S.S. Ulanova 

БНУ РК «Институт комплексных исследований аридных территорий»

(Россия, 358005, Республика Калмыкия, г. Элиста, ул. Хомутникова, 111) 

The Institute of Complex Research of Arid Areas

(Russia, 358005, Republic of Kalmykia, Elista, Khomutnikova Str., 111)

e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

В статье представлено современное состояние водохранилищ Калмыкии (Аршань-Зельмень, Цаган-Нур, Деед-Хулсун, Чограйское) по результатам геоэкологического мониторинга (с 2012-2017 гг.). Показано, что в настоящее время, в связи с увеличением минерализации вод, водоемы Калмыкии находятся в неудовлетворительном состоянии.

The present state of the Kalmykia reservoirs (Arshan-Zelmen, Tsagan-Nur, Deed-Khulsun, Chograiskoye) is presented in the article based on the results of geoecological monitoring (from 2012-2017). It is shown that at present, in connection with the increase in mineralization of waters, the reservoirs of Kalmykia are in an unsatisfactory state. 

Отделом экологических исследований БНУ РК «ИКИАТ» с 2001 г. ведется геоэкологический мониторинг, являющийся необходимым условием для объективной оценки современного состояния водных объектов. Он включает получение количественных значений нескольких показателей: гидрологических (уровень и площадь водоема), гидрохимических (минерализация, тип химизма), экологических – состав лимнофильной орнитофауны, гидробиологическое состояние водных объектов, функционирование экотонной системы «вода-суша» на побережье [2]. Методологическая основа проведения полевых работ – экотонная концепция «вода-суша» В.С. Залетаева, согласно которой вокруг водоемов выделяются блоки-пояса растительности, формирующиеся под различным влиянием водного объекта, в зависимости от его удаленности [1]. Комплексное исследование водоемов и их экотонов включало заложение топо-экологических профилей от уреза воды до зональной растительности. В пределах каждого блока отбирались грунтовые воды на минерализацию, отмечалась их глубина залегания, отбирались почвенные пробы, выполнялось стандартное геоботаническое описание и отбор растительных укосов на определение биологической продуктивности. Пробы воды отбирались на разных участках водохранилищ, как правило, в центральной части, вблизи выклинивания подпора и в приплотинной части. Анализ проб на минерализацию и химизм вод водоемов был выполнен в Калмыцком филиале ГНУ ВНИИГиМ Россельхозакадемии им. А.Н. Костякова в соответствии со всеми стандартами. Для расчета площадей водного зеркала использовали данные дистанционного зондирования («Ресурс О1 № 3», «Космос», «Landsat», «Spot») в разные сезоны (весна-лето-осень) в период с 1975-2017 гг. Объекты мониторинга – наиболее значимые в водном хозяйстве Республики Калмыкии водохранилища – водохранилище Аршань-Зельмень, созданное на Ергенинской возвышенности, Чограйское водохранилище – в Кумо-Манычской впадине, и водохранилища Цаган-Нур, Деед-Хулсун образованные в Сарпинской ложбине Прикаспийской низменности.

Водохранилище Чограй было создано в 1969 году в Кумо-Манычской впадине, в долине реки Восточный Маныч, протяженностью около 141 км. Гидрологические параметры водохранилищ приведены в таблице 1.1. Водоем создавался для питьевого водоснабжения и орошения. Анализ ретроспективной информации показал, что максимальная площадь была в 1969 году и составляла 193 км2, минимальная в 2008 (60 км2). Анализ засоления поверхностных вод во время весенних наблюдений в течение 2012-2017 гг. в приплотинной зоне, в месте впадения впадения Кумо-Манычского канала, показал, что минерализация воды увеличивается: 1,67 г/л (2012 г.), 1,55 г/л (2013 г.), 1,26 г/л (2014 г.), 1,47 г/л (2015 г.), 1,7 г/л (2016 г.), 1,9 г/л (2017 г.). Анализ результатов осенних наблюдений (октябрь) показал бесполезность проводимых мероприятий по снижению минерализации. В 2012 году спускали водохранилище до УМО с последующим наполнением чистой водой из Кумо-Манычского канала. Однако, данные шестилетнего мониторинга показали, что к осени 2017 года минерализация вновь вернулась к прежнему показателю: 2,96 г/л (2012 г.) – резкий спуск воды до УМО в 2012 году –1,3 г/л (2013 г.) –1,62 г/л (2014 г.) –1,60 г/л (2015 г.)–1,67 г/л (2016 г.)–2,47 г/л (2017 г.) По качественному составу воды – гидрокарбонатно-натриево-хлоридные (2017 г.) В центральной части водохранилища за период исследований наблюдается увеличение степени минерализации с 1,59 г/л (2012 г.) – 2,99 г/л (2013 г.) – 1,64 (2014 г.) –1,78 г/л (2015 г.) – 2,1 г/л (2016 г.) – 1,89 г/л (2017 г.) Качественный состав поверхностных вод центральной части водохранилища – магниево-натриево-хлоридный. В осенний период минерализация центральной части водоема изменялась следующим образом: 1,91 г/л (2012 г.) – 1,3 г/л (2013 г.) –1,41 г/л (2014 г.) – 1,64 г/л (2015 г.) –1,38 г/л (2016 г.) –1,87 г/л (2017 г.). Таким образом, выполненные исследования показывают: 1) за 48-летний период функционирования площадь водоема сократилась почти на треть − до 114,72 км2. Уровень водохранилища за эти годы снизился на 3,2 м; 2) результаты исследований поверхностных вод показывают, что в направлении от плотины к зоне выклинивания подпора минерализация воды возрастает и эта тенденция характерна для всех лет наблюдений; снижение степени минерализации в результате спуска воды и последующего наполнения водохранилища имело место, но, начиная со второго года после спуска и водоподачи, минерализация вновь стала расти, и через пять лет достигла своего значения, до начала проводимых мероприятий; 3) в результате резкого спуска воды в 2012 году погибло значительное количество половозрелых особей рыбы результате затора во время их вынужденной миграции по каналам. Позднее это скажется на объемах промысловых уловов, которые снизились к 2017 году на 30% (по данным отдела рыбохозяйственной политики МПР и ООС РК). Маловодие в самый жаркий период губительно сказалось на биоте водоема и его экотонных территориях. Высыхание почти трети водохранилища нанесло кормовой базе водоема значительный ущерб. Осушение экотонной зоны, затем резкое подтопление привело к повышению уровня грунтовых вод, подтягиванию солей из нижних почвенных горизонтов и увеличению их минерализации.

Изучение современного экологического состояния воды водохранилища Цаган-Нур проводили на трех участках: в верхней части водоема (выклинивание подпора), в центральной части и у плотины. Повторные наблюдения в режиме ежегодного мониторинга за минерализацией воды водохранилища в течение 2012-2017 гг., выявили значительный рост ее значения во времени. Максимального значения за всю историю существования водохранилища минерализация достигла в сентябре 2015 г. (73,18 г/л), в апреле этого же года – максимум весенних показателей (22,13 г/л). Это можно объяснить уменьшением водоподачи из Волги, что обусловило также снижение уровня и сокращение площади водного зеркала, что подтверждается космическими снимками. Анализ ретроспективной и актуальной космической информации показал, что минимальная площадь водного объекта была отмечена в 2017 году и составила –14,47 км2, максимальная площадь была отмечена в 2004 году и составляла – 60,80 км2. Значительное сокращение площади водного зеркала водоема Цаган-Нур обусловлено уменьшением поступления в водоем дренажно-сбросных вод из-за сокращения площади орошаемых массивов. Гидрологическая особенность этого водоема, в отличие от остальных изучаемых объектов – возрастание засоления от зоны выклинивания подпора к плотине, т.к. именно в верхнюю часть водоема поступают распресняющие воды по каналу ВР-1 из Волги. Приплотинная зона водохранилища Цаган-Нур является своеобразным накопителем солей. В осенние периоды минерализация увеличивается по сравнению с весенними показателями, и год от года. К осени 2016 года минерализация этой части водоема снизилась до 25,77 г/л, но продолжала оставаться высокой по сравнению со среднемноголетними показателями. Качественный состав вод приплотинной части водоема – магниево-натриево-хлоридный. В 2017 году отобрать пробы воды в центральной и приплотинной части не удалось, вследствие усыхания водохранилища и превращения его в солончаковую заболоченную местность, что является одной из особенностей старения водоемов в аридных условиях.

Анализ данных шестилетних наблюдений в приплотинной части водохранилища Деед-Хулсун показывает увеличение минерализации поверхностных вод в весенний период с 8,88 г/л (2012 г.) до 11,24 г/л (2017 г.). Качественный состав вод – натриево-хлоридно-сульфатный. Анализ результатов поверхностных вод во время осенних наблюдений показал относительную стабильность минерализации на уровне 9-10 г/л в первые пять лет наблюдений и повышение до 14,35 г/л в 2017 году. В зоне выклинивания подпора водоема в весенние периоды наблюдали незначительное повышение минерализации с 9,17 г/л (2012 г.) и стабилизация степени засоления в последние три года на уровне 10 г/л. Воды по качественному составу – натриево-сульфатно-хлоридные. В осенние периоды с 2012 по 2016 годы минерализация повышалась на 1-2 г/л. Однако, осенью 2017 года отмечен максимум минерализации за все время существования водохранилища – 19,76 г/л. Качественный состав поверхностных вод – сульфатно-натриево-хлоридный. Анализ ретроспективной и актуальной космической информации показал, что минимальная площадь водного объекта была отмечена в 1999 году и составила –6,39 км2, максимальная площадь была отмечена в 1988 году и составила –14,38 км2.

С 1937 года водоем Аршань-Зельмень являлся старейшим водоисточником в республике для регулярного орошения, однако, в настоящее время водозабор на орошение прекращен, в связи с ухудшением качества воды. В теле плотины, по которой проходит федеральная автомобильная трасса Элиста-Волгоград, с 2012 г. организован регулируемый донный водовыпуск. Минерализация водохранилища в апреле 2017 года составила: в приплотинной части – 4,04 г/л, в центральной части – 5 г/л, в зоне выклинивания подпора – 4,08 г/л. В сентябре 2017 года минерализация увеличилась в приплотинной части до 7,53 г/л, в центральной части до 7,63 г/л, в хвостовой части до 7,58 г/л. Качество поверхностных вод в течение вегетационного сезона было натриево-сульфатно-хлоридным. Сравнение полученных данных с результатами собственных полевых исследований 2008 г. показали, что в настоящее время засоление водохранилища увеличилось в 1,5-2 раза. Повышенная минерализация и качественный состав солей делают эту воду непригодной для орошения. При использовании вод этого водоема существует большая опасность развития негативных почвенных процессов − натриевого и магниевого осолонцевания. Анализ ретроспективной и актуальной космической информации показал, что минимальная площадь водного объекта была отмечена в 1999 году и составила –2,97 км2, максимальная площадь была отмечена в 1990 году и составила –8,07 км2.

Таблица 1 Гидрологические характеристики изучаемых водохранилищ

Таким образом, результаты полевых исследований 2017 года показали: искусственные водоемы Калмыкии, располагающиеся в степной и пустынной зонах, относятся к высокодинамичным водным объектам, для которых характерны значительные колебания уровня в течение года и по годам, что обусловлено особенностями аридного климата и равнинным характером ландшафтов их водосбора. Гидрологический режим большинства водоемов в целом по всем ландшафтным районам характеризуется замедленным водообменом, непроточностью, длительным пребыванием в них воды до ее смены, и, как следствие в условиях жаркого климата – накоплением в них солей и токсичных веществ. Воды всех водоемов по степени засоления относятся к категории – солоноватые (1-10 г/л) и соленые (10-50 г/л). Средние многолетние значения колеблются от 1,7 до 10,5 г/л. В сентябре 2017 года у водохранилищ Аршань-Зельмень (7,63 г/л) и Деед-Хулсун (19,76 г/л) зафиксирован максимум засоления по сравнению со среднемноголетними данными. Максимум засоления в водохранилище Цаган-Нур был отмечен в 2015 г. (73,18 г/л). В 2017 г. пробы поверхностных вод в этом водоеме не удалось отобрать, в связи с превращением некогда промыслового водохранилища Цаган-Нур в солончаковую заболоченную местность. Качественный состав (по классификации О.А. Алекина, 1973) поверхностных вод относится к Классу – хлоридные, Группам – магниевым и натриевым, Типу – III (НСО3 +SO4 <Са+Mg). Все водоемы, за исключением водоема Аршань-Зельмень, являются регулируемыми и существующими за счет подачи воды с сопредельных с республикой территорий.  

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Залетаев В.С. Структурная организация экотонов в контексте управления / В.С. Залетаев // Экотоны в биосфере. под ред. проф. В.С. Залетаева. М.: РАСХН, 1997. С. 11-30.
  2. Уланова С.С. Эколого-географическая оценка искусственных водоемов Калмыкии и экотонных систем «вода-суша» на их побережьях. М.: РАСХН, 2010. 263 с.

Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!