На жизнь рек существенно влияет то, сколько наносов они оставляют и где последние откладываются. Речные отложения, в основном песок, ил и глина, играют важную экологическую роль, поскольку обеспечивают среду обитания для множества организмов. Они также важны для человека, пополняя питательными веществами пойменные сельскохозяйственные почвы и сдерживая повышение уровня моря за счет переноса песка в дельты и на береговые линии.
Однако эти функции находятся под угрозой: согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science, за последние 40 лет деятельность людей вызвала беспрецедентные изменения в движении речных наносов, сообщает Рhys.org.
Фото: NASA Landsat/United States Geologic Survey; Figure: Evan Dethier
Используя спутниковые снимки NASA и цифровые архивы гидрологических данных, исследователи из Дартмутского университета (США) изучили изменения, которые произошли с 1984 по 2020 годы, с 414 крупнейшими реками мира.
«В северном полушарии за последние 40 лет наблюдалось значительное сокращение речных наносов, в то время как в южном за тот же период — сильное увеличение. Люди смогли изменить крупнейшие реки мира с беспрецедентной скоростью. Количество наносов, которые несут реки, обычно определяется естественными процессами, такими как количество осадков, наличие оползней или растительности. Мы обнаружили, что деятельность человека подавляет эти естественные процессы и даже перевешивает последствия изменения климата», — говорит ведущий автор Эван Детьер.
Полученные данные показывают, что массовое строительство плотин в XX веке в Евразии и Северной Америке уменьшило глобальное поступление речных наносов в океаны на 49%. После установки плотины движение наносов, включая питательные вещества в них, прекращается.
«В странах, которые находятся на уровне моря или ниже него, в районах дельт, наносы рек могли бы остановить повышение уровня моря в результате изменения климата», — объясняет один из авторов работы Фрэнсис Магиллиган.
При этом в Южной Америке, Африке и Океании объем речных наносов увеличился на 36% из-за серьезных изменений в землепользовании, которые по большей части связаны с обезлесением. Например, речь идет о лесозаготовках в Малайзии, добыче золота в Южной Америке и странах Африки к югу от Сахары, добыче песка в Бангладеш и Индии, плантациях пальм на большей части Океании.
«Реки — довольно чувствительные индикаторы того, что мы делаем с поверхностью Земли — они вроде термометра для последствий землепользования. Хорошо известно, что в США, например, существует кризис потери почвы, во многом в этом виноваты огромные плотины», — говорит соавтор работы Карл Реншоу.
Не знаю, как другие, а я очень люблю реки, особенно горные. Вода в них чистая и прозрачная, в ней так приятно купаться в жаркий летний день. А еще по такой реке можно сплавляться на катамаране, подарив себе незабываемое ощущение. Но реки служат людям не только в качестве места отдыха. Причем в эпоху индустриального развития сфера использования этих природных объектов расширилась.
Как люди использовали реки в древности
Без воды — невозможна жизнь. Поэтому первобытные люди, впрочем, как и животные, просто пили речную воду и охлаждались в ней летом. Затем, после изобретения огня и глиняной посуды, человек стал постигать основы кулинарии, и начал применять воду для приготовления пищи. В частности, на стоянке неандертальцев были найдены окаменевшие фрагменты вещества, напоминающего кашу из измельченных зерен.
Позже люди начали носить речную воду в свои дворы, чтобы напоить домашний скот и полить растения.
Еще люди ловили в реках рыбу и раков.
По мере развития цивилизации, человек стал следить за своим внешним видом, и вода стала нужна для купания не только в реке, но и в ванне. Если почитать информацию о средневековых красавицах, то можно прийти в ужас от их нарядов и высоких причесок, которые кишели блохами. Но все же несколько раз в год этим дамам, как и их кавалерам, требовалась речная вода для принятия ванн.
Еще одним аспектом использования рек стало передвижение по воде на плотах и лодках. Это способствовало расширению кругозора древних людей, обмену опытом и помогло развитию торговли.
Как изменилось со временем использование рек
Современный человек продолжает использовать речные ресурсы так же, как и его предки. Но сюда добавились следующие пункты:
- были изобретены гидроэлектростанции, превращающие энергию льющейся воды в электрическую. Это самый экологически чистый вид выработки электричества;
- был построен водопровод, поставляющий очищенную воду в дома, на заводы и
фабрики; вода повсеместно используется в технологических процессах; - мелиорация (полив культурных растений) приобрела массовый характер, что
явилось причиной изменения русла некоторых рек и высыхания озер.
22 апреля 2021
Реки вспять. Почему люди выносят «смертный приговор» водоемам
В Карачаево-Черкесии перекрыли основное русло реки Кубань для строительства двух Красногорских малых гидроэлектростанций (ГЭС).
Предполагается, что запуск объектов оптимизирует водный режим Кубани, а также увеличит выработку электроэнергии. Строители уверяют, что работы никак не отразятся на экологии региона.
Эколог Дмитрий Шевченко считает, что перекрытие русла реки может нарушить ландшафт и гидрологический режим водоема. Воды на Юге России становится все меньше, поэтому эффективность ГЭС через 10-15 лет в принципе непонятна.
«У существующей ГЭС была проблема с рекой Большой Зеленчук. Для того, чтобы увеличить мощность на ГЭС, в свое время строители пробили тоннель между долинами Большого Зеленчука и Кубани. Они стали дополнительно сбрасывать воду из реки Большой Зеленчук. Там были проблемы с падением уровня реки, падением грунтовых вод в долине», – привел пример эксперт.
Эколог уверен, что у реки Кубань есть более существенные проблемы, что строительство ГЭС.
«30% ее стока идет по ставропольскому каналу в степи. Огромное количество воды используется для рисовых угодий, потом сбрасывается жидкий раствор пестицидов и химии. Строительство ГЭС незначительно по сравнению с другими проблемами», – отметил он.
Дмитрий Шевченко рассказал, что раньше в Кубани нерестились осетровые виды рыб, но сейчас в низовьях реки все перекрыто гидроузлами, водохранилищем и его плотиной.
«Миграция рыб осетровых отсутствует. Перекрытие рек сказывается на популяциях местных рыб, в Кубани это форель, это не очень позитивно», – констатировал эколог.
Экологи и специалисты по водным объектам России считают реки и озера «живыми». За много веков у водоемов сформировались поймы, заливы, береговые линии и меандры. У водоемов есть свои жизненные циклы, по которым они живут, если в процессы не вмешивается человек.
Иногда русло рек меняют не крупные компании, а простые жители. Недавно такой случай произошел в Татарстане. Мужчина самовольно изменил русло реки Болгар. Он снял и переместил плодородный слой почвы, что привело к порче береговой полосы и изменению русла реки.
Профессор ИУЭФ КФУ Нафиса Мингазова объяснила, почему люди иногда вмешиваются в течения водоемов.
«Людям свойственно жить на берегу водоемов, это красиво, интересно и ярко, биоэнергетически воздействует на человека. Но река – это живая система, она может разливаться в половодье. Нередко те, кто живет на берегу, занимается берегоукреплением, чтобы берег был более высоким. Когда люди меняют русла рек, на это есть причины: желание увеличить площадь или спастись от подтоплений», – рассказала она сайту «Экология России».
По словам исследовательницы, такие действия чрезвычайно негативно влияют на водоемы.
«Площадь поймы сокращается, потому что пойма и река – единая система, она функционирует как единый организм. Здесь надо четко понимать, что воздействие на пойму оказывает влияние на речную экосистему в целом. Согласно концепции живой реки, надо сохранять пойму, меандры реки, пойменные водоемы. Когда реки затопляют пойму, река восполняется за счет пойменных территорий», – добавила она.
Образование водохранилищ также приводит к сильнейшей трансформации рек. В России даже создано движение «Плотинам нет».
«Водохранилище – особый тип водной экосистемы. У него свои циклы. Только через 20 лет мы получаем водную систему, которая становится устойчивой», – резюмировала Нафиса Мансурова.
Фото: vk.com/paorushydro
Карелия, р. Волома
14 марта отмечается Международный день рек, или Международный день действий против плотин. На фоне многих экологических дат эта на первый взгляд выглядит полумаргинальной, что неудивительно, учитывая огромное экономическое значение плотин. Но общественным организациям, которые отмечают этот день вслед за International Rivers, в борьбе против крупных плотин кое-где удаётся одерживать победы.
Карелия, р. Волома
Тема эта неоднозначная. Вообще-то первыми «гидрологами» были бобры – наверное, нет других млекопитающих (кроме людей), которые так заметно и целенаправленно преобразовывали бы окружающую среду. Прокладка ими троп, строительство хаток и, главное, плотин способны сильно менять режим малых рек и их экосистему – от увеличения площади водного зеркала до изменения состава пойменной растительности и речной фауны. Не всегда можно сказать, что их деятельность идёт на пользу, но факт остаётся фактом: без бобров многие реки лесной полосы выглядели бы несколько иначе. Хотя, конечно, человек постарался для таких изменений гораздо больше.
Чиркейская ГЭС – самая мощная на Северном Кавказе, с самой высокой в России арочной плотиной. Дагестан, р. Сулак
Первыми из людей применять регулируемое водопользование стали на Ближнем Востоке. От восточного берега Средиземного моря через междуречье Тигра и Евфрата до северо-западной оконечности Персидского залива тянется так называемый Плодородный Полумесяц, тучные земли Месопотамии и Леванта между горами и пустыней. Когда около 10–12 тыс. лет назад произошла неолитическая революция – переход от охоты и собирательства к сельскому хозяйству, – у человека появилась необходимость использовать эти земли. Однако климат той местности летом сух, при этом берега рек затапливались весной, в сезон таяния снегов в верховьях и повышенного количества осадков. Спустя какое-то время люди стали рыть оросительные каналы и возводить дамбы для защиты от наводнений – так появилась ирригация, и это она, по сути, создала первые великие цивилизации. За Ближним Востоком последовал Китай, затем Центральная Америка, Индия и др., а позже Рим. Руины гидрологических строений, оставшихся после них, можно увидеть до сих пор.
Мало что за историческое время так повлияло на внешний вид больших пространств Земли, как сельское хозяйство. На территории современной России, например, всё началось со сведения лесов. Сейчас сложно себе это представить, но обширные луговые равнины Европы (за исключением тех мест, где лес искусственно восстанавливают) – вовсе не исконный ландшафт, эти пространства раньше были преимущественно лесными. Но как только человек перестал быть исключительно охотником и собирателем, ему понадобились пастбища и пространство для пашен – подсечно-огневое земледелие постепенно сформировало новый растительный облик равнин, а вслед за этим изменились и реки. Пожалуй, только в горной местности и в тайге, менее доступных (по понятным причинам) для хозяйственной деятельности человека, можно увидеть малонарушенные долины рек: дикие, труднопроходимые для лодок, сильно заросшие и петляющие, с завалами из деревьев.
Карелия, р. Волома
Поселения на Руси издавна концентрировались по берегам рек и озёр. Реки и зимой и летом служили транспортными путями; пойменные луга, возникшие на месте былых лесов, считались лучшими для выпаса скота, земледелие также тяготело к долинам. В процессе освоения земель люди стали непосредственно воздействовать на русла малых рек: вести канавы для регулирования уровня воды на пойме, спрямлять излучины и, наконец, строить мельницы. Последние использовались вплоть до начала ХХ века, и в определённый период их, пожалуй, можно было назвать своеобразными центрами хозяйственной и социальной жизни. На них не только рушили крупу и мололи муку (и даже порох) – с появлением и развитием промышленности энергию воды стали использовать в металлургии, в текстильном производстве, в обработке древесины. Но на длительном этапе истории не менее важной функцией водяных мельниц была регуляция уровня воды в реках за счёт возведения плотин. Большая часть годового объёма стока малых рек приходится на весеннее половодье, а летом часть из них может вовсе пересыхать; образующиеся же при сооружении плотин резервуары позволяли хотя бы на какое-то время накапливать часть столь нужной воды и использовать её. Такое управление водным режимом требовало большого опыта, знаний, понимания того, как ведёт себя река. За нехитрыми гидротехническими сооружениями ухаживали, не только сохраняя в порядке строения мельниц и плотин, но и, например, очищая русла рек и ложа прудов от накопившегося ила. После революции эта традиция прекратилась, и от тех сооружений практически ничего не осталось – эпоха бережной малой водяной энергетики ушла.
Мельницы и плотины на старых картах: фрагменты плана генерального межевания Мценского уезда Орловской области 1785 г. / Источник: etomesto.ru
Мельницы и плотины на старых картах: фрагменты карты Нижегородской губернии, составленной картографом А. И. Менде в 1850 г. Можно заметить, что обычно мельницы стояли на небольших реках, часто ближе к верховьям, это позволяло воздействовать на русла и окружающие их земли не так жёстко, как в случае с крупными плотинами / Источник: etomesto.ru
Были и попытки с помощью плотин помочь судоходству. Например, Волга, одна из самых крупных рек мира, в межень (период низкой воды) была раньше очень неудобной для прохождения судов, её русло изобиловало мелями и перекатами; в отдельные периоды судоходство на некоторых её участках вовсе прекращалось, а во многих местах суда протаскивали через мели бурлаки. В 40-х годах XIX века в её верховьях для хоть какого-то исправления положения был сооружён Верхневолжский бейшлот – плотина, спуск воды (накопленной по весне) через которую в межень немного поднимал уровень реки ниже по течению; даже это «немного» уже облегчало жизнь капитанам и лоцманам.
Каскад ГЭС на р. Каракойсу: Гунибская ГЭС
Но именно это строительство, призванное, казалось бы, сделать жизнь лучше, положило начало уничтожению Волги – иначе это и не назовёшь. Ведь вскоре наступило время, когда развитие промышленности и укрупнение городов стали требовать максимального использования ресурсов, в том числе водных. Если продолжить про Волгу, то начатое в 30-х годах строительство гидроэлектростанций (первой была Угличская) последовательно меняло её облик и – главное – экологическое состояние. Сейчас Волга ниже Твери, по сути, представляет собой не реку, а цепь водохранилищ; меняется режим накопления донных осадков, река мелеет, вода загрязнена, многие притоки попросту исчезли; от некогда огромных запасов рыбы нынче остались жалкие крохи. Страдает и окружающая местность: берега водохранилищ нестабильны и часто разрушаются, плодородные земли заболачиваются. Нельзя забыть про культурные потери: при строительстве всего лишь одной Угличской ГЭС были частично затоплены несколько городов; исчезли с лица земли многие деревни, уничтожены церкви и монастыри, ушли под воду археологические объекты, многие из которых так никогда и не дождались своих исследователей. Как памятник всему утраченному возвышается над водой колокольня Никольского собора в Калязине – печальная достопримечательность. Многие тысячи людей вынуждены были навсегда покинуть родину. И это, пусть и с вариациями, судьба всех рек, на которых строятся крупные плотины. А таких много: по данным природоохранных организаций, только треть из почти 180 крупнейших рек мира в наше время остаются не зарегулированными на своих главных руслах. Помимо прочего множество людей живёт в зоне потенциальной угрозы затопления в случае прорыва дамб и плотин, и несколько таких катастроф уже произошло. В общем, становятся прекрасно понятны причины упорной оппозиции общественных организаций и отдельных людей их строительству. Это не означает, что такие сооружения не имеют будущего. Гидроэлектроэнергия до сих пор считается относительно чистой; плотины продолжают играть важную роль в орошении, водоснабжении, защите от наводнений и рассматриваются как важный инструмент экономического развития. Но всё вышесказанное даёт понять, что подходить к изменению естественного течения реки нужно максимально осторожно и взвешенно, не ставя прямую прибыль на первый план.
Каскад ГЭС на р. Каракойсу: водохранилище Гергебильской ГЭС, одной из старейших ГЭС России. Дагестан
Напоследок обязательно надо сказать и про нас: у Краснодарского водохранилища тоже драматичная история. Его создавали, в первую очередь, как средство регуляции стока Кубани – Краснодар и окрестные посёлки страдали от наводнений, – и в данный момент оно свою основную функцию выполняет. Однако при его сооружении в конце 1960-х — начале 1970-х годов оказались полностью или частично затоплены более 20 посёлков, хуторов, аулов, их жители переселены; ушли под воду кладбища, огромное количество археологических объектов (старожилы помнят, как спешно археологи спасали то, что могли), уничтожены поля и несколько тысяч гектаров леса. Под толщей воды оказалась целая история, а ведь у жителей аулов ещё жива была память о массовом переселении горцев в Кавказскую войну. Адыги не забыли и это, новое, переселение. В Адыгейске есть памятник затопленным аулам, а несколько лет назад мемориальный комплекс, посвящённый пяти аулам, был сооружён на трассе Энем – Бжедугхабль.
Елена Лиходедова
Фото автора
Елена Лиходедова Международный день действий против плотин Международный день рек среда статьи экологический календарь
Last modified: 14.03.2020
В недавно опубликованном исследовании мы с коллегами составили карту глобального распределения оврагов на речных веерах и дельтах. Мы использовали спутниковые снимки более 100 рек с 1973 года по настоящее время, обеспечив полувековой обзор глобальной эволюции рек с высоты птичьего полета.
Мы обнаружили 113 событий, связанных с авульсиями рек в умеренном, тропическом и сухом климате. Из них 33 события произошли на аллювиальных вентиляторах. Эти формы суши развиваются, когда реки стекают с гор или каньонов на открытую равнину или в океан и растекаются, откладывая грязь и гравий в треугольной форме.
Другие 80 событий произошли в дельтах рек — плодородных, низменных регионах, где медленно текущие реки разветвляются на множество каналов, которые впадают в озера или океан, создавая сети болот.
Мы использовали этот новый набор данных, чтобы ответить на простой вопрос: Что определяет, где происходят овраги?
Вода ищет самый низкий путь
Авульсии возникают из-за отложения осадочных пород. Со временем реки откладывают осадочный материал в месте оврага, загромождая реку наносами. Вода всегда течет вниз по склону, поэтому по мере того, как ее текущее русло становится все более заблокированным, она в конце концов перескакивает на новое место.
Подобно землетрясениям, обвалы рек происходят периодически в одних и тех же местах. Они рассеивают осадочный материал и воду по поймам рек, создавая характерную треугольную форму этих образований.
Один из последних примеров произошел в 2008 году, когда река Коси в Индии за несколько дней изменила свое русло более чем на 60 миль (100 километров), в результате чего более 3 миллионов человек были вынуждены покинуть свои дома.
В США река Миссисипи много раз меняла свое русло за последние 7 000 лет. Сегодня в центральной части Луизианы многоплотинная контрольная конструкция не дает ей выйти из берегов и соединиться с рекой Атчафалайя, но ученые предупреждают, что меганаводнение может преодолеть эти барьеры, что приведет к масштабному экономическому ущербу на юге Луизианы.
Река может менять русло не более одного раза в течение многих десятилетий или даже столетий. Понимание того, где происходят такие события, у ученых слабое и опирается в основном на несколько детальных наблюдений за крупными дельтами, а также на лабораторные и компьютерные модели.
Три вида авульсий
Наша глобальная база данных выявила три различных типа авульсий.
Во-первых, 33 авульсии на аллювиальных вентиляторах произошли, когда реки вышли из каньонов. Когда реки больше не текли по замкнутым долинам, они могли разливаться в ту или иную сторону в направлении самых низких участков земли.
На 80 обвалов, произошедших на дельтах, повлияли силы в их подпорных водах. Подпор реки — это зона, где на скорость течения влияет наличие океана или озера в конце реки. В этой зоне течение реки либо замедляется, либо ускоряется в ответ на изменение условий наводнения. Ученые могут оценить длину подпора по размеру и уклону реки.
Например, длина подпора реки Миссисипи составляет почти 300 миль (480 километров), что означает, что на скорость ее течения влияет Мексиканский залив вплоть до точки к северу от Батон-Руж, штат Луизиана. У более крутых рек длина подпора может составлять всего 0,6 мили (1 километр).
Когда река течет нормально, она замедляется в своем подпорном участке и сбрасывает осадки на русло. Однако во время наводнений больший объем быстро движущейся воды размывает русло реки.
Этот эффект начинается в устье реки и движется вверх по течению, в направлении, противоположном течению воды, стирая часть отложений, накопившихся до наводнения.
В конечном итоге, такое взаимодействие между седиментацией и эрозией приводит к засорению реки наносами в месте, которое примерно совпадает с длиной обратного течения.
Наша база данных показала, что 50 из 80 событий авульсии, произошедших на дельтах, произошли примерно на длине обратного течения.
Например, река Кататумбо в Южной Америке в 1982 году изменила русло примерно на 6,5 мили (10,5 км) вглубь от места впадения в венесуэльское озеро Маракайбо — близко к длине подпора, которая составляет 8,5 мили (13,7 км).
Некоторые реки могут менять русло далеко вверх по течению
Однако мы также обнаружили новый класс авульсий на дельтах, которые не отражают ни ограничение долины, ни длину обратного течения. Эти реки меняли русло далеко вверх по течению от места, где они попадали в озера или океаны в своих устьях.
Эти дельты находились либо на крутых тропических островах, таких как Мадагаскар и Папуа-Новая Гвинея, либо в пустынной местности, например, в Эритрее. В этих местах реки во время паводков несут исключительно большое количество осадочных пород.
Когда реки разливаются, они размывают свои русла, начиная от устья и двигаясь назад далеко вверх по течению, подобно крупным рекам, таким как Миссисипи.
Однако сочетание длительной типичной продолжительности паводков и исключительно высоких наносов во время половодья позволяет эрозии продвигаться далеко вверх по течению.
В результате эти реки могут менять русло намного выше зоны подпора, где происходят овраги в больших прибрежных реках.
Больше воды, больше наносов
Наше описание этих трех типов авульсий дает первую основу для прогнозирования того, где реки будут менять русло на веерах и дельтах по всему миру. Эти выводы имеют важнейшие последствия, особенно для дельт рек, в которых проживает около 340 миллионов человек по всему миру.
Большинство дельт находится всего на несколько футов выше уровня моря, а некоторые из них очень густо населены, например, дельты рек Меконг и Ганг-Брахмапутра.
Наши результаты показывают, что места авульсий в дельтах могут перемещаться из своих исторических мест в новые районы.
Быстрое повышение уровня моря может переместить места оврагов вглубь дельт, подвергая новые сообщества риску катастрофических наводнений.
Мы также обнаружили, что реки из второй группы — те, где авальсии происходят в зоне подпора — могут перейти в третью группу, где авальсии происходят значительно дальше вверх по течению. Мы обнаружили, что это может произойти, если изменится типичная продолжительность наводнений на реке или количество наносов в реке.
Изменение климата уже привело к увеличению паводков во многих частях мира и смыву большего количества отложений в реки.
Изменения в землепользовании, такие как преобразование лесов в сельскохозяйственные угодья, также увеличивают количество наносов. На мой взгляд, крайне важно понять, как такие изменения могут повлиять на динамичные, изменчивые речные системы — и на людей, которые живут вокруг них — далеко в будущем.The Conversation
Вамси Ганти, доцент кафедры географии Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
https://earth-chronicles.ru/news/2022-05-28-162495
Влияние деятельности человека на состояние реки Поперечная (на территории п. Гавриловский Поспелихинского района)
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Кирсанова Я.В. 1Гаджиева Р.М. 1Скрынник С.В. 1
1Филиал МКОУ «Поспелихинская СОШ №4» Гавриловская ООШ
Нижник А.А. 1
1Филиал МКОУ «Поспелихинская СОШ №4» Гавриловская ООШ
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
Маленькие реки играют важную роль в формировании современного рельефа. Речка, про которую мы хотели бы рассказать, называется Поперечная.
Мы живем рядом с этой рекой, купаемся, отдыхаем на берегу, порой даже не замечая того, что с ней происходит. Но наш учитель географии постоянно указывает на изменения, которые происходят с рекой и ее окружением. И действительно, она каждый год изменяется. Весь этот процесс за один год не уведешь, необходимо собирать сведения, фотографировать и измерять параметры реки и ее частей.
Мы считаем, что эта тема актуальна для нас и нашего района, т.к. изучение всех изменяющихся структур реки влияет на хозяйственную деятельность не только нашего поселка, но и близлежащих сел.
Целью нашей работы является изучение состояния реки Поперечная в прошлом и настоящем, сравнение полученных данных, а также узнать, как человек влияет на изменение состояния реки.
Перед нами стоят задачи:
— изучить литературу по данной теме;
-подробно рассмотреть геологические карты и документацию прежних исследований реки из архива п. Гавриловский;
— выявить в каком году произошли резкие изменения в русле реки и что этому стало причиной;
— побеседовать с агрономами и жителями деревни тех лет;
— сравнить растительный и животный мир до и после изменения русла реки.
— изучить методики проведения полевых исследований на реке.
Объектом исследования является река Поперечная.
Предметом является деятельность реки на территории Поспелихинского района в период с 70-х годов до настоящего времени.
Гипотеза: река, как неотъемлемая часть природы, живет и изменяется, оказывая при этом огромное влияние на окружающую среду.
Выполнялись геологические и морфологические станции с описанием и фотографированием местности. Измеряли ширину, глубину, прозрачность воды, высоту берегов их уклон, рассматривали водные и околоводные растения, схематически отмечали расположение оврагов.
Приборы и оборудование. Для измерения параметров реки использовались: планшет, транспортир, уровень, компас, визирная линейка, рулетка, два кола, булавки, резинка, карандаш, полевой дневник, белый диск (Секки) диаметром 30 см., груз, бутылки из прозрачного стекла или полиэтилена, белый лист бумаги, баночки для проб воды и почвы.
Методика проведения исследований. Так как река не сильно широкая, то ширину измеряли рулеткой или промерной веревкой, перетянутой с берега на берег.
Промеры глубин производились вброд через каждые 0,5 – 1 метр при помощи 3-4 метровой рейки или прямого деревянного шеста, размеченного краской.
Определяли прозрачность воды с помощью диска Секки: медленно опускали диск с теневой стороны борта лодки так, чтобы он освещался солнечными лучами, идущими из- под лодки, отмечали глубину погружения диска по делениям на лотлине в тот момент, когда диск переставал быть видимым. Данные заносили в полевой дневник.
Состав почвы изучали по литературе в присутствии агронома.
Практическая значимость: данная работа может быть использована на классных часах, на уроках краеведения и географии и для дальнейшего мониторинга.
Научная новизна: в данной работе впервые собрана практическая информация об изменениях реки Поперечная и составлено описание о её деятельности за два периода: I— с 1973 по 2008гг, II – с 2008 по 2018 гг., что может нам позволить провести мониторинг изменения территории вокруг неё.
1. Физико-географическое положение реки
Своё начало река берёт в Змеиногорском районе, в месте, которое сторожилы назвали «Пьяный бугор». Раньше на нём сеяли много сена. Скопление множества родников в одном месте дало начало этой реке. Её длина около 100 километров. На всём своём протяжении река питается родниками и осадками. Во время весенних паводков большая часть воды поступает из реки Землянуха, которая является левым притоком реки Поперечная. Их место слияния — село Николаевка Поспелихинского района. Сама речка впадает в реку Алей близ села Быково Шипуновского района. Река Алей является притоком Оби первого порядка.
Прошлое и настоящее реки Поперечная очень интересное. Тем более, если это изучение идет поэтапно с подробным описанием. Проанализировав карты, побеседовав со старожилами посёлка Гавриловский и села Николаевка, изучив работы ребят кружка «Юный краевед» прошлых лет, мы попытались увидеть какова деятельность реки.1
2. Влияние деятельности человека на состояние р. Поперечная с 1973 по 2008 годы.
2.1. Растительный и животный мир
Огромное количество водных растений и животных обитали в реке. Наши бабушки рассказывают, что собирали аир обыкновенный для использования в кулинарии и как лечебное средство. Рогоз широколистный. Дедушки, будучи молодыми парнями, собирали пух зрелых початков и набивали им подушки, матрацы. Из стеблей и листьев рогоза плели циновки, корзины и даже обувь — лёгкие домашние тапочки. Как и тростник, он пригоден для кровель и топлива. ____________________________________________________________________
1 Статья «Река Поперечная: прошлое и настоящее», Алтай: экология и природопользование. Материалы VIII российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов. Бийск, 2009, стр. 178
А ребятишки собирали щавель, череду. Тростник обыкновенный участвует в образовании торфа.
Люди использовали его на корм скоту, плели мебель для дома. Одним из интересных водных растений является ряска. Её безлистные маленькие стебли похожи на листочки ланцетовидной формы; от каждого такого стебелька отходит один корешок. Очень редко появляются цветки в мае – июне. Одной из красот тех времён являлась кубышка жёлтая. В наших местах её было очень много. Раньше из коробочек ели семена, которые называли маковки или дикий мак. Оно и сейчас произрастает у нас, но очень редко.
Удивительный животный мир существовал в те времена. Обитателями являлись бобры, ондатры, суслики, хорьки, колонки, норки, барсуки, лось, косули и даже волки.
Старое русло реки проходило в 100 метрах от посёлка. Его глубина была 4-6 метров. Жители купались и отдыхали на этой речке. Гордостью тех времён являлась полутораметровая щука. В 1974 году, как обычно, мужчины ловили рыбу самодельными удочками (это обыкновенная верёвка, на конце которой была петля). Её опускали в воду и, когда рыба подплывала, подсекали. Одному из них улыбнулась удача: попалась та самая щука. Бабушки рассказывали: «Ели эту рыбу всем селом, снаружи она была покрыта мхом, а мясо — очень жестким, поэтому приходилось рубить её топором».
2.1. Человек изменил часть русла.
Всё было бы ничего, если бы не вмешался человек. По решению зажиточных крестьян в посёлках Путь Пахаря и Линёвка было решено поставить плотины. Благодаря им, можно было без проблем орошать близлежащие земли. В 1976 году недалеко от плотины посёлка Линёвка Вакуленко Павел Афанасьевич, который, к сожалению уже умер, на своём рабочем тракторе пропахивал землю для будущих полей. Но так как земля была рыхлой, она дала трещину. На следующую весну, когда было половодье, трещина начала расти. Ровно за 1 год река пробила себе новое русло в 50-60 метрах от старого и стала проходить рядом с п. Гавриловский.
Жители рассказывают: «Был огромный водопад, который сносил всё на своём пути. Его высота достигала 6-7 метров. Гул от него было слышно по всей деревне. Было страшно, но интересно смотреть на это чудо».
Весной река сильно разливалась, заходя в маленькие старицы, и вода оставалась в них долго. Рыбу там ловили руками, поэтому решили перекрыть один рукав плотиной, чтобы вода весной туда заходила, а вместе с ней и рыба.
2.3. Последствия в изменении рельефа
Рельеф, конечно же, сильно изменился. Во-первых, из-за реки, а во-вторых, грунтовые воды стали проходить ближе к поверхности. Глубина залегания этих вод тесно связана с геоморфологией местности и изменением климата, а он становиться суше с малым количеством осадков. На водоразделах грунтовые воды залегали на глубине 7-8 метров, что резко сказалось на опускании части земной поверхности. Вдоль оголенных берегов часто стали встречаться места выходов грунтовых вод — около 1метра над поверхностью воды. С 2004 годы жители поселка стали наблюдать появление солевых отложений по берегам реки, и с каждым годом их становилось больше.
В результате комплексной работы большого коллектива авторов (Почвы…, 1959), более поздних исследований (Ковалев и др., 1973) на территории края в пределах геоморфологических частей выделено восемь почвенных зон.
Механический состав пойменно-зернистой почвы представлен иловато-крупно-пылеватой глиной в верхнем горизонте. Преобладает фракция крупной пыли. В материнской породе механический состав представлен крупнопылеватым суглинком. По своим физико-химическим свойствам почвы являются пахотнопригодными хорошего качества. Однако, используются как выгон.
Геологические исследования проводились в 1974г., 1979г. и 1984годах. Геологам нравилось работать на нашей реке, так как вдоль реки не надо было копать большие ямы для взятия проб. Ведь берега реки уже обнажены. По ним четко можно определить горизонты залегания почвы. В Приложении № 1 на рис. №1 виден верхний слой почвы: он темно-серой или черной окраски, комковато-пылевой структуры, мощностью 20-30 см. Постепенно переходит в горизонт В – темно – серый с ясным буроватым оттенком, комковатой структуры, мощностью 20-50 см. Третий слой С- темно-серый, мощностью 20-30см. Далее, до самого дна реки, виден слой глинистого содержания. Настоящая глина находится у нас под ногами. Во время войны её на лошадях возили в город Рубцовск, где на тракторном заводе делали формовку для тракторов.
А еще у нас много белой глины. В старину был карьер, из него брали глину для побелки избы, также увозили на завод. Но позже, когда в 1984году геологи взяли пробы, то выяснилось, что эта глина радиоактивна (по словам жителей). Людям этого не сказали, а просто зарыли этот карьер и забыли про него. Но жители все равно еще долгое время использовали ее в своих целях. До весны 2018 года на этом месте были лишь горы белого песка и очень мало растений.
В апреле 2018 года было много воды, которая размывала трещины в земле. Недалеко от участка земли с белой глиной проходил тот самый водопад, который сдвинулся с 2008г до 2018г на 2,5-3 км. Все это вместе промыло овраг к белой глине. Следовательно, в этом месте открылся весь участок глины. А водопад остановился. И мы можем сделать вывод, что новое русло реки установилось окончательно.
Но для нас появилась новая проблема-это открытый грунт с белой глиной, про которую говорят, что она радиоактивна и вредна для человека. Поэтому нам стало интересно узнать, а на самом ли деле это так. Для этого мы побывали на глине, взяли пробу и отправили в Химико-аналитический центр ИВЭП СО РАН г. Барнаул, где провели исследование и предоставили нам анализ 26 октября 2018 г, результаты пока мы не проанализировали. Приложение № 2
3. Второй период исследования с 2008 по 2010 годы
В это период исследованиями реки занимались учащиеся нашей школы, которые посещали кружок «Юный краевед» под руководством учителя географии, биологии Нижник Анастасии Александровны. В ходе изучения они заметили, как же сильно изменилась окружающая среда вокруг реки. Летом 2008года они прошли путь от с. Николаевка до места впадения нашей реки в р. Алей Приложение № 3 (рис. № 2) Измеряли глубину, ширину, прозрачность, растительность, животный мир, крутизну берегов и, конечно же, не забывали про экологическое состояние речки и ее окрестностей.
Первой точкой их похода стал мост села Николаевка. После того, как увидишь пологие, омытые берега, сразу поймешь, что это и есть старое русло.
Двигаясь вниз по течению реки, они заметили изменения в составе растений: появляется много камышей и тростника. Это связанно с уменьшением уровня реки. Через 6 км. по правому берегу им встретилась белая глина, о которой мы уже упомянули.
На 10-ом км. появились изменения во внешнем виде русла. По краям берегов хорошо стал виден состав почвы. Первая надпойменная терраса имела белый цвет — это выход соли. Это и было то, новое русло, которое образовалось в 1977 году, его длина составляла на тот момент 8 км.
Далее характер реки изменялся: она стала намного мельче, основными растениями до самого устья являются ивы. Но наибольшее удивление вызвало то, что вся река покрыта «зеленым ковром» из кубышки жёлтой. Постепенно глубина и ширина реки уменьшалась, так как ближе к селу Быково Шипуновского района через реку проходила 1 переправа.
Чтобы найти устье реки, ребятам пришлось пройти несколько десятков метров через заросли. И вот долгожданный момент: они нашли место впадения реки Поперечная в реку Алей Приложение № 3 (рис.3). Были удивлены, что наша широкая, глубокая река стала такой узкой, мелкой и абсолютно не имеющей течения.
Мы решили летом 2018 года пройти это путь и провести замеры приближенно к точкам тех мест, где ребята побывали. И что получилось мы можем увидеть в Приложении № 4 таблица 1.
Проанализировав все параметры можно сказать, что за 10 лет практически состояние реки не изменилось, лишь в некоторых местах появилось много ив.
4. Гидрологическая характеристика реки
В летний период речка сильно мелеет, течение ее становится слабым. Весной же, в период паводка, она выходит из берегов, затопляя низкие участки поймы, а быстрое течение довольно сильно размывает берега.
В период с 2004 по 2008 годы разлив реки за берега не наблюдался. Лишь в овраги и верховья пойм, вода заходила на 5 – 7 дней. В 2008 году таяние реки началось с 16 марта, лед поднялся с 21 марта, и уже 23 марта вода в реке резко снизилась. И лишь в 2015, 2016 годах река поднималась до нижней улицы и заходила в дома, что было необычным явлением на территории поселка.
Грунтовые воды плакортной части не засолены, они пригодны для питья. Обеспечение скота водой в пастбищный период осуществляется из р. Поперечной и прудов. Места подхода к водопою не оборудованы, топкие.
Изучая химический состав воды в реке, мы опирались на раннее изученный материал, который проводился 20 октября 2007 г. и 6 апреля 2008 г., поэтому эти же параметры мы и постарались измерить 4 октября 2018 года.
Таблица №2 – Характеристика воды в р. Поперечная
Дата |
РН среды |
Запах |
Прозрачность |
Доминирующие ионы |
20.10 2007 г. |
Нейтральная |
Слабый |
Диск видно при 50см,прозрачная |
— |
06.04. 2008 г. |
7 |
Диск видно при 15 см |
Сульфат-ионы. Хлор-ионов и свинца не оказалось |
|
04.102018 г. |
Нейтральная |
Слабый, болотный |
Диск видно при 59 см |
— |
Разрушительная работа (водная эрозия) проявляется весной в подмыве берегов, образовании оползней. Созидательная работа (аккумуляция) проявляется в отложении материала – песка, илов, глины. В верховьях – практически отложений нет, берега высокие, преобладает глубинная эрозия.
5. Хозяйственная деятельность как фактор влияния на околоводные и водные экосистемы.
При определении сложившихся в результате хозяйственной деятельности конфликтных ситуаций на водосборной площади, в водоемах и по отношению к флоре и фауне, используется корреляционно-матричный метод. Обычно в матрицах проставляются не значения коэффициента корреляции, а условные знаки (цифры) на основании логических выводов о наличии конфликтных ситуаций: 0 – отсутствие конфликта, или полная совместимость факторов; 1 – наличие конфликта умеренного порядка, или затрудненность совмещения; 2 – серьезный конфликт, или опасность для экосистемы при дальнейшем использовании фактора; 3 – очень серьезный конфликт, исключающий использование, или полная несовместимость вида хозяйственной деятельности со средой обитания.
В матрице конфликтных ситуаций в водных объектах, возникающих в результате различных сторон хозяйственной деятельности, учтены три группы факторов их приложения: морфометрия водоемов, гидрохимический режим и кормовая база.
Бессистемное использование естественных кормовых угодий, особенно пастбищ, привело к сбитости травостоя, что способствовало развитию эрозионных процессов. Река используется для водопоя скота. Все это способствует загрязнению реки, падению уровня воды, идет процесс заиливания от берегов. Ранневесенний выпас скота способствует быстрому росту ядовитых и вредных растений, а ведь работа по их уничтожению не проводилась около 50 лет.
Таблица №2 – Матрица конфликтных ситуаций, возникающих в реках в результате хозяйственной деятельности на их акваториях (по Веснину Л.В., 1999)
Фактор хозяйственной деятельности |
Факторы процессов |
Общий балл конфликтности |
||
Мс |
Гр |
Кб |
||
1. Забор воды на орошение |
1 |
1 |
2 |
4 |
2. Уничтожение барьера макрофитов |
1 |
1 |
1 |
3 |
3. Рекреация |
0 |
1 |
0 |
1 |
4. Пасторальная дигрессия (пастьба скота) |
1 |
2 |
2 |
5 |
Примечание: Мс – морфометрическое состояние; Гр – гидрохимический режим; Кб – кормовая база.
Разнообразие природных условий в пойме делает ее ценным охотничьем угодьем. В настоящее время разрешена охота на водоплавающую дичь (серый гусь, кряква, серая утка, чирок), на полевую дичь в окрестностях реки (перепел, серая куропатка), а также на млекопитающих (зайцы, лисицы, колонки и другие).
Исследуемая река используется и для ловли рыбы. В течение всего года ведется улов рыб, таких как щука, плотва, окунь, ерш, елец, карась и другие. Таким образом, мы выделили основные факторы хозяйственной деятельности человека. Это поможет нам разработать основные меры охраны реки как местообитания кормовых растений и меры по сдерживанию роста ядовитых и вредных растений редкого вида растения Алтайского края.
Вывод
На основании всего сказанного можно сделать следующие выводы:
— Физико-географические условия района исследования влияют на формирование биоценоза р. Поперечная.
— Для района исследования характерен равнинный рельеф с развитыми микроформами (буграми, гривами и другими). Основной почвенный фон создают поименно-зернистые и поименно-слоистые почвы. Преобладает водная эрозия.
— Рассматриваемая территория относится к умеренно-теплому недостаточно увлажненному подрайону. Растительный и животный мир разнообразен. Но после сравнения с прошлыми годами мы видим изменения флоры и фауны: многих живых организмов в настоящее время не встретишь. Хотя последние 2 года появились бобры, волки, прилетает одна – две пары журавлей, бывали даже лебеди. Но халатное отношение людей к окружающей природе даёт о себе знать.
—Территория реки Поперечная широко освоена человеком. Многие факторы хозяйственной деятельности влияют на состояние экосистемы изучаемой реки (рис. 4). Несомненно, человек оказывает огромное влияние как на живые организмы, так и на и на изменения физико — географического положения объектов.
Берегите наши земли, наши воды,
Даже малую былиночку любя.
Берегите всех зверей в природе,
Убивайте лишь зверей внутри себя!
Литература
1. Т.А. Козлова, В.И. Сивоглазов. Атлас родной природы «Растения водоемов», «Животные водоемов» М.: «Эгмонт Россия», 2002г.
2. Статья «Река Поперечная: прошлое и настоящее», Алтай: экология и природопользование. Материалы VIII российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов. Бийск, 2009, стр. 178
2. Геологические карты из архива п. Гавриловский:
А) Материалы почвенного обследования колхоза «Красное Знамя»,
Поспелихинского района, Алтайского края 1970 г.
Б) Материалы геоботанического обследования землепользования колхоза
«Красное Знамя» Поспелихинского района, Алтайского края 1984 г.
3. Беседы с: гл. агроном СПК «Гавриловский» Огарь А.В.
гл. агроном 1980-1990годов СПК «Гавриловский» Краснорудских В.С.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение №1
Рис. 1. Границы залегания почвы вдоль берегов реки
Дата 15.09.2018г., фото Кирсанова Я.
Приложение № 2
Химико-аналитический центр ИВЭП СО РАН,
656038, г. Барнаул, ул. Молодежная, 1
тел. 8(3852)36-46-75, 8(3852)666-442
ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ № 167/18-2
от октября 2018 года
Наименование заказчика: Нижник А.А.
Акт отбора пробы или бланк заказа: № 167/18 от 04 октября 2018 г.
Характеристика и место отбора пробы: глина,
Поспелихинский район, п. Гавриловский
Пробу предоставил Верченко Н.А.
Дата отбора пробы: 30.09.2018 г.
Дата получения пробы: 04.10.2018 г.
Дата выполнения анализа: 04-24.10.2018 г.
НД на соответствие, которому проводились испытания:
|
№ п/п |
Показатели |
Ед. изм. |
Результаты испытаний |
Нормативный документ на метод анализа |
|
1. |
Массовая концентрация железа |
мг/кг |
1123 ± 315 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
2. |
Массовая концентрация алюминия |
мг/кг |
6976 ± 1814 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
3. |
Массовая концентрация никель |
мг/кг |
5 ± 2 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
4. |
Массовая концентрация кадмия |
мг/кг |
0,03 ± 0,01 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
5. |
Массовая концентрация лития |
мг/кг |
10 ± 4 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
6. |
Массовая концентрация цинка |
мг/кг |
6 ± 1 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
7. |
Массовая концентрация марганца |
мг/кг |
26 ± 8 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
8. |
Массовая концентрация кобальта |
мг/кг |
0,7 ± 0,3 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
9. |
Массовая концентрация меди |
мг/кг |
2,7 ± 0,5 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
10. |
Массовая концентрация мышьяка |
мг/кг |
1,7 ± 0,9 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
11. |
Массовая концентрация свинца |
мг/кг |
23 ± 6 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
|
12. |
Массовая концентрация хрома |
мг/кг |
15 ± 3 |
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98 |
Протокол испытаний оформлен на 1 странице и распространяется только на данный образец.
Протокол испытаний не может быть частично воспроизведен без письменного разрешения ХАЦ ИВЭП СО РАН
Начальник Химико-аналитического центра, д.х.н. Т.С. Папина
Ответственный за оформление протокола,
ведущий технолог ХАЦ В.Н. Морозова
Приложение № 3
Рис. 2. Речная долина.
Рис. 3. Место впадения р. Поперечная в р. Алей.
Дата 27.09.2008г., фото Михеенко Л.
Приложении № 4
Таблица №1- Данные параметры измеряемых мест реки в 2008, 2018 годах
|
Параметры |
Точка №1 |
Точка№2 (новое русло) |
Точка №3 |
Точка №4 (устье) |
||||
|
2008 |
2018 |
2008 |
2018 |
2008 |
2018 |
2008 |
2018 |
|
|
Ширина, м |
25 -35 |
20-23 |
5 -10 |
11 |
5 — 18 |
4-10 |
3,5 |
3 |
|
Глубина, м |
2 — 5 |
5 |
0,5 – 1,5 |
1,5-1,7 |
1 – 1,5 |
0,80-1,2 |
1 |
0,9 |
|
Высота берегов, м |
0,3 – 0,5 |
0,5-0,7 |
6 — 10 |
6-9 |
2 — 3 |
2-3 |
0,3 – 0,6 |
0,8 |
|
Уклон берегов, градус |
— |
— |
75 — 80 |
75-80 |
40 — 50 |
40-50 |
— |
— |
|
Прозрачность, см |
50 |
56 |
50 — 60 |
59 |
50 — 80 |
50 |
сильно мутная |
Сильно мутная, 6 |
|
Растительность |
смешанная |
Смешанная, много камыша |
травянистая, много оврагов |
травянистая, много оврагов |
много ив |
Заросли ив |
заросли деревьев |
Заросли деревьев |
21
Просмотров работы: 74











