Анализ теплового и водного баланса рек Республики Татарстан

Показатели  удельной водообеспеченности местным  стоком, составляющие в целом по стране 236,8 тыс. м3 в год на 1 км2 территории и 27,6 тыс. м3 в год на одного жителя, значительно варьируют по федеральным округам. Кроме того, внутри них также наблюдается существенная дифференциация водообеспеченности по административным территориям.

В бассейнах  отдельных рек многолетние колебания стока весьма значительны и зависят как от географической зоны, так и от размеров водосборных территорий. В северных районах России значения годового стока в многоводные годы на 25-60% выше, а в маловодные годы на 20-40% ниже среднемноголетних величин. В центральных районах многолетняя амплитуда колебаний годового стока составляет от 0,6 до 1,8 среднемноголетнего значения.

На средних  реках южного склона России (южнее  Тамбова, Пензы, Самары, Кургана, Омска) годовые расходы воды в многоводные  годы в 2-4 раза больше, а в маловодные - в 6-20 раз меньше средних многолетних.

На малых  реках в засушливых зонах годовые  расходы в многоводные годы в 4,5-5 раз больше, а в маловодные годы - в 20-30 раз меньше средней многолетней  величины (либо вообще близки к нулю).

Сток  большинства рек внутри года подвержен  существенным колебаниям и зависит  от условий его формирования (преобладания талого или дождевого питания). На большинстве рек России отчетливо  выражено весеннее половодье.

Водоресурсная обстановка в 2003 году характеризовалась следующими основными показателями.

В январе суммарный приток воды в водохранилища  Волжско-Камского каскада составил 9,4 км3 (норма 5,4 км3). Очень высоким (23,5% нормы) был приток воды в Ириклинское  водохранилище на р. Урал. Приток воды в Краснодарское водохранилище был в 1,6 раза больше нормы. Приток воды в большинство водохранилищ на реках Сибири был близким к норме, меньше обычного (на 20-25%) притекло воды в Братское и Колымское водохранилища.

В феврале  суммарный приток воды в водохранилища Волжско-Камского каскада ГЭС составил 7,84 км3 (норма 5,2 км3). Приток воды в большинство водохранилищ северо-запада России был на 40-70% меньше среднемноголетнего. Приток воды в большинство водохранилищ на реках Сибири был близким к норме, меньше обычного (на 20-25%) притекло воды в Братское и Колымское водохранилища. Приток воды в Ириклинское водохранилище на р. Урал превысил норму почти в 4 раза.

В марте  суммарный приток воды в водохранилища  Волжско-Камского каскада составил 8,7 км3 (норма 7,3 км3). Приток воды в Ириклинское водохранилище на р. Урал превысил норму почти в 2 раза. Приток воды в большинство водохранилищ северо-запада России был на 25-65% меньше среднемноголетнего. Приток воды в Краснодарское водохранилище составил 40% от нормы в связи с малым количеством осадков. Приток воды в большинство водохранилищ на реках Сибири был близким к норме, меньше обычного (на 15-25%) притекло воды в Братское и Колымское водохранилища. В связи с малым количеством осадков приток воды в Краснодарское водохранилище составил 40% средней многолетней величины.

В апреле приток воды в Ириклинское водохранилище  на р. Урал был в 2 раза меньше нормы. Суммарный приток воды в водохранилища Волжско-Камского каскада составил 54,4 км3 (норма 66 км3). Приток воды в большинство водохранилищ северо-запада России был на 20-60% меньше среднемноголетнего. Водность рек Кольского полуострова была близкой к норме и несколько больше ее. Меньше нормы на 40-60% притекло воды в водохранилища на Оби и Иртыше, в 2,8 раза больше. Приток воды в остальные водохранилища на реках Сибири существенно не отличался от средних много летних значений.

В мае  суммарный приток воды в водохранилища  Волжско-Камского каскада составил 74,0 км3 (норма 71,8 км3). Приток воды в Ириклинское водохранилище на р. Урал превысил норму в 1,5 раза. Приток воды в Цимлянское водохранилище был большим (на 45% больше средних многолетних значений). Водность рек Кольского полуострова превысила норму в 1,2- 1,7 раза. Приток воды в Краснодарское водохранилище и к Владикавказской ГЭС был на 15% - 20% меньше нормы.

Приток  воды в большинство водохранилищ на реках Сибири был на 15-25% меньше нормы, значительно меньше обычного (30% нормы) притекло воды в Зейское и Колымское водохранилища.

В июне приток воды в большинство водохранилищ Волжско-Камского каскада был близким  к норме и составил 153,0 км3 (норма 161,0 км3). Приток воды в Цимлянское водохранилище  был на 25-45% больше нормы. В июне и во втором квартале приток воды в большинство водохранилищ на реках Северного Кавказа был на 15-40% меньше нормы, а в отдельные водохранилища - близким к ней. Приток воды в большинство водохранилищ на реках Сибири во втором квартале был на 20-25% меньше нормы, а в отдельные водохранилища - близким к ней. В июне приток воды в большинство водохранилищ на реках Карелии и Кольского полуострова был на 20-50% меньше среднемноголетнего. В целом за второй квартал водность рек была близка к обычной для этого периода. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.4.Подземное  питание.

     Исключительно важная роль в изучении рек принадлежит их подземному питанию. Подземное питание занимает третье место по объему поступающих в реку вод после дождевых вод и снегового питания. На его долю в среднем приходится около 1/3 речного стока. Именно подземное питание обусловливает постоянство и большую продолжительность стока реки в течение года, что и создает в конечном итоге реку.

При изучении подземного питания рек важной является характеристика подземного стока, которая должна отражать его особенности как элемента баланса подземного потока и составляющей речного стока водного баланса речного бассейна. Подземный сток оценивается следующими параметрами: объемом воды и расходом подземного стока. Величину подземного стока, наименьшую в году, характеризуют минимальным модулем подземного стока.

    Одним из основных методов изучения подземного стока является гидрогеологический метод определения расходов подземного стока в реку при изучении баланса грунтовых вод в речном бассейне. Если в гидродинамическом методе величина подземного питания определяется по расходу воды в водонасосных пластах, то гидрометрический метод расчета водообмена между рекой и пластом использует возможность измерения подземных вод, поступающих а реку между двумя гидрометрическими створами. Эти методы позволили получить объективные данные по вопросам подземного питания рек. 
 
 
 
 
 
 

2. Водные  ресурсы РТ

2.1.Поверхностные водные ресурсы

      Республики Татарстан характеризуются наличием разветвленной речной сети, в т.ч. крупными реками - Волга, Кама, их притоками - Вятка, Белая, и рядом средних и малых рек. Из общего количества водотоков республики (4098 рек, речек и ручьев общей протяженностью 19632,5 км), 3686 рек являются действительно малыми реками, длина которых не превышает 10 км.

Показателем распределения водотоков по территории Республики Татарстан является коэффициент  густоты речной сети, который изменяется здесь в пределах от 0,11 до 0,80 км/км2, с преобладанием от 0,25 до 0,45 км/км2. Регионы, в которых реки прорезают толщи водопроницаемых горных пород (пески, песчаники, разрушенные мергели и доломиты), а основные водоупорные горизонты расположены ниже русел рек, обычно характеризуются малой густотой речной сети (бассейны pp. Шабиз, Бездна, Майна, Утка, Курлянка где коэффициент густоты ниже 0,2 км/км2). В регионах, где русла рек прорезают коренные породы, богатые водоносными горизонтами, речная сеть гораздо насыщеннее. Высокие значения отмечаются в бассейнах рек Ик, Большой Черемшан, Бол. Сульча, Мал. Черемшан, Биклянь, Бетьки, (0,5-0,8 км/км ).

В зависимости  от питания реки Республики Татарстан  имеют различные расходы, величины которых колеблются от 0,05 м3/сек до 48,8 м3/сек. К наиболее крупным по водности (средний годовой расход) относятся pp. Свияга (48,8 м3/с), Ик (48,0 м3/с), Иж (34,7 м3/с), Шешма (21,6 м3/с). Еще ряд рек республики имеют годовые расходы воды в пределах 15-20 м3/с. Это Казанка (13,2 м3/с), Степ. Зай (15,6 м3/с), Меша (18 м3/с), Бол. Черемшан (19 м3/с).

По качественному составу воды реки республики относятся преимущественно к гидрокарбонатному типу. На территории Предкамья встречаются сульфатные, а в бассейне р. Ик - хлоридные речные воды. 

По всем муниципальным районам республики реки с расходом воды менее 0,01 м3/с и пересыхающие составляют более 50%, а в Верхнеуслонском - их более 74%. В Спасском и Пестречинском районах малообеспеченные и пересыхающие реки составляют 31 и 35% соответственно. Реки с расходом более 1 м3/с практически отсутствуют в Аксубаевском, Алексеевском, Алькеевском, Верхнеуслонском, Дрожжановском, Камско-Устьинском, Спасском, Кукморском, Рыбно-Слободском, Сармановском, Тукаевском районах. Только в Лаишевском и Пестречинском реки с максимальной обеспеченностью для нашего региона составляют около 30%. В остальных районах республики водные объекты с достаточной обеспеченностью составляют от 2% (Арский, Балтасинский) до 20% (Агрызский, Актанышский, Бавлинский, Высокогорский, Чистопольский).

Исследования  КГУ и ИНЭПС АН РТ выявили тенденцию  заиления озер, погребения их акваториями водохранилищ, осушения в результате интенсивного антропогенного воздействия.

Озера различают по местоположению и генезису озерных котловин. Около 2/3 их относятся  к пойменным и карстовым.

По морфометрическим признакам озера республики относятся к категории малых и очень малых, площадью 0,1-Юга. Относительно крупных озер (площадью от 20 до 100 и более га) около 30. К наиболее крупным относятся озера Средний (112 га), Нижний (56,0 га) и Верхний Кабан (25,0 га), система озер Лебяжье, состоящая из трех озер, соединенных протоками, с зеркалом 34,4 га) в черте г. Казань, Ковалинское (88,2 га) и Тарлашинское (60,1) в Лаишевском районе, Раифское (32,3 га) и Ильинское (27,5 га) в Зеленодольском районе, оз. Подборное в НП «Нижняя Кама» (33,0 га) и др.

В отношении  глубин, большинство озер относится  к мелководным водоемам (1-3 м). Среди  карстовых озер, в т.ч. очень малых, встречаются глубоководные - до 20 м  и более. Так, глубина оз. Раифское составляет 19,6 м, Ильинское - 20,0 м, Осиново - 20,0 м (ранее 24,2 м), Тарлашинское - 20,5 м (ранее 22,0 м), Средний Кабан - 13,0 м, оз. Акташский провал - 28,0 м при площади 0,1 га, Большое Голубое - 19,0 м при площади 4,6 га. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2. Бессточные замкнутые озера

      По термальному режиму большинство озер республики относится к умеренно-холодным и теплым (в силу высокой летней прогреваемости вод), но имеются и холодноводные озера, образованные на напорных восходящих источниках (Голубые озера г. Казань).

Озера отличаются разнообразием типов вод по гидрохимическому режиму (минерализации, ионному составу и основным свойствам воды). Большинство их имеет гидрокарбонатные воды, характеризуясь малой и средней минерализацией (0,2-0,5 г/л). В то же время, среди карстовых озер встречаются высокоминерализованные, солоноватоводные, сульфатные озера, с минерализацией более 2 г/л. Так, Большое и Малые Голубые озера относятся к солоноватоводным сульфатным и холодноводным озерам, являются уникальными для Ср. Поволжья.

Анализ  разнообразия озер позволяет считать, что преобладающим их типом для Татарстана является тип долинных (пойменных) малых и неглубоких озер, умеренного температурного режима, со средней и малой минерализацией, с типичными пресноводными видами гидробионтов, находящихся в эвтрофном и гипертрофном состоянии. 

2.3.Проблемы озер

    Большинство озер республики испытывает интенсивное антропогенное воздействие со стороны объектов сельскохозяйственного назначения, ведущее к процессам эвтрофирования и заиления. 

2.4. Болота

     На территории Татарстана насчитывается более 7000 болот, из них менее 2000 представляют собой единичные болота, остальные объединены в 980 болотных массивов, состоящих из двух и более. 

Большинство их имеет площадь менее 20 га, 16 - свыше 100 га. Наиболее крупные - болото Кулягаш, расположенное в Камско-Бельской низине, болото Тат-Ахметьевское - на левом берегу р. Мал. Черемшан. Имеются относительно крупные болота в долинах pp. Ашит, Тимерляк, Свияга, Б. Черемшан, Меша, Ик и др. Общая их площадь более 40 тыс. га, что составляет 0,6% площади республики.

Наиболее  важные функции болот - гидрологические: регулирование стока, аккумуляция  вод, влияние на водосбор, противоэрозионная, т.е. укрепление берегов зарослями  растений; регулирование качества воды (очистка), т.е. фильтрационная роль, сохранение биоразнообразия и т.д.

В Республике Татарстан учтено 3702 родника. Увеличение количества зарегистрированных родников в совокупности до 28 ед. отмечено в Азнакаевском, Верхнеуслонском, Сармановском районах.

Согласно  современной статистике, за последние 50 лет на территории Республики Татарстан в силу различных причин прекратили свое существование 2446 водотоков разного порядка (общая длина 8045,2 км), 671 из которых (протяженностью 2425,1 км) затоплены водами водохранилищ. Отмечающаяся тенденция изменения речной сети, выраженная в сокращении длин и полном исчезновении рек, происходит на фоне многофакторного взаимодействия, в котором определяющую роль играет антропогенный.