Рисунок 12 – Изменения значений составляющих месячных водных балансов водораздельного бьефа в течение среднестатистического года

Наполнение водохранилищ после их зимней сработки обычно начинается в третьей декаде марта. Поступление волжской воды в этом месяце снижается с 68,4 до 61,6 м3/с. Это снижение компенсируется увеличением боковой приточности и понижением расхода воды на обводнение рек. Основное заполнение водохранилищ до отметок, близких к НПУ, происходит в апреле и приурочено к началу навигации. В это время, несмотря на максимальный приток воды с бокового водосбора (23,8 м3/с или 24% от приходной части баланса), перекачка волжской воды увеличивается до 75,2 м3/с. Около 30% поступившей в весенний период воды идет на пополнение водных ресурсов водораздельного бьефа. С ростом уровня и сходом льда резко возрастают потери воды на фильтрацию и испарение (до 9,8 м3/с).

С началом навигации в структуре водного баланса существенное место начинают занимать затраты воды на шлюзование. Зато расход воды на обводнение рек уменьшается до своего минимума – 17,0 м3/с, так как часть воды, необходимой для обводнения р. Москвы, компенсируется ее сбросом через шлюзы № 7 и № 8 во время пропуска судов (в среднем до 10,5 м3/с в апреле). Потребление волжской воды на промышленное и питьевое водоснабжение в весенний период стабильно и составляет 38,8 м3/с.

В течение навигационного периода с мая по октябрь уровень воды в водораздельном бьефе поддерживается близким к 162,0 м абс для поддержания глубин, обеспечивающих безопасный проход судов в судоходной части водораздельного бьефа. Перекачка волжской воды в это время достаточно стабильна и составляет 80–84 м3/с. Приток с бокового водосбора незначителен и не превышает 9% приходной части баланса. Потери воды на фильтрацию и испарение стабилизируются – 6–8 м3/с. Увеличиваются затраты воды на обводнение рек (до 20–22 м3/с) и шлюзование (до 22–25 м3/с), но и они достаточно стабильны в течение всех этих месяцев. Обращает на себя внимание лишь закономерное понижение потребления воды на водоснабжение с 37,4 м3/с в мае до 35,4 м3/с в июле–августе, а затем его рост до 38,0–38,5 м3/с в сентябре–октябре. По‑видимому, это связано со снижением потребления воды населением во время летних отпусков и дачного сезона, и с его возрастанием после возвращения людей в города и начала учебного года.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

В термическом отношении водохранилища водораздельного бьефа – полимиктические водоемы со слабо выраженным слоем скачка в непродолжительные периоды стратификации водной толщи. В связи с этим, резкий дефицит кислорода в придонных слоях для них не характерен.

В начале ноября начинается предзимняя сработка водохранилищ водораздельного бьефа. Расходы перекачки воды из Волги снижаются до 49 м3/с. Поступление с водосбора водных масс осенних паводков приводит к увеличению в структуре водного баланса доли боковой приточности. В ноябре более 20% потребляемой воды компенсируется водными ресурсами водораздельного бьефа. С понижением уровня воды в водохранилищах и наступлением ледостава потери воды на фильтрацию и испарение снижаются до 2‑3 м3/с. Ледообразование зависит от режима работы насосных станций. Обычно ледостав на канале начинается только в конце декабря, а в теплые зимы часть канала бывает вообще свободна ото льда.

С окончанием навигации резко сокращаются затраты воды в системе шлюзов канала, что приводит практически к полному прекращению поступления воды в р. Москву через шлюзы № 7 и № 8. В результате этого потребление воды на обводнение рек увеличивается до 26 м3/с, главным образом в результате ее пропуска в р. Москву через Сходненскую ГЭС. К середине декабря предзимняя сработка обычно заканчивается, уровень воды в водохранилищах понижается до отметок минимального (ремонтного) зимнего уровня, равного 160,5 м абс. Потери воды на фильтрацию и испарение сокращаются до 1 м3/с, расходы на обводнение рек увеличиваются до 32 м3/с, потребление воды на промышленное и питьевое водоснабжение достигает 39 м3/с. Все это приводит к увеличению перекачки из Иваньковского водохранилища в декабре до 53,5 м3/с, хотя приток с водосбора в это время остается еще достаточно высоким – 7,5 м3/с. В многоводные годы с очень дождливой осенью водохранилища водораздельного бьефа полностью срабатываются лишь к концу декабря, как это было в 1990 и 2000 гг. Многоводный 2004 г. отличался тем, что в его конце уровень воды в судоходной части водораздельного бьефа находился на более высокой отметке 161,20 м абс.

В зимние месяцы гидрологический режим водохранилищ водораздельного бьефа достаточно стабилен. Все составляющие водного баланса в январе–феврале в среднем остаются практически неизменными при стабильном уровне воды. Перекачка воды из Волги составляет 67–68 м3/с, приток с водосбора – около 7 м3/с, промышленное и питьевое водоснабжение – 39 м3/с, обводнение рек – 34–35 м3/с, потери на фильтрацию – 1,5 м3/с.

Гидрохимический режим водохранилищ водораздельного бьефа в значительной мере определяется режимом и объемами перекачки воды из Иваньковского водохранилища. Тем не менее, в формировании внешней химической нагрузки на водохранилища существенный вклад вносит приток химических веществ с площади собственного водосбора водохранилищ, расположенного в густонаселенных районах Московской области и испытывающего значительные антропогенные нагрузки [239]. Материалы наблюдений за качеством воды в устьях боковых притоков и водохранилищах бьефа показывают, что большинство гидрохимических показателей: хлориды, нитраты, аммонийный азот, фосфаты, взвешенные вещества, органическое вещество и величина БПК5, в воде притоков значительно превышают фоновые значения (таблица 5).

Таблица 5 – Средние концентрации показателей качества воды, мг/л, за период 1986–2001 гг. в притоках канала им. Москвы и в водохранилищах водораздельного бьефа [239]

Пункт наблюдений

Хлориды

Аммоний

Нитраты

Фосфаты

ПО

БПК5

р. Уча – д. Федоскино

43,3

2,06

0,78

0,362

8,5

4,25

р. Клязьма – д. Свистуха

38,2

1,58

2,84

0,443

7,0

3,23

р. Вязь – д. Раково

14,8

0,80

1,68

0,298

6,4

2,25

Канал им. Москвы

шлюз № 6


8,1


0,35


1,41


0,154


1,6


1,55

Среди этих 6 характеристик состава воды, лишь показатель стойких органических соединений (оцениваемый по значениям перманганатной окисляемости) крайне слабо связан с хозяйственной освоенностью водосбора. Среднемноголетние концентрации химических веществ в притоках водораздельного бьефа существенно превышают и концентрации этих веществ в воде, перекачиваемой по каналу из Иваньковского водохранилища: по хлоридам – в 2,7–5,6 раз, аммонию – в 2,2–5,5 раз, нитратам – в 1,4–1,6 раз, фосфатам – в 3,2–9,5 раз, ПО – в 4–5 раз и БПК5 – в 1,4–2,6 раз [239].

В период половодья приток веществ с боковыми притоками в систему водохранилищ водораздельного бьефа резко повышается, а по массе фосфатов и аммонийных ионов даже превосходит поступление этих двух химических веществ с волжскими водами. Соответственно, весной резко возрастает балансовый вклад притоков в формирование запаса химических веществ в водохранилищах водораздельного бьефа, а следовательно, и в увеличение их содержания в воде на выходе из системы водоисточника (у водозаборов станций в Учинском и Клязьминском водохранилищах). В летний период роль боковых притоков в химическом балансе водохранилищ снижается для всех рассмотренных показателей. В зимний период вследствие низких температур процессы самоочищения заторможены, поэтому влияние притоков на формирование качества воды водохранилищ водораздельного бьефа несколько выше, чем летом.

Трансформация химических показателей в водохранилищах водораздельного бьефа можно оценить с помощью коэффициента удержания KY (%) вещества в водоеме по уравнению 3:

       ,        (3)

где RV – масса вещества, поступившего в водоем, RY – масса того же вещества, ушедшая со стоком из него за расчетный период. В среднем за период 1988–1992 гг. для всего водораздельного бьефа значение годового коэффициента удержания составило для аммония 46%, нитратов – 18%, фосфатов – 41%, стойкого органического вещества – 19% [239]. Анализ среднегодовых величин цветности воды за 1938–1984 гг. показал, что при прохождении воды от Иваньковского плеса до водораздельного бьефа канала химические показатели качества воды практически не изменяют своих значений. В пределах водораздельного бьефа происходит снижение цветности воды в среднем на 8 град. при среднем начальном значении 64 град. [240]. Наибольшее снижение цветности и мутности воды характерно для половодья и летне-осенних поводков, когда происходит интенсивный смыв органических и взвешенных веществ с поверхности водосбора. В зимний период цветность воды в канале практически не меняется. Летом активируются процессы коагуляции и фотохимического окисления.

Статистический анализ многолетних (1957–2005 гг.) изменений химического состава воды (длина рядов наблюдений n = 569–576) также показал, что в водохранилищах водораздельного бьефа происходит заметное улучшение качества воды по большинству показателей, что обусловлено интенсивными внутриводоемными процессами самоочищения в экосистемах водохранилищ. В таблице 6 представлены результаты этих исследований для пунктов мониторинга на входе в канал («1 паромная переправа») и у водозаборов водопроводных станций на Учинском и Клязьминском водохранилищах.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27