ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2007, том 34, № 5, с. 560-564
_ ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ _
ПРОЦЕССЫ
УДК 502.52:551.5(282.247.336)
МНОГОЛЕТНЯЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ВОДНОЙ СИСТЕМЫ МАНЫЧ-ЧОГРАЙ
© 2007 г. Д. Г. Матишов, Т. А. Орлова, Ю. М. Гаргопа, Е. В. Павельская
Мурманский морской биологический институт Кольского научного центра Российской академии наук
183010 Мурманск, ул. Владимирская, 17 Поступила в редакцию 28.02.2006 г.
На основании литературных источников и данных, собранных в экспедициях Азовского филиала Мурманского морского биологического института и Южного научного центра в июле и августе 2004 г., подтверждается дальнейшее осолонение оз. Маныч-Гудило с изменением индекса состояния вод, вызванное увеличением минерализации приточных вод, определяющих водно-солевой баланс озера.
Проблема экологической реабилитации водной системы Маныч-Чограй привлекает пристальное внимание администрации и научной общественности южных областей России. Процессы снижения запасов ценных видов рыбы связывают с ухудшением качества водных ресурсов, причинами которого могут быть природные и антропогенные факторы.
Диапазон общей минерализации и ионный состав воды имеют большое значение для воспроизводства популяций рыб различных экологических групп. Значительные изменения солевого состава вызывают кризисные явления в составе биоценозов.
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТИ ГИДРОЛОГО-ГИДРОХИМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ВОДОЕМОВ БАССЕЙНА Р. МАНЫЧ
До 1932 г. гидрографическая сеть водоемов Маныча оставалась в своем естественном виде. Водоемы системы Маныч-Чограй расположены на территории Кумо-Манычской впадины, где 4-5 тыс. лет назад проходил Манычский прол., соединявший Каспийское и Азовское моря. Связь между ними прервалась в позднем плейстоцене, и водоемы, расположенные на месте пролива, в условиях резко выраженного аридного климата и дефицита водных ресурсов, стали пересыхать. Остались небольшая р. Маныч (текущая на запад к р. Дон) и большое число озер-лиманов, крупнейшим из которых было оз. Маныч-Гудило (рисунок).
В результате создания в 1932-1936 гг. водохранилищ в долине р. Маныч были затоплены озера, расположенные в ее пойме, в том числе оз. Ма-ныч-Гудило, которое стало частью Пролетарского водохранилища. Водная система Маныч-Чограй имеет протяженность 500 км и включает Чо-
грайское, Пролетарское, Веселовское и Усть-Манычское водохранилища. В бассейне р. Маныч преобладают русловые водохранилища, чаши которых расположены в долинах рек, перегороженных плотинами (Пролетарское, Веселовское, Усть-Манычское, Новотроицкое и др.). Всего в бассейне 35 водохранилищ. В 1949-1953 гг. Пролетарское водохранилище было разделено Ново-Манычской дамбой на две части: короткую западную, примыкающую к Пролетарской плотине, и длинную восточную (оз. Маныч-Гудило). Была построена сеть оросительных каналов на территории Ростовской обл. и Ставропольского края. С подачей кубанской и донской воды началось опреснение Веселовского и западной части Пролетарского водохранилищ. В 1965-1990 гг. продолжилось строительство новых водохранилищ и каналов [2, 3, 4, 5]. Ключевую роль в этой системе играет оз. Маныч-Гудило - мелководный реликтовый водоем морского происхождения, которому уделено основное внимание в предлагаемой работе.
Водный баланс Пролетарского водохранилища проанализирован в трех периодах: I - 19531956 гг., II - 1960-1963 гг., III - 1968-1990 гг. [3, 5] (табл. 1).
В I и II периодах приходная часть баланса определялась, в основном, речным притоком (преимущественно р. Егорлык) и атмосферными осадками. В III периоде уменьшился речной приток, но резко возрос сброс воды из оросительных систем (от 0 до 14%). Основные составляющие расходной части баланса Пролетарского водохранилища - сброс воды в Веселовское водохранилище и испарение с водной поверхности.
Западная и восточная части Пролетарского водохранилища значительно различаются источниками поступающих вод. В 1953-1963 гг. объем воды, поступавшей из рек Калаус, Средний Егорлык, Егорлык в западную часть, составлял в сред-
Объекты Маныч-Чограйской водной системы.
нем 96, а в восточную - лишь 69%. В балансе восточной части значительное место занимали атмосферные осадки (22-28%) (табл. 2). В III
Таблица 1. Водный баланс, %, Пролетарского водохранилища для среднего года по периодам
Показатели Периоды
I II III
Приход
Общий приток по рекам, в том числе 82 75 68
по р. Егорлык 78 70 52
Атмосферные осадки 14 21 15
Сброс воды из оросительной системы 0 Расход 0.6 14
Сброс в Веселовское водохранилище 35 28 49
Испарение с водной поверхности 46 54 41
периоде в восточной части увеличивается приток воды из Правоегорлыкской оросительно - обводнительной системы (с 0.6 в 1960-1963 гг. до 14% к 1990 г.).
В расходной части восточного сектора Пролетарского водохранилища основное значение имеет испарение воды (70-75% баланса). Из западной его части -90% воды сбрасывается в Веселовское водохранилище, а испарение с поверхности незначительно и составляет 7-8%.
ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ОЗЕРА МАНЫЧ-ГУДИЛО
Маныч-Гудило - бессточное солоноватое озеро, существующее в условиях сухостепной (полуаридной) зоны с годовой суммой осадков 400 и испаряемостью 1000 мм. Растворы солей, определяющих минерализацию воды озера, подвергаются испарительному концентрированию. Речная вода основных притоков в связи с отведением в них коллекторно-дренажных вод также характеризуется повышенной минерализацией.
Вследствие подачи пресных вод из бассейнов рек Дона и Кубани к началу 1970-х гг. был достиг-
Таблица 2. Основные элементы водного баланса западной и восточной частей Пролетарского водохранилища
Приход Расход
Период источники объем место объем
притока воды, % стока воды, %
1953-1956 гг. Западная часть
Р. Егорлык 95.1 Веселов- 91.9
Р. Средний Егорлык 2.1 ское водохранилище
Восточная часть
Р. Егорлык 67.3 испаре- 70.6
Р. Калаус 5.5 ние
Атмосфер- 22.4
ные осадки
1960-1963 гг. Западная часть
Р. Егорлык 94.7 Веселов- 89.4
Р. Средний Егорлык 0.9 ское во- дохрани- лище
Восточная часть
Р. Егорлык 57.9 испаре- 74.9
Р. Калаус 7.6 ние
Атмосфер- 28.5
ные осадки
Сбросы воды Правое- 0.9
горлыкской
ороситель-но-обводни-
тельной си-
стемы
нут оптимальный для всех отраслей хозяйства режим минерализации Веселовского и западной части Пролетарского водохранилищ (-1.0-1.2 г/дм3). В природно-соляном оз. Маныч-Гудило искусственно созданы уникальные условия для нагула и размножения ценных видов рыб. Однако в дальнейшем (к концу 1980-х гг.) с ростом площадей орошаемого земледелия и объемов сбросных вод благоприятный режим солености воды был нарушен, и преобладающими стали процессы засоления водоемов. Минерализация воды Веселовского и западной части Пролетарского водохранилищ к концу 1980-х - началу 1990-х гг. повысилась до 3, оз. Маныч-Гудило - до 30-35 г/дм3 (в среднем 20-25 г/дм3). Запас солей с 1951 г. вырос втрое, что вызвало массовую гибель всех видов рыб. Осоло-ненные водные массы оз. Маныч-Гудило стали представлять опасность для нижележащих водохранилищ. В частности, значительный приток солей в западный отсек Пролетарского водохранилища и нижележащие водоемы из восточного че-
рез Ново-Манычскую (Баранниковскую) дамбу происходил в 1974-1981 и особенно в 1965-1966, 1978-1979 гг. В связи с этим с 1998 г. началась ее реконструкция. И в настоящее время водный и солевой обмен преимущественно односторонний -из западного отсека в восточный.
В 1970-х и начале 1980-х гг. ионный состав вод рассматриваемых водохранилищ бассейна р. Ма-ныч (с запада на восток) переходил из сульфатно-натриевого в хлоридно-сульфатно-натриевый и хлоридно-натриевый класс III магниевого типа. По содержанию хлоридов они занимали промежуточное положение между водами Каспийского и Аральского морей. При этом переход в хлоридно-натриевый класс происходил в узком интервале от 2-3 до 5%о, т.е. где-то в зоне между западным и восточным отсеками.
К сожалению, сведения о минерализации и ионном составе вод Манычских водохранилищ за последующие 15-20 лет отличаются крайней дискретностью, неопределенностью в количественных оценках и качественной неоднородностью многолетних рядов. Несмотря на сложившееся мнение о прогрессирующем засолении водоемов и водотоков бассейна р. Маныч, в литературе не оказалось конкретных данных экспедиционных исследований, подтверждающих это положение (особенно для оз. Маныч-Гудило). Поэтому были крайне необходимы экспедиционные исследования и оценка современного состояния солевого состава, минерализации вод водоемов бассейна р. Маныч и особенно оз. Маныч-Гудило.
Эти исследования были проведены экспедициями Азовского филиала ММБИ и Южного научного центра в июле, августе и октябре 2004 г. Для сравнения приведены данные прошлых лет (1953-1989 гг.) [6]. Общая характеристика химического состава воды дается по классификации О.А. Алекина [1] (табл. 3).
По данным за 1953-1963 гг. минерализация воды озера (сумма ионов) составляла в среднем 12.7 г/дм3. Характеристика воды озера на всех разрезах по классификации О.А. Алекина соответствовала
индексу Cini (хлоридный класс, натриевая группа, III магниевый тип вод). По величине минерализации озеро относится к солоноватым. К 1989 г. минерализация озера значительно выросла (до 22.2 г/дм3), но качественные характеристики (класс, группа, тип) не претерпели изменений, включая классификационные пределы минерализации. Преобладающими для 1953-1989 гг. были анионы Cl- (34.5-37.3 % экв) и катионы Na+ + K+ (28.5-32.3% экв).
Однако уже в этот период прослеживалось изменение соотношения главных ионов: индекс
Cl-/SO2- - снизился c 2.8 в 1953 г. до 2.0 в 1989 г.
Таблица 3. Динамика ионного состава вод системы оз. Маныч-Гудило по [6] и материалам экспедиции 2004 г. (прочерк - отсутствие данных)
1953 г. 1956 г. 1960 г. 1963 г. 1989 г. июль 2004 г. август 2004 г.
Компонент, 3 3м ^ 3 3м 3 3м ^ 3 3м ^ 3 3м 3 3м ^ 3 3м ^
показатель 3 3м я к -э 3 3м я к -э 3 3м я к -э 3 3м я к -э 3 3м я к -э 3 3м я к -э 3 3м я к -э
(ч м г- м м г- м м г- м (ч м г- м м г- м
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.