Сторінка
1

Основні напрямки досліджень іонного стоку в басейні Дніпра

Фундаментальною роботою по вивченню стоку розчинених речовин з території колишнього СРСР і, зокрема, України стала робота О.О.Алекіна і Л.В.Бражникової [2]. Її треба розглянути детальніше. Авторами був використаний матеріал по хімічному складу води річок і водному режиму, зібраний мережею Гідрометслужби країни з 1936 по 1957 р. (в окремих випадках до 1957 р.), а також відомості з деяких літературних джерел. Відзначається, що повнота матеріалу по хімічному складу води річок була далеко не однакова: краще охарактеризовані великі річки, гірше - середні і зовсім слабко - малі. Відомості по річках європейської частини значно повніші, ніж по річках азіатської території. Для більшості великих річок розрахунок середньобагаторічного іонного стоку зроблений на основі багаторічних спостережень за хімічним складом з використанням результатів аналізів 100 і більше проб (зокрема для р.Дніпро). Для більшої частини річок (понад 65% від загальної кількості) розрахунок виконаний на основі результатів спостережень за хімічним складом води протягом кількох років. Для інших річок розрахунок виконаний за даними одного року. У роботі зроблена оцінка методів розрахунків іонного стоку: прямих, кореляційних і опосередкованих. У більшості випадків авторами застосовувався прямий метод, який грунтується на використанні розрахунку іонного стоку за величиною водного стоку і концентрацією певного іона.

Іонний стік (стік головних іонів) окремих річкових басейнів відповідно до фізико-географічних умов досить різноманітний. Величина показника іонного стоку змінюється від кількох десятих часток тонни з 1 км2 на рік (у напівпустелях Казахстану) до 200-500 т/(км2 ×рік) у деяких річок Кавказу. Для ілюстрації цієї картини Л.В.Бражниковою була створена карта іонного стоку території колишнього СРСР [6].

В роботі [2] вказується, що р.Дніпро, маючи велику водність, має порівняно невеликі величини іонного стоку. Показники іонного стоку для всього басейну р.Дніпро досить близькі на різних ділянках, а зокрема: м.Київ - 17,8; м.Кременчук - 19,1; с.Розумовка - 16,5 т/ (км2 × рік). Для р.Південний Буг показник іонного стоку досягає 20 т/(км2 × рік). Кримський півострів стосовно величин показника іонного стоку різко поділяється на дві частини: південно-західну - гірську і північно-східну - рівнинну. Друга в результаті посушливого клімату не має річкової мережі, тому як водний, так й іонний стік її практично мізерний. Навпаки, значна вологість, податливість порід вивітрюванню і хороший дренаж створюють у гірській частині Криму сприятливі умови для хімічної ерозії. Тому в південній частині Криму показники іонного стоку досягають 50 т/ км2 × рік), а для деяких річок південного берегу Криму - до 90 т (км2 × рік).

Малі річки Приазов`я мають високі величини показника іонного стоку. Більшість з них мають показники понад 50 т/ (км2 рік). Підвищенню величин іонного стоку сприяють засолені породи третинних морських відкладів і посушливий клімат.

В роботі досліджено сезонний розподіл іонного стоку річок і створена відповідна карта за даними 314 пунктів спостережень. На території України виділяються дві з трьох зон, виділених авторами по розподілу іонного стоку протягом року: перша - зона з переважанням іонного стоку у весняний період (найбільш поширена) і третя - зона з переважанням іонного стоку у зимовий період (Карпати, південна частина Криму).

При розгляді іонного стоку великих річок країни, автори по р.Дніпро наводять дані О.М.Алмазова [4]. Крім того, розрахований стік великих річок світу і висвітлені питання зв`язку іонного стоку та ерозії.

В Україні дослідженнями іонного стоку великих річок першим почав займатися О.М.Алмазов. Одна з перших публікацій з цього питання присвячена гідрохімічному стоку (термін автора) р.Дунай і р.Дніпро в Чорне море [3]. Матеріали подальших досліджень [5] були фундаментально узагальнені в монографії, присвяченій гідрохімії гирлових областей річок і лиманів північної та північно-західної частини Чорного моря [4]. В основу роботи покладені дані експедиційних досліджень Інституту гідробіології НАН України з 1948 по 1959 р. Згідно результатів розрахунків за п`ять років (1948-1950 рр. і 1958-1959 рр.), іонний стік р.Дунай у Чорне море за рік коливався в межах від 40,9-42,9 млн. т до 59,2-63,5 млн. т. В середній за водністю рік (об`єм стоку 203 км3) ця величина становить 59,4 млн. т на рік, тобто не набагато менша, ніж іонний стік р.Волга (60-68 млн. т/рік). Основна маса солей стікає по Кілійському рукаву р.Дунай - 64-66% всього стоку.

Для р.Дніпро розрахунки іонного стоку виконувалися за періоди 1951-1954 рр., тобто до спорудження Каховського водосховища, і за 1956-1959 рр. - після спорудження цього водосховища. Співставлення даних для названих періодів показало, що іонний стік річки після зарегулювання водного стоку не змінився: в середньому за 1951-1954 рр. при водному стоку в 41,87 км3 іонний стік становив 10,8 млн. т на рік, в другий період, при водному стоку 42,07 км3, він становив 10,7 млн. т на рік. Середній водний стік протягом року за вказані 8 років становив 51,64 км3, а середній іонний стік - 13,4 млн. т. Ця величина є близькою до результатів, отриманих О.О.Алекіним в 1948 р. - 13,4 млн. т [1]. Крім іонного стоку, О.М.Алмазовим у роботі висвітлено питання стоку біогенних речовин: сполук азоту, фосфору, кремнію і заліза.

У зв`язку з будівництвом Київського водосховища на р.Дніпро Інститутом гідробіології НАН України виконувалися дослідження в басейні Верхнього Дніпра (р.Дніпро до м.Києва). Результати вивчення іонного стоку річок цієї території були опубліковані в роботі О.П.Нахшиної [32]. Вона виконала розрахунки за фондовими даними Гідрометслужби України за 1952-1960 рр. та власними експедиційними даними за 1963 р. по пунктах: р.Прип`ять-м.Мозир, р.Десна - м.Чернігів, р.Дніпро - вище гирла р.Прип`ять і р.Дніпро - м.Київ. Автором установлено, що іонний стік р.Дніпро до його зарегулювання греблею Київської ГЕС становив 9,1 × 106 т, з них 23% солей вносить р.Прип`ять, 29% - р.Десна (відповідно 2,1 × 106 т і 2,6 × 106 т). Між величинами водного й іонного стоку р.Дніпро і його найбільших приток - р.Прип`ять і р.Десна існує пряма залежність. Всі річки басейну Верхнього Дніпра знаходяться в зоні, в якій переважає винос солей у весняний період (41-50% стоку за рік), влітку виноситься 23-33%, взимку - 27-33%. В роботі також досліджувався стік біогенних речовин.

Питаннями іонного стоку, стоку біогенних і органічних речовин у зв`язку з формуванням гідрохімічного режиму водосховищ дніпровського каскаду і методами його прогнозування займалась О.І.Денисова [12-15].

Результати досліджень показали, зокрема, що середній іонний стік р.Дніпро нижче Каховського водосховища становив за період 1956-1968 рр. 11,5 млн. т, тобто на 5% перевищував іонний стік річки до її зарегулювання (1951-1954 рр.). У цих роботах відзначається, що частково збільшення іонного стоку могло відбутися за рахунок надходження хімічних речовин з площі водозбору з господарсько-побутовими і промисловими стічними водами. Збільшився стік SO42-, Cl-, Na+, K+, а Са2+ і Mg2+ - дещо зменшився. В результаті акумуляції у водосховищах весняного стоку відбувся різкий перерозподіл водного стоку протягом сезонів року. В роботі [13] наводяться також дані про стік органічного і мінерального азоту і фосфору, органічного вуглецю. Винос азоту, фосфору і калію р.Горинь досліджували Г.Д.Коненко, І.Г.Гарасевич та І.Г.Єнакі [27], органічних речовин р.Дніпро і р.Дунаю - Ю.Г.Майстренко [29, 30].