Результаты и их обсуждение

ЗООФИТОС САРАТОВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

Материалы и методы

Сбор материала осуществлялся во время рейса на судне НИС “Биолог” в июне и августе 2006 г. на следующих станциях:

1)Пере-волоки,

2)Зольное,

3)Прибрежный,

4)устье р.Сок,

5)Красная глинка,

6)Самара,

7)устье р.Самарки,

8)Шелехметь,

9)Брусяны,

10)Октябрьск,

11)Сызрань,

12)Приволжье,

13) Аграфеновская гора,

14)Малая Федоровка,

15)Хвалынск,

16)Алексеевка,

17)Меровка,

18) Балаково

Отбор проб производился в зарослях следующих макрофитов: элодея канадская (Elodea canadensis Michx.), роголистник темно-зеленый (Ceratophyllum demersum L.), рдест прон-зеннолистный (Potamogeton perfoliatum L.), рдест плавающий (P. natans L.), рогоз широ-колистный (Typha latifolia L.), наяда большая (Najas major All.), кубышка желтая (Nuphar lutea L.), стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia L.), а также в прибрежье на гальке.

Точки отбора проб располагали по трансекте на расстоянии 1-2 м друг от друга или от берега, в зависимости от фитоценоза. В зарослях растений отбирали не менее 30 л воды, затем процеживали через сачок с газом № 64 и фиксировали 4%-ным формалином. Обработка материала проводилась по стандартной гидробиологической методике.

Результаты и их обсуждение.

В Саратовском водохранилище в составе зоофитоса макрофитов обнаружено 96 видов, из которых: Rotatoria – 47, Cladocera – 34, Cyclopoida – 9, Сalanoida – 6 видов. Кроме того, регулярно встречались велигеры мол-люска Dreissena, копеподиты и взрослые осо-би Harpacticoida, которые до вида нами не определялись.

Видовое разнообразие зоофитоса форми-ровалось в основном за счет коловраток, 49-66% зарегистрированных видов приходится на их долю. Среди ракообразных эта вели-чина составила 51-67% на каждой станции, из них на долю Cladocera приходится 35-52%, Copepoda – 15-32%.

Рисунок 1 - Карта-схема Саратовского водохранилища

 

Наибольшее видовое разнообразие наблюдается в ассоциации рдеста плавающего (42 вида), элодеи канадской (39 видов) и рогоза широколистного (36 видов).

Количественные показатели зоофитоса колеблются в широких пределах. Наибольшие численность зарегистрирована в зарослях роголистника темно-зеленого – 90 тыс. экз

Значительная облесённость, обилие озёр обусловливают незначительную мутность воды – 5–10 г/м³. Минерализация речных вод меньше 100 мг/л. Вода в озёрно-речной системе соответствует слабо загрязненным.

2.3 Вывод.

Таким образом, по результатам исследований можно сделать следующие выводы. В составе зоофитоса Саратовского водохранилища зарегистрировано 96 видов гидробионтов. По количеству видов доминирует сообщество плавающего и элодеи канадской. На различных биотопах по видовому разнообразию преобладает отряд Rotatoriа. Наибольшие количественные показатели зарегистрированы на двух станциях в фитоценозе. Наибольший вклад в общую численность вносит сообщество гидробионтов роголистника темно-зеленого (27%), рогоза широколистного (13%) и рдеста плавающего (13%). В биомассе доминирует сообщество рдеста плавающего (26%), роголистника  темно-зеленого (16%) и элодея канадская (15%).

2.4 Флора и фауна

Богат и разнообразен животный мир Мордовии. Одних только позвоночных насчитывается здесь более 370 видов. Из них млекопитающих - 63 вида, птиц - 252, пресмыкающихся - 5, земноводных - 5, рыб - 53 вида. Располагаясь в таёжной зоне, Мордовия обладает фауной, имеющей характерный лесной облик.

Мордовия фауна сравнительно молодая, сложилась в послеледниковый период, то есть в течение последних 10 - 15 тысяч лет. Начало этого процесса относится к тому времени, когда территория современной Мордовии освободилась, наконец, из-под вод древнего бассейна и начала покрываться тундровой и лесотундровой растительностью. В этот период, получивший в науке название Иольдиевого времени, сюда проникли многие арктические виды зверей и птиц, и в первую очередь обитатели морских побережий и озёр: кулики, гагары, гуси, утки, белая куропатка, северный олень, лемминг, песец и другие. Из рыб следует отнести налима, бычка-подкаменщика, палию, ручьевую форель, сигов, озёрную корюшку. Потепление климата и освобождение от воды больших участков суши привели к широкому распространению в Мордовия древесной растительности и интенсивному заселению этой территории видами животных. С востока и северо-востока проникли сюда крошечная и равнозубая землеройки, лесной лемминг, красная и красно-серая полевки, летяга, гусь-гуменник, луток, пухляк, трехпалый дятел, чечевица, зелёная пеночка, снегирь, овсянка-ремез, таловка, живородящая ящерица, сиг-пыжьян, ряпушка; с юга и юго-запада — ёж, лесная куница, норка, чёрный хорек, обыкновенная полевка, садовая соня, желтогорлая мышь, клинтух, славка-черноголовка, чёрный дрозд, уж, веретеница, прыткая ящерица, синец, атлантический осетр, голавль, красноперка, пескарь, чехонь, судак и другие.

 

 

3.Описание гидрологических и гидрофизических процессов в водохранилище

Координаты плотины водохранилища

Широта: 66°21’40.68"N

Долгота: 31°5’30.12»E

Длина - 150,0 км

Ширина - 40,0 км

Полный объем Саратовского водохранилища — 12,8 куб. метров.

Площадь водохранилища — 1831 км кв,

длина — 341 км,

ширина — от 800 метров до 25 км,

средняя глубина — 7 метров,

максимальная глубина — 28 метров.

Максимальныйнапор-15метров.
На Саратовском водохранилище расположены города Самара, Чапаевск, Октябрьск, Сызрань, Хвалынск, Балаково.

В водохранилище впадают реки Сок, Самара, Чапаевка, Чагра, Малый Иргиз. Также на водохранилище, чуть ниже Самары, находится «зеленая стоянка» Винновка.

 

4. Задачи

Задача №.1

Условие: ледяной покров лежит на воде. Температура поверхности льда под снегом -8℃, на границе -10,5℃, в зоне отсутствия снега -13℃. Построить изотермы в толще льда через 1℃.

Решение

I шаг:

△t_a=(-6,5)+0+(-5,25)+(-13)-4*(-6,5)=1,25

=0,31

t_a=-6,5+0,31=-6,19

△t_б=(-6,5)+0+(-4)+(-10,5)-4*(-5,25)=0

=0

t_b=-5,25

△t_в=(-5,25)+0+(-4)+(-8)-4*(-4)=-1,25

=-0,31

t_в=-4+(-0,31)=-4,31

II шаг:

△t_a=(-6,19)+0+(-5,25)+(-13)-4*(-6,19)=0,32

=0,08

t_a=-6,19+0,08=-6,11

△t_в=(-5,25)+0+(-4,31)+(-8)-4*(-4,31)=-0,32

=-0,08

t_в=-4,31+(-0,08)=-4,39

III шаг:

△t_a=(-6,11)+0+(-5,25)+(-13)-4*(-6,11)=0,08

=0,02

t_a=-6,11+0,108=-6,09

△t_в=(-5,25)+0+(-4,39)+(-8)-4*(-4,39)=-0,08

=-0,02

t_в=-4,39-0,02=-4,41

IV шаг:

△t_a=(-6,09)+0+(-5,25)+(-13)-4*(-6,09)=0,02

=0,005

t_a=-6,09+0,005=-6,085

△t_в=(-5,25)+0+(-4,41)+(-8)-4*(-4,41)=-0,02

=-0,005

t_в=-4,41-0,005=-4,42

V шаг:

△t_a=(-6,085)+0+(-5,25)+(-13)-4*(-6,085)=0,005

=0,0013

t_a=-6,085+0,0013=6,084

△t_в=(-5,25)+0+(-4,42)+(-8)-4*(-4,42)=0,001

=0,0025

t_в=-4,42+0,0025=-4,42

VI шаг:

△t_a=(-6,084)+0+(-5,25)+(-13)-4*(-6,084)=0,002

=0,0005

t_a=-6,084+0,0005=6,084

 

 

Задача №2

Определить толщину ледяного покрова на акватории водохранилища к концу периода ледостава с учетом прямого влияния тепловых потерь в непрерывном периоде отрицательных среднесуточных температур воздуха.

hл насчитывается по формуле:

hл=С*Σ(-tвозд)ⁿ; где

(-tвозд) - сумма отрицательных температур

n=0,5

С=2

Начало ледостава - 12.11

Конец ледостава - 20.04

Ноябрь:

hл=2*Σ(-33,3)^0,5=11,54 см

Декабрь:

hл=2*Σ(-203,8)^0,5=28,55 см

Январь:

hл=2*Σ(-581,6)^0,5=48,23 см

Февраль:

hл=2*Σ(-850,5)^0,5=58,33 см

Март:

hл=2*Σ(-1011,7)^0,5=63,61 см

Апрель:

hл=2*Σ(-1025,6)^0,5=64,05 см

 

Таблица 1

Суточная температура воздуха во время ледостава за 2018-2019 года

Таблица 2

Расчеты по формуле

Вывод: толщина ледяного покрова Думского водохранилища в начале ледостава составляет 11,54 см, а в конце периода 64,05 см.

 

 

Задача №3

В нижнем бьефе гидроузла (на участке реки ниже водохранилища) ширина забегов в предледоставный период в районе кромки льда b_з.0=75м, забереги наблюдаются только на шугообразующем участке. Ледостав наступает 12.11. Толщина льда, измеренная у берега в районе кромке через 5 дней после наступления ледостава, h_л.0=0,32 м, расход воды в нижнем бьефе Q=550 м³/с, скорость течения V₀=0,9 м/с, ширина b=325м, температура воды в начале нижнего бьефа t_0нб=3,5℃, коэффициенты теплоотдачи от воды к воздуху и льду и эквивалентна температура воздуха надо льдом U_э.л.=-18℃. Плотность шуги 570 кг/м³. Найти положение створа нулевой изотермы и начальное положение кромки льда.

Решение:

Х₀=

 

Cb=4,19*10³.

X₀= =70579,36 м

Толщина льда на кромке h_н насчитывается по формуле, представленной ниже. Продолжительность периода от даты ледостава до измерения толщиныльда составляет 5 дней.

h_н=

h_н= =0,18

Степень покрытия шугой водной поверхности вблизи кромки перед становлением ледостава при полном покрытии поверхности забегами и шугой насчитывается по формуле:

В_ш.0=

В_ш.0=

Параметр Х_н координаты, соответствующей начальному положению кромки, находим по графику:

 

Рисунок 2 - график зависимости

Исходя из графика видим, что Х_н =0,8

Начальное положение кромки рассчитываемся по следующей формуле:

Х_к.н =

Х_к.н = м

Вывод: положение створа нулевой изотермы равно 70579,36 м, а начальное положение кромки льда 124045м.

 

Задача №4

Водохранилище с поверхностью теплообмена F=1910 м² и интенсивностью теплопровода из атмосферы S=50Вт/м² имеет в начальный момент времени первоначальный объем воды V₀=9830м³, с начальной температурой воды в водохранилище t₀=11℃. Водохранилище наполняется в течение суток. Расходы притока и сброса постоянны во времени, причем расход притока в водохранилище Q_p=100м³/c, а расход сброса Q_с=50м³/c. Температура поступающее в водохранилище воды t_p=7℃. Найти среднюю температуру всего объема воды в водохранилище через 45 суток.

Решение:

1)

2) te=

te=

θ=(1+Kv)^-1/(1-Kq)

^θ=0,96

Kv= =

TK=45*24*60*60=3888000c

Kq= = =0,5

t=227,92+0,96*(11-227,920)=9,68℃

 Вывод: средняя температура в Кумском водохранилище через 45 суток после наполнения равно 9,68℃

 

Заключение

В данной работе было дано описание водохранилища, были описаны все его параметры, описаны климат, флора и фауна, рельеф, географическое положение, использование и т.д.

Были решены 4 задачи, где были построены изотермы в толще льда через один градус; определена толщина ледяного покрова акватории к конце периода ледостава; определено положение нулевой изотермы и положение кромки льда; найдена средняя температура в водохранилище через 45 суток после его наполнения.

 

Список литературы

1. Кумское водохранилище [электронный ресурс]: Интернет-энциклопедия. Режим доступа: https://water-rf.ru/Водные_объекты/953/Кумское_водохранилище - свободный

2. Архив метеоданных [электронный ресурс]: Режим доступа: https://rp5.ru: свободный

3. Архив метеоданных [электронный ресурс]: Режим доступа: http://meteo.ru: свободный

4. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. Общее резюме. Москва, 2014г-59с.

5. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2013 год. Москва, 2013г-109с.

6.  WWF России 2017. Годовой отчет - М., 2018 г.-58 стр

7. Изменение климата: обзор пятого оценочного доклада Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК), М., Всемирный фонд дикой природы WWF, 2014г-80с.

8. Кумское водохранилище [электронный ресурс]: Интернет-энциклопедия. Режим доступа:https://ru.wikipedia.org/wiki/Кумское_водохранилище - свободный

9. Республика Карелия [электронный ресурс]: Интернет-энциклопедия. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Республика_Карели - свободный

10. Методологические основы гидрофизики [электронный ресурс]: Режим доступа: http://ieek.timacad.ru/html2/med_gidr/med_gidr.html - свободный