Теорія і методи аналізу регіональних гідрохімічних систем (стр. 21 )

Таблиця 3.2.

Значення коефіцієнта швидкості трансформації ( ) [256]

Речовина

Органічні речовини

0,10

СПАР

0,17

Нафтопродукти

0,07

N (NH+4)

0,007-0,120

N (NO-2)

0,040 - 0,080

N(NO-3)

0,075-0,101

P( )

0,054-0,185

Таким чином, в даному розділі викладено основні аспекти розробленої та розвинутої автором впродовж 1994 – 2002 рр. методології дослідження процесів формування хімічного складу природних вод, яка базується на методах системного аналізу та концепціях про багатофакторність формування хімічного складу та про гідрохімічні системи природних вод. Дана методологія логічно поєднує сучасні методи дослідження як системи в цілому, так і окремих її компонентів і дозволяє вирішувати наступні задачі:

- виявлення та ідентифікація факторів формування гідрохімічних систем;

- моделювання впливу антропогенних факторів на формування гідрохімічних систем методами мультиваріаційної апроксимації;

- декомпозиція просторових, процесно-функціональних та речовинно - агрегатних структур гідрохімічних систем;

- дослідження територіальної структури гідрохімічних систем та їх візуалізацію у вигляді процесно-функціональної моделі чи карти районування;

- прогнозування розвитку системи;

- розробка рекомендації для прийняття управлінських рішень, в тому числі щодо оптимізації і стабілізації гідрохімічних процесів у системі.

Основні теоретичні та методичні аспекти розробленої методології гідрохімічних досліджень описані автором у ряді опублікованих робіт [56,141, 142, 145], в тому числі апробовані на наукових конференціях, з’їздах [58, 255].

РОЗДІЛ 4

СИСТЕМНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА АНАЛІЗ РЕГІОНАЛЬНОЇ ГІДРОХІМІЧНОЇ МАКРОСИСТЕМИ ЖИТОМИРСЬКОГО ПОЛІССЯ

Житомирське Полісся є фізико-географічною областю, яка виділяється згідно загальноприйнятої схеми фізико-географічного районування України [272] в межах Українського кристалічного щита.

Територія області виділяється у межах фізико-географічної провінції за неоднорідністю геолого-геоморфологічної будови останньої. Оротектонічні особливості викликають в межах областей суттєві зміни теплового, водного та геохімічного балансів і, як результат, викликають внутрішньозональну диференціацію ґрунтового покриву.

Все це призводить до значної диференціації природних чинників формування хімічного складу поверхневих вод.

Досліджуючи умови формування хімічного складу різних типів природних вод України, В. І. Пелешенко ще в 70-х роках минулого століття запропонував використовувати схему фізико-географічного районування України для регіональних гідрохімічних досліджень, а фізико-географічну область було ним вибрано як “найбільш зручну одиницю районування” з чіткими межами, виділеними за комплексом показників, для отримання найвичерпніших регіональних гідрохімічних характеристик [49].

З точки зору дослідження регіональної гідрохімічної макросистеми поверхневих вод фізико-географічна область ідеально підходить за розміром до категорії регіональних макросистем. Її територія досить добре вивчена в гідрохімічному відношенні. Вона характеризується високою розчленованістю рельєфу і густою гідрографічною мережею, так що територія області може бути легко умовно розділена на безліч елементарних водозборів, які добре характеризують хімічний склад вод місцевого стоку, тобто стоку, який формується під впливом місцевих природних і антропогенних факторів. Вивчення варіаційних просторово-часових рядів гідрохімічних параметрів значної кількості елементарних водозборів за запропонованою нами методикою дозволяє виконати детальний і об’єктивний аналіз регіональної гідрохімічної системи.

4.1. Природні умови формування гідрохімічної макросистеми Житомирського Полісся

Територія Житомирського Полісся в геоструктурному відношенні знаходиться майже повністю в межах північно-західної частини Українського кристалічного (докембрійського) щита, який є частиною Руської платформи і складається з гранітів, лабрадоритів, гнейсів та ін., які в багатьох місцях виходять на денну поверхню.

В геологічній будові беруть участь метаморфічні, місцями магматичні відламкові породи докембрійського фундаменту, перекриті корою вивітрювання і осадочним чохлом. Корінні породи чохла, що виповнюють зниження фундаменту, залягають на сході і півдні області. Решта території вкрита антропогеновими відкладами. Річкові долини виповнені алювієм терас. На півдні області і в межах Словечансько - Овруцького кряжа верхню частину розрізу складають лесовидні породи. Таким чином, на території області є відклади всіх періодів геологічної історії Землі.

Приуроченність території до північно-західної частини Українського кристалічного щита зумовило її більш високе гіпсометричне положення порівняно з іншими областями Українського Полісся, поширення вузьких і глибоких врізаних річкових долин, наявність великих лесових “островів” і меншу заболоченість.

Для області характерний високий рівень залягання кристалічних порід, які у багатьох місцях виходять на денну поверхню і беруть участь у формуванні сучасного рельєфу, впливають на характер річкових долин, поширення підземних вод і характер грунтового покриву. У північній і північно - західній частинах краю переважає слабохвиляста рівнина з незначними коливаннями висот і наявністю мікрозападин. У цілому переважна більшість території області має абсолютні висоти блисько 200м. Максимальні відмітки знаходяться на Словечансько - Овруцькій височині (316м), а мінімальні у нижній течії долини Тетерева (100 – Клімат Житомирського Полісся помірно-континентальний, з теплим вологим літом і м`якою хмарною зимою. Середня багаторічна температура найхолоднішого місяця (січня) становить -60, найтеплішого (липня) +170-+190. Середня річна температура повітря в області становить +60-+70. Найбільші морози бувають у січні, лютому і досягають -300С. Тривалість безморозного періоду 150-170 днів. Сума додатніх температур повітря (понад 10) коливається від 24000 на півночі до 26000 на півдні.

На території області протягом року випадає 550-600 мм опадів. Максимум їх випадає в літні місяці: червень, липень, серпень (40-45% річної кількості опадів. Сніговий покрив рівномірний (10-30 см) і триває 95-11- днів, але не стійкий через часті відлиги.

Під впливом Атлантики характерні стійкі відлиги, коли температура повітря підвищується до 100, а сніговий покрив зовсім зникає. Опади можуть випадати як у вигляді снігу, так і дощу - при глибоких і тривалих відлигах, а також проходженні атлантичних і південних циклонів.

Багаторічні метеорологічні характеристики представлені в таблиці 4.1.

Початок весняного сезону, який характеризується переходом середньої добової температури через 00 у бік зростання, відбувається в середині березня, через +50 температура по всій області переходить близько 10 квітня.

Таблиця 4.1

Багаторічні метеорологічні характеристики Житомирського Полісся

Міста М і с я ц і

Рік

І

ІІ

ІІІ

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Середня температура повітря, °С

Житомир

5,6

4,9

0,3

6,8

14,4

16,8

18,7

17,4

13,0

7,4

1,3

-3,4

6,8

Новоград-Волинський

5,7

4,9

0,6

6,6

13,5

16,1

17,9

16,8

12,5

7,0

1,2

-3,5

6,4

Коростень

5,7

5,2

0,6

6,7

14,0

16,9

18,6

17,5

12,8

7,1

1,2

3,5

6,6

Овруч

6,1

5,4

1,1

6,4

13,8

16,6

18,5

17,4

12,7

6,7

1,0

3,5

6,4

Абсолютний максимум температури повітря, °С

Житомир

11

11

20

26

32

34

36

36

32

26

23

12

36

Новоград-Волинський

9

9

19

25

30

33

36

36

32

26

25

12

36

Коростень

9

9

20

26

32

34

37

37

32

26

24

11

37

Овруч

9

9

20

25

32

33

36

36

31

27

25

11

36

Абсолютний мінімум температури повітря, оС

Житомир

-35

-34

-26

-12

-4

-2

5

3

-4

-19

-23

-32

-35

Коростень

-34

-33

-28

-12

-4

2

4

2

-4

-18

-20

-32

-34

Новоград-Волинський

-34

-34

-28

-12

-4

2

4

3

-3

-19

-23

-24

-34

Овруч

-34

-34

-26

-15

-3

1

5

2

-5

-19

-20

-31

-34

Опади, мм

Житомир

27

25

29

40

55

70

81

64

53

40

40

33

557

Новоград-Волинський

27

28

28

38

59

83

86

71

61

44

38

33

596

Коростень

23

22

25

43

67

78

96

70

56

43

35

27

570

Овруч

20

24

31

43

56

78

90

65

56

43

35

27

570

Влітку часто спостерігаються грози з інтенсивними зливовими дощами, коли за одну добу може випасти 100 мм опадів.

Територія Житомирського Полісся має розгалужену гідрографічну мережу. На її території протікає повністю або частково 221 річка (враховано річки довжиною понад 10 км, загальною довжиною 5366 км); всі вони належать до басейну Дніпра.

Найбільшими водними артеріями області є: р. Тетерів з Гнилопяттю, Гуйвою та Іршею; Ірпінь і Здвиж (верхні течії) ; притоки Прип’яті - Уборть, Словечна та Уж з Жеревом і Норином; притока Горині - Случ.

Для річок характерне мішане живлення з переважанням снігового. Понад 50% річкового стоку припадає на талі снігові води. Частка підземних і дощових вод у живленні приблизно однакова.

Льодоутворення на річках області починається, як правило, в кінці листопаду - на початку грудня. Середня тривалість льодоставу 3-4 місяці, середня товщина 0,2-0,4 м.

В залежності від геолого-геоморфологічних умов і рельєфу сформувались географічні особливості річок: характер річкової долини, будова русла, нахил річки, швидкість течії тощо. Річки на півночі області мають більш повільну течію. Заплави лучні, або чагарникові, подекуди заболочені. Річки центральної і південної частини області мають добре вироблені терасові долини. Середня ширина їх становить 0,5-0,8 км (на р. Тетерів - до 4 км); схили високі (10-20 м), часом круті. Русла річок помірно звивисті. Ширина річок у межень на перекатах дорівнює 5-20 м, на плесових ділянках 30-50 м (на р. Случ - до 110 м). Середній похил річок порівняно значний (0,6-1,2 м/км), швидкість течії на перекатах дорівнює 0,1-0,4 м/сек.