2015-07-14
1408
Для выбора мест расположения пунктов мониторинга было проведено детальное гидрографическое описание реки и ее водосбора с использованием аэрофотоснимков, топографических карт разных масштабов и данных торфяного фонда. В результате построены гидрографическая схема реки, графики нарастания площади водосбора, площади лесов и болот, а также графики изменения относительной (в %) лесистости и заболоченности по длине реки (рис. 3.2 а, б, в). Графики изменения лесистости и заболоченности позволили установить створы на реке, где наблюдается резкое изменение (увеличение или уменьшение) относительной площади болот и лесов, т.е. факторов подстилающей поверхности, оказывающих наиболее сильное влияние на формирование водного и гидрохимического режима реки. Гидрохимическими индикаторами влияния болот послужили такие показатели как цветность, кислотность, окисляемость и электропроводность. Изменчивость этих показателей по длине реки (показана на рис. 3.2 г на примере цветности) также послужила критерием для определения местоположения створов гидрохимического мониторинга.
Продольный профиль р.Тудовки (рис. 3.3) характеризуется чередованием участков с большими и малыми уклонами:1) исток – устье руч. Папсуйки, 2) руч. Папсуйка – район деревни Сибирь, 3) дер. Сибирь – устье р. Пробоинки, 4) р. Пробоинка – устье.
Таким образом, из анализа гидрографических характеристик, а также результатов полевых исследований стало возможным определить местоположение наиболее характерных пунктов наблюдений за водным и гидрохимическим режимом реки (табл. 3.1).
Рис. 3.3. Схематический продольный профиль р. Тудовки
Таблица 3.1. Пункты наблюдений на р. Тудовке
| № п/п | Местоположение пункта наблюдений | Расстояние от истока р. Тудовки, км | Площадь водосбора, км2 |
| Исток | 13,5 | ||
| Ниже впадения руч. Папсуйки | |||
| Ниже впадения р. Ночной | |||
| Деревня Редькино | |||
| Село Молодой Туд |
Отбор проб приурочивается к основным фазам гидрологического режима реки. Сроки наступления этих фаз для р. Тудовки определены нами (табл. 3.2) на основе анализа справочных данных гидрологических наблюдений на самой Тудовке в с. Молодой Туд и на реке-аналоге Большой Коше в д. Пьянково (1955–80 гг.).
Таблица 3.2. Сроки гидрохимических наблюдений в пунктах мониторинга на р. Тудовке
| № п/п | Гидрологическая фаза | Сроки наблюдений | Основание для выбора срока |
| Окончание зимней межени | Третья декада февраля | Ранняя дата начала весеннего ледохода на реке-аналоге | |
| Пик половодья | Третья декада апреля | Средняя дата наибольшего расхода половодья на реке-аналоге; гидрографы р. Тудовки | |
| Спад половодья | Вторая декада мая | Средняя дата окончания половодья на реке-аналоге | |
| Летняя межень | Август | Средние даты начала и окончания летней межени на реке-аналоге; гидрографы р. Тудовки | |
| Летнее-осенний паводок | Первая декада ноября | Средняя дата наибольшего расхода паводка на реке аналоге |
 |
Описание пунктов наблюдений. Пункт №1 – «Исток р. Тудовки» расположен в 3 км ниже по течению от точки, обозначенной как исток реки на карте М 1:25000 (рис. 3.4).
 |
Место отбора пробы выбрано из соображений доступности, а также постоянства течения воды в засушливые периоды. Ручьи, дающие начало реке Тудовке, стекают с водораздельной гряды, которая разделяет бассейны Каспийского и Балтийского морей и которую называют Главным водоразделом Русской равнины. В районе пункта наблюдений долина реки имеет довольно крутые склоны, заросшие смешанным лесом (береза, осина, ель, сосна). Русло реки извилистое, преобладающая ширина в межень 1–2 м (рис. 3.5). Берега пологие высотой 0,2–0,5 м. Уровень воды в межень находится на отметке 257 м.
В пункте №1 11.05.2008 г. установлена водомерная рейка (рис. 3.6), по которой ведется отсчет уровней воды. В пункте наблюдений ведутся измерения расходов воды с помощью гидрометрической вертушки. В меженные периоды при очень малых скоростях течения для измерения расходов воды вертушкой часто бывает необходимо производить сужение и канализацию естественного русла в целях достижения минимально необходимых для вращения вертушки скоростей течения. В периоды высокой водности измерения расходов производятся в естественном русле (рис. 3.7).
На р. Тудовке в пункте наблюдений №1 проводится весь комплекс полевых и лабораторных гидрохимических измерений. На месте отбора пробы воды определяются температура воздуха и воды, атмосферное давление (для расчета процента насыщения воды кислородом), удельная электропроводность, рН, Еh, растворенный кислород, цветность воды (рис. 3.8).
Пункт наблюдений № 2 – «Ниже впадения руч. Папсуйки» (3 трубы) расположен на расстоянии 8 км от истока реки на пересечении с грунтовой дорогой Падоры–Москалевка (рис. 3.9).
Рис. 3.9. Карта местности в районе пункта наблюдений № 2 –
«Ниже впадения руч. Папсуйки» (3 трубы). М 1:25000
Пересечение реки c дорогой выполнено в виде трубчатого переезда, состоящего из трех труб (рис. 3.10). Местоположение пункта наблюдений выбрано главным образом исходя из того, что на участке 500 м выше створа пересечения с дорогой река Тудовка принимает два притока: ручей Старосельский, вытекающий из крупного болотного массива Старосельский Мох, и ручей Папсуйку, имеющий незначительно заболоченный лесной водосбор. Контрастирующие факторы подстилающей поверхности водосборов двух притоков Тудовки при равенстве климатических факторов позволяют выявить влияние болотных и лесных ландшафтов на гидрохимию малых водотоков.
Долина р. Тудовки в районе пункта наблюдений №2 неясно выраженная. Пойма двухсторонняя, заболоченная, заросшая травой и кустарником. Русло реки извилистое, преобладающей шириной 3-6 м, берега умеренно крутые высотой до 2 м (рис. 3.11). В русле реки часты бобровые плотины. Уровень воды в межень находится на отметке 238 м.
В пункте наблюдений производится измерение расхода воды и весь комплекс гидрохимических измерений. В ручьях Старосельском и Папсуйке также отбираются пробы воды на химический анализ и, по возможности (в случае отсутствия мешающего влияния бобровых плотин), измеряется расход воды.
Пункт наблюдений №3 – «Ниже впадения р. Ночной» расположен в 19 км от истока (рис. 3.12, 3.13). Река Ночная – самый крупный по длине (23 км) и площади водосбора (113 км2) приток Тудовки.
Долина р. Тудовки в створе пункта наблюдений V-образная, заросшая смешанным лесом. Пойма левосторонняя, шириной около 100 м.
Русло реки извилистое, ниже слияния с Ночной преобладающей шириной около 6-8 м. Правый коренной берег крутой, высотой до 5 м. Уровень воды в межень находится на отметке 233 м. В пункте наблюдений производится измерение расходов воды в р. Тудовке выше впадения р. Ночной и в р. Ночной в устье, отбираются пробы воды из обоих водотоков. Дополнительно в пункте наблюдений проводятся выборочные гидрохимические наблюдения на ручье Без Названия, вытекающем из торфяного болота Жердовское и впадающем в Тудовку на 0,8 км выше по течению от устья р. Ночной.
 |
Пункт наблюдений №4 – «Деревня Редькино» находится на расстоянии 55 км от истока реки (рис. 3.14, 3.15) и соответствует участку продольного профиля реки с большим падением (см. рис. 3.3). Долина реки V-образного профиля, глубоко врезана (до 20 м), с крутыми склонами. На правобережном склоне долины расположена I надпойменная терраса шириной 250 м. Пойма двухсторонняя: правая шириной 20-50 м, левая 100-150 м. Русло имеет прямолинейные участки длиной до 2 км, преобладающей шириной 20 м, максимальной глубиной в межень 0,8 м. Берега крутые, высотой до бровки поймы 1-2 м. Уровень воды в межень находится на отметке 205 м.
 |  | ||
В пункте наблюдений производятся гидрохимические наблюдения. Дважды был измерен расход воды в межень в 1999 и 2000 гг. Выборочно производятся гидрохимические наблюдения на р. Скоковке, впадающей в Тудовку в 0,6 км выше по течению.
 |
Пункт наблюдений №5 – «Село Молодой Туд» расположен на 86 км от истока (рис. 3.16). Село Молодой Туд – крупнейший населенный пункт на р. Тудовке с населением 886 чел. Участок нижнего течения реки за с. Молодой Туд характеризуется более спокойным течением, русло реки расширяется, разветвляется на рукава, появляются крупные острова. Створ отбора проб и гидрометрических наблюдений совмещен со створом старого моста (рис. 3.17, 3.18), где ширина реки в межень составляет 25 м и максимальная глубина 0,5 м. Берега умеренно крутые, заросшие ивой и кустарником. Уровень воды в межень 186 м.
Результаты изучения термического режима реки. В мае 2008 г. в четырех пунктах наблюдений (№№ 1, 2, 3, 5) на р. Тудовке были установлены самописцы температуры воды (рис. 3.19). Самописец закладывается в пластиковый контейнер с грузом, который привязывается стальным тросом к неподвижному объекту на берегу. Контейнер погружается в наиболее глубокое место для предотвращения его обсыхания в засушливые периоды. Через каждые 30 мин. самописец производит запись температуры воды и фиксирует точное время записи. По прошествии необходимого периода наблюдений (до 6 лет) самописец извлекается из воды, и при помощи специального оптического устройства запись останавливается.
 |
Результаты наблюдений за термическим режимом р. Тудовки в 2008-2009 гг. представлены на графиках (рис. 3.20).
Полученные данные позволили установить суточные и годовые амплитуды колебания значений температуры на различных участках реки, сроки наступления ледостава и вскрытия реки, время наступления суточного минимума и максимума температуры воды в различные месяцы года. Сопоставление значений температуры воды и температуры воздуха (по данным метеостанции «Лесной заповедник») даст возможность выявить закономерности термического режима водотока в зависимости от метеорологических факторов. Температура воды в значительной степени определяет условия существования гидробионтов. Совместные наблюдения за термическим, гидрохимическим и биологическим элементами режима р. Тудовки как модельного объекта могут стать основой определения эталонных условий для рек данной физико-географической зоны.
Результаты гидрохимических исследований. Отбор проб воды приурочен к фазам водного режима: зимняя межень (19-20 марта 2010 г.), пик весеннего половодья (10 апреля 2010 г.) и летняя межень (16, 26-28 августа 2010 г.).
При отборе проб воды соблюдены требования следующих нормативных документов: 1) ГОСТ Р 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб, ГОСТ 17.1.5.05-85. Охрана природы. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков, 2) РД 52.24.353-94. Рекомендации. Отбор проб поверхностных вод суши и очищенных сточных вод.
Пробы воды отбирались эмалированным ведром на стрежне реки с поверхности. На месте отбора пробы производились следующие операции:
– измерение температуры воздуха и воды, показателей рН и Еh, растворенного кислорода с использованием портативного анализатора «Экотест-2000-БПК/АТС»,
– измерение удельной электропроводности воды кондуктометром EC-1382 без термокомпенсации; пересчет значений электропроводности при температуре измерения на значения при температуре 25ºС производился по коэффициентам нелинейной функции для природных вод (РД 52.24.495-2005),
– заполнение анализируемой водой БПК-склянок, фиксация кислорода в «нулевой» день,
– подготовка воды для анализа на металлы: фильтрование воды на фильтрах Владипор МФАС–ОС–2 (0,45 мкм) на полевой установке мембранной ультрафильтрации и консервация фильтрата концентрированной азотной кислотой.
Анализ воды на физические свойства, содержание главных ионов, биогенных компонентов и органических веществ выполнялся в ЗАО НИТЦентр по методикам, перечисленным в таблице 1.2.
Результаты полевых и лабораторных гидрохимических исследований представлены в табл. 3.3.
Таблица 3.3. Результаты анализа воды водных объектов бассейна р. Волги в 2010 г.
| Место отбора проб | Дата отбора проб | Температура воды, ºС | рН | Еh, мВ | Раств. кислород, мг/л | Уд. электропроводн., мкСм/см | Цветность, град | Сухой остаток, мг/л | Гидрокарбонаты, мг/л | Сульфаты, мг/л | Хлориды, мг/л | Кальций, мг/л | Магний, мг/л | Натрий, мг/л | Калий, мг/л | Аммоний мг/л | Нитриты, мг/л | Нитраты, мг/л | Фосфаты, мг Р/л | Железо общ., мг/л | Кремний, мг/л | ХПК, мгО/л | Перманганатная окисл., мгО/л | БПК5, мгО/л | Нефтепродукты, мг/л | Фториды, мг/л |
| Тудовка – исток | 11.04 | 0,4 | 6,30 | 9,5 | 1,3 | 3,3 | <0,5 | 7,3 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,88 | 0,005 | 1,6 | <0,1 | 0,53 | 2,7 | 55,8 | 35,2 | 1,36 | 0,005 | <0,1 | ||||
| Тудовка – исток | 27.08 | 12,7 | 7,51 | – | 7,5 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Тудовка – 3 трубы | 20.03 | – | 6,95 | – | 3,4 | 1,0 | 35,7 | 5,3 | 1,5 | 0,8 | 0,75 | 0,01 | 2,5 | <0,1 | 0,92 | 3,7 | 33,3 | 22,4 | 1,81 | – | <0,1 | |||||
| Тудовка – 3 трубы | 10.04 | 3,4 | 6,85 | 8,7 | 18,3 | 3,2 | <0,5 | 8,8 | 1,4 | 0,7 | 0,7 | 0,72 | <0,005 | 1,2 | <0,1 | 0,37 | 7,9 | 34,2 | 25,6 | 1,05 | 0,008 | <0,1 | ||||
| Тудовка – 3 трубы | 27.08 | 15,9 | 7,46 | – | 4,8 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Тудовка – Редькино | 9.04 | 1,6 | 7,00 | 10,7 | 3,4 | 0,5 | 11,1 | 1,6 | 0,9 | 0,9 | 0,59 | 0,006 | 2,9 | <0,1 | 0,42 | 9,2 | 31,0 | 14,4 | 1,55 | – | <0,1 | |||||
| Тудовка – Редькино | 26.08 | 14,0 | 8,20 | – | 10,9 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Тудовка – М. Туд | 9.04 | 1,8 | 7,12 | 11,0 | 3,7 | 0,5 | 10,9 | 2,0 | 0,9 | 1,0 | 0,53 | 0,008 | 3,9 | <0,1 | 0,35 | 9,6 | 27,9 | 12,8 | 1,23 | 0,008 | <0,1 | |||||
| Тудовка – М. Туд | 26.08 | 14,5 | 8,13 | – | 9,9 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Руч. Старосельский | 10.04 | 3,0 | 6,06 | 6,6 | 7,3 | 1,4 | <0,5 | 2,9 | 0,5 | 0,5 | 0,7 | 0,81 | <0,005 | 0,6 | <0,1 | 0,46 | 7,5 | 42,6 | 27,2 | 1,87 | – | <0,1 | ||||
| Руч. Старосельский | 27.08 | 16,1 | 6,58 | – | 1,1 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Руч. Папсуйка | 10.04 | – | 6,65 | 8,0 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | |||
| Руч. Папсуйка | 27.08 | 15,4 | 7,45 | – | 6,6 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Р. Ночная | 10.04 | 1,4 | 6,64 | 10,0 | 3,4 | <0,5 | 7,6 | 1,2 | 0,8 | 0,8 | 0,71 | 0,006 | 1,7 | <0,1 | 0,40 | 7,5 | 32,7 | 25,6 | 2,28 | – | <0,1 | |||||
| Р. Ночная | 28.08 | 14,3 | 7,65 | – | 7,9 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Волга – Старица | 9.04 | 1,8 | 7,42 | 11,7 | 4,8 | 2,7 | 20,5 | 5,2 | 2,6 | 2,2 | 0,35 | 0,011 | 5,6 | <0,1 | 0,27 | 12,0 | 22,6 | 25,6 | 3,01 | 0,012 | <0,1 | |||||
| Волга – Старица | 26.08 | 17,8 | 7,53 | – | 7,7 | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | ||
| Волга – Мигалово | 19.03 | 0,0 | 7,63 | 9,3 | – | 8,0 | 5,6 | 43,3 | 11,2 | 3,6 | 1,8 | 0,47 | 0,026 | 3,2 | <0,1 | 0,48 | 4,5 | 27,7 | 14,8 | – | – | 0,20 | ||||
| Волга – Мигалово | 13.04 | 4,8 | 7,50 | 11,3 | 5,0 | 1,7 | 16,0 | 4,2 | 1,8 | 1,3 | 0,19 | 0,011 | 5,4 | <0,1 | 0,38 | 3,3 | 28,3 | 12,8 | 2,36 | – | 0,11 | |||||
| Волга – Мигалово | 16.08 | 25,4 | 8,56 | 10,8 | 3,3 | 4,7 | 37,7 | 8,8 | 5,5 | 2,0 | 0,35 | 0,05 | 1,0 | <0,1 | 0,12 | 1,6 | 25,9 | 6,0 | – | – | 0,14 | |||||
| ПДКрх | – | – | 6,5¸8,5 | – | 6,0 | – | – | – | – | 0,5 | 0,08 | 0,20 | 0,1 | – | – | – | 3,0 | 0,05 | 0,75 |
