Внутренние воды Поволжья

Реки

Реки Поволжья в основном входят в состав двух речных систем – Волги и Дона. Все реки как Восточно-Европейской равнины в целом, так и Поволжья относятся к одному климатическому типу – преимущественно снегового питания с весенним половодьем. В зависимости от особенностей орографии реки Восточно-Европейской равнины текут в двух основных направлениях – северном и южном. Реки северной покатости стекают к Баренцеву, Белому и Балтийскому морям, а реки южной покатости – к Черному, Азовскому и Каспийскому морям. Основной водораздел между реками северной и южной покатости в пределах Поволжья проходит по Валдайской возвышенности и Северным Увалам. Реки северной покатости по своему режиму существенно отличаются от рек южной покатости. Первые располагаются в области положительного баланса влаги, где осадки преобладают над испаряемостью, а так как фактическое испарение с земной поверхности меньше величины испаряемости, то сток рек на север Восточно-Европейской равнины большой. Отличающиеся большим стоком реки северной покатости многоводны. [2]

В других условиях находятся реки, текущие на юг. Испарение здесь значительное, а осадков меньше, что и приводит к сокращению стока. Незначительность стока объясняет маловодность рек южной покатости, но зато, по сравнению с реками северной покатости в их питании резко увеличивается процент снеговых вод. [9]

Самая крупная и многоводная река Поволжья, да и всей Русской равнины, а также всей Европы – Волга. Ее длина составляет 3531 км. Площадь бассейна – 1360 тыс. км2. (рис.4) Бассейн Волги исключительно разнообразен по физико-географическим условиям: тайга и смешанные леса на севере; лесостепь и степь в центре; полупустыня и пустыня на юге. Исходя из этого, режим реки на различных участках, а также режим ее притоков, которые удалены друг от друга на значительное расстояние, различен. Волга берет начало с Валдайской возвышенности на высоте 225 м над уровнем моря, истоком ее является ключ, крепленный деревянным срубом, у деревни Волговерховье. В начале Волга протекает через систему озер – Верхит, Стерж, Вселуг, Пено и Волго. [2;17] При выходе из последнего в 1843 г. была сооружена плотина – Верхневолжский бейшлот – для усиления питания реки в межень и поддержания судоходных глубин. Лесная часть бассейна Волги имеет наиболее высокую водность, в засушливых местностях река теряет часть воды.

Питание реки главным образом снеговое – около 65% стока. Весенний расход ранее превышал 50 тыс. м3 /с. Река сбрасывала весной более 50% годового стока. Амплитуда колебания уровня воды достигала максимума – 17 м – в устье Камы. С постройкой водохранилищ сток Волги зарегулирован, и колебания уровня уменьшились, весенний сток уменьшился более чем в 2 раза, летний и осенний увеличились в 1,5 раза, зимний – в 2,8 раза. [9] Ликвидированы катастрофические половодья. До создания водохранилищ Волга в северной части замерзала в третьей декаде ноября, в нижнем течении – в середине декабря. Вскрытие начиналось в середине марта в Астрахани, в середине апреля ледоход захватывал всю реку. В связи с изменением водного режима, зарегулированного водохранилищами, сроки замерзания и вскрытия несколько изменились. Ниже Волгограда Волга отделяет рукав Ахтубу. Пространство между Волгой и Ахтубой изрезано протоками и староречьями. Разливы на Волго-Ахтубинской пойме достигают 20-30 км ширины. В устье Волга образует крупную выдвинутую дельту и впадает в Каспийское море, разбившись на десятки рукавов. Волга вбирает в себя множество притоков, среди которых особенно выделяются Ока и Кама.

Ока (длина 1480 км), протекающая по границе лесостепи и смешанных лесов сравнительно маловодна. Ока берет начало в центре Среднерусской возвышенности. Исток ее расположен вблизи с. Александровка Глазуновского района Орловской области на высоте 226 м над уровнем моря. От истока до впадения реки Кромы Ока представляет собой ручей шириной 2-6 м, а в городе Орле ширина ее достигает 70 м. От истока до г. Орла Ока никогда не была судоходной, судоходство в старину начиналось от г. Орла. Наиболее широка долина реки в пределах Окской низины – 20-30 км (ширина русла 550 м). Ока рассекает Среднерусскую возвышенность и имеет значительные уклоны. В питании реки на долю талых вод приходится 65% (у г. Мурома). Весеннее половодье начинается в апреле, заканчивается в нижнем течении в начале. [17]

Кама (длина – 1805 км) берет начало у деревни Карпушино на севере Высокого Заволжья. Река образует огромную петлю. Расстояние от истока до устья по прямой всего 445 км. Изгиб обусловлен влиянием оледенений, определивших перестройку речной сети. На весну приходится около 60% годового стока Камы. Половодье начинается во второй половине апреля и заканчивается в середине июня. Замерзает река в середине ноября. [17]

Дон (длина около 1870 км, Площадь бассейна около 422000 км2), несмотря на свои значительные размеры, очень маловодная. Режим реки характеризуется бурным весенним половодьем и незначительными расходами летом. Сооружение Цимлянского водохранилища резко улучшило условия судоходства на Нижнем Дону. [17]

Многие реки Поволжья имеют асимметрию речных долин – левый берег пологий, правый – крутой; некоторые реки зимой промерзают до дна, а летом пересыхают. Наиболее густые речные сети в лесной и лесостепной зоне. Основной источник питания рек – снег. На севере – 70-50%, а доля снегового питания на юге – 100%. Дождевое питание играет существенную роль только на севере региона и на возвышенных частях. Доля грунтового питания составляет 30 - 32% годового.

Весенний сток и среднегодовой сток зависят от запаса воды в снежном покрове к началу таяния. Преобладающая часть годового стока проходит в период весеннего половодья. Важный показатель – на какую землю лег снег: если выпал на влажную землю, то сток будет сильным. Сток зависит от его зарегулированности, на что влияют водохранилища и пруды (они помогают регулировать сток весной). Летом наблюдаются интенсивные ливневые осадки, вследствие чего территория Поволжья может быть отнесена к зоне повышенной мутности (от 50 до 1000 гр/м3). Мутность определяется характером слагающих территорию пород. Бассейны рек Еруслана, Большого и Малого Узеней входят в зону мутности. В настоящее время твердый сток изменился за счет уменьшения скорости течения в результате зарегулированности рек. Минерализация речных вод колеблется от 200 до 1900 млг/л. Очень отчетливо проявляется ее сезонный характер. В пределах бассейна нижней Волги отмечается повышенное и высокое значение минерализации, которая возрастает с севера на юг. Кроме того, минерализация сильно возрастает в период межени.

Озера

Что касается озер, то их достаточно много в Верхневолжье. Например, очень богата озерами Тверская область. Только значительных по размеру озер здесь насчитывается более 600. Имеется много и мелких водоемов. Их общая площадь превышает 1000 км2, т.е. составляет 1,2% всей территории области. Общий объем воды в озерах достигает почти 4 км3. Большинство озер области возникло в результате деятельности ледника и талых вод. Крупные озера (Селигер, Кафтино) имеют ледниково-тектоническое происхождение. Их котловины образовались вследствие прогиба участков земной коры, а затем были обработаны ледником. Отдельные небольшие озера возникли на месте провалов и пустот в известняках. Это карстовые озера. Они обычно небольшие, округлые, но довольно глубокие. Многие озера образовались в поймах рек. Морфометрические особенности озер (в том числе глубина) существенно влияют на их температурный, кислородный и биологический режимы. В глубоких озерах (Селигер, Охват, Кафтино и др.) летом температура воды и содержание кислорода понижаются от поверхности ко дну, а в зимний период наоборот. [12] Мелкие озера хорошо «проветриваются» и прогреваются, поэтому летом здесь отсутствуют резкие различия в распределении температур и содержании кислорода по вертикали.

Водный режим озер, в частности колебания уровня, определяется соотношением прихода и расхода воды. Наиболее заметно выражены сезонные и многолетние колебания уровней. Самые низкие горизонты воды в озерах наблюдаются в холодную половину года (ноябрь - март), высокие – весной (апрель-май). Годовая амплитуда колебаний уровня составляет чаще всего несколько десятков сантиметров и не превышает 1-2 метров. Озера обычно замерзают во второй половине ноября, а вскрываются во второй половине апреля, как правило, на несколько дней позднее рек. [4] Озера Верхневолжья пресноводные. Их воды большей частью слабо минерализованы и принадлежат к бикарбонатному классу кальциевой группы. Общее содержание растворенных минеральных веществ обычно не превышает 200-300 мг/л. Жесткость озерных вод небольшая. Прозрачность чаще всего составляет 1 – 4 м. Содержание кислорода в воде многих озер достигает 10 см3/л, что объясняется хорошей аэрацией, вследствие волнения и поступательного движения водных масс.

В некоторых озерах содержание кислорода резко снижается в глубинных слоях летом и по всей толще воды зимой. По степени кислотности воды озера Верхневолжья относятся к нейтральным. Величина pH у них колеблется от 6 до 8. Некоторые озера имеют слабокислую или слабощелочную воду. Лежащие среди болот Оршинско-Петровские озера Тверской области и некоторые другие отличаются повышенной кислотностью (pH менее 6). [4] Озера Верхневолжья характеризуются большим разнообразием растительных и животных организмов, а также обладают значительными природными ресурсами – рыбными, растительными (кормовыми), рекреационными, а также запасами озерного ила (главным образом сапропеля).

Что касается территории Среднего и Нижнего Поволжья, то озер здесь мало. Почти все они находятся в Прикаспийской низменности. Малые пресные озерки встречаются еще в Заволжье, вблизи северной окраины лесостепной зоны. Крупных (от 3 до 5 км2) глубоких озер на данной территории нет. В бассейне р. Свияги, к северу от Казани, в Закамье и в районе Самарской Луки. На правом берегу Волги, в Калмыкии наиболее крупные озера вытянуты цепочкой в неглубокой Сарпинской ложбине – древнем рукаве Волги. Самые крупные из них – Сарпа, Цаца, Барманцак. В половодье инога озеро Сарпа соединяется с Волгой. К востоку от Волги все озера Прикаспия соленые и неглубокие. [3] Выделяются своими размерами самосадочные озера Эльтон и Баскунчак, залегающие в неглубоких котловинах с отлогими или холмистыми берегами, над которыми поднимаются массивы древних размытых соляных куполов. На плоской поверхности Прикаспийской низменности они кажутся очень высокими. Происхождением своим обе озерные котловины также обязаны солянокупольной тектонике. Озеро Баскунчак (площадь – 105,5 км2, длина – 19,3 км, а ширина – 10,2 км). Котловина его глубокая, берега высокие.

Однако слой рапы в озере (цвет ее здесь аквамариновый) очень тонкий – 10 см. Летом вода сохраняется только в северо-западном его углу, а большая часть озера высыхает, образуя плоскую поверхность, покрытую снежно-белой коркой соли. Запасы поверхности соли в Баскунчаке достигают 750 млн.т., а если принимать во внимание и донные пласты, цифра эта превышает 2 млрд. т. Однако и этим не исчерпываются богатства озера. В южной части его котловины имеются залежи серной руды, а на юго–западе - охры. Кроме того, вокруг озера много месторождений гипса. Поэтому на высоких берегах его, особенно на западе, распространены карстовые провалы и воронки и встречаются длинные извилистые гипсовые пещеры. [17] Другие соленые озера Прикаспия – Баткуль, Горько-Соленое и др., происхождение которых также связано с солянокупольной тектоникой, слабо исследованы, невелики и пока не используются. Многие озера Поволжья исчезли в результате создания водохранилищ.

Промышленное загрязнение вод Волжского бассейна

Создание волжских водохранилищ нарушило процессы самоочищения речных вод (в “стоячей воде” водохранилищ эти процессы идут гораздо медленнее). В то же время развитие нефтехимии на берегах Волги при хроническом недостатке мощностей очистных сооружений (или их отсутствии) резко увеличило сбросы сточных вод в Волгу и её притоки. О степени загрязненности этой реки можно судить по такому факту: в 70% образцов рыбы, пойманной в Саратовском водохранилище, найдены органические остатки ртути. В итоге в своем нижнем течении волжская вода крайне загрязнена и порой непригодна даже для орошения. Исправление такой ситуации требует согласованных действий во всем Волжском бассейне, т.е. на большей части России. Спасение Волги - важнейшая общероссийская проблема. На территории Волжского бассейна, занимающего менее 8 % территории России, проживает 61 млн. чел., или более 40 % населения страны. Здесь сосредоточено около 50 % промышленного потенциала, причем производства изначально опасные для окружающей среды: нефтехимия, автомобильная промышленность, производство удобрений и др.

Каскад волжских гидроэлектростанций также является экологически небезопасным фактором. Только снижение скорости водотока увеличило за последние 15--20 лет бактериальную загрязненность Волги в 10 тыс. раз. На Волгу и ее притоки приходится более трети общего водозабора. Однако состояние водных ресурсов Волги вызывает особую тревогу, поскольку в этот бассейн сбрасывается 31,4 % сточных вод. В настоящее время первостепенное значение имеют экологические проблемы в отрасли сельского хозяйства. Загрязнителями водоемов являются также промышленность и коммунально-бытовое хозяйство. Промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу, который они наносят малым рекам. Проблемой является попадание в реки и другие водоемы различного бытового и промышленного мусора. Этот мусор, разлагаясь, выделяет различные канцерогенные вещества. Крупный город с населением более 1 млн. чел. поставляет до 50 % загрязняющих веществ в поверхностные стоки.

С развитием индустрии Поволжья, проблема загрязнения Волги назрела уже давно. Строительство водохранилищ и нерациональное хозяйствование резко изменили естественный режим Волги и экологию водоема. В 2-3 раза увеличились, по сравнению с естественными условиями, расходы воды гидроузлов в осенне-зимний период. Резко сократились ее расходы и объем стока во время весеннего половодья. По ориентировочным данным, в 240 (30% от общего числа Волжского бассейна) раз заиление превышает проектный уровень. Из-за неудовлетворительного технического состояния водохранилищ растет опасность катастроф. Создание каскада водохранилищ на реке привело к значительному снижению интенсивности самоочищения, к деградации экосистем, коренным образом изменило уровневый режим реки. Среднегодовая токсическая нагрузка экосистемы Волги и ее притоков в 5 раз превышает таковую на водные экосистемы других регионов. Анализ экологического состояния Волги и ее притоков показал, что, несмотря на принимаемые меры, загрязненность водоемов остается значительной, и в основном за счет четырех ингредиентов: нефтепродуктов, меди, железа, цинка, содержание которых на всем протяжении Волги и ее притоков (Ока, Кама) превышает ПДК для рыбохозяйственных водоемов в 3--10 раз.

В Поволжье осталось очень мало природных ландшафтов - доля освоенных и распаханных земель достигает 50- 70%. В регионе проживает около 80 млн. человек и находятся 11 из 46 самых загрязненных городов Росси. Наибольшее количество вредных веществ выбрасывают в воздух заводы и фабрики Самары, Саратова, Волгограда, Сызрани и Тольятти.

В Саратовской области хранится большое количество отравляющих веществ - более 1 млн. тонн иприта, люизита и др. ёмкости, в которых они содержатся, постепенно ветшают, устаревает оборудование хранилищ. Ядовитые вещества, когда-то предназначавшиеся для использования в военных целях, могут попасть в окружающую среду.

Кроме того, существуют и другие экологические проблемы Поволжья: эрозия почв, оврагообразование, обезлесение и деградация лесных массивов.