Геоэкологический анализ бассейна реки Инсар

1.2 Характеристика руслообразующего процесса

Для рассматриваемого района характерны древние широкие, хорошо разработанные долины, дно которых выполнено рыхлыми, преимущественно песчаными отложениями. Наличие хорошо развитых пойм свидетельствует о процессе меандрирования рек. Наибольшее распространение имеет свободное, ограниченное и реже незавершенное меандрирование. Тип руслового процесса, установившегося на каком-то участке реки, обусловлен совокупным воздействием особенностей водного режима, стока наносов и строения речной долины. Смена типа руслового процесса свидетельствует об изменениях этих факторов [24].

По типу руслового процесса р. Инсар относится к свободному меандрированию. При свободном меандрировании русло реки однорукавное извилистое. Каждая излучина русла проходит определенный цикл плановых деформаций, заключающийся в постоянном увеличении ее кривизны от слабо извилистого очертания до хорошо выраженной петли. Цикл развития завершается прорывом или чаще промывом узкого перешейка петель в результате сближения берегов реки, что ведет к отчленению изгиба русла и образованию старицы. После этого цикл развития излучин повторяется.

Для оценки плановых деформаций при свободном меандрировании производят сопоставление планового положения русел рек по ранним лоцманским картам и последним крупномасштабным картам.

В результате современных тектонических движений, а также при искусственном нарушении местных базисов эрозии могут иметь место действующие длительное время однонаправленные деформации русла.

При необходимости оценки русловых деформаций на реке или ее участке проводят детальный гидролого-морфологический анализ крупномасштабного картографического материала.

1.3 Формирование и режим стока р. Инсар

Характер формирования речного стока зависит от большого количества факторов: гидрометеорологические условия, изменяющиеся во времени, рельеф, гидрогеологические условия, почвы и характер растительности бассейна.

Основные закономерности формирования стока, установление связи стока с главнейшими гидрометеорологическими факторами выявляются при наличии надежных данных наблюдений, позволяющих с достаточной точностью использовать эти связи для гидрологических расчетов [17].

На реке Инсар расположены два поста (стоковый и уровенный) для наблюдения за гидрологическими характеристиками. И в населенных пунктах, близко расположенных к реке (г. Рузаевка, г. Саранск, п. Красный узел, п. Ичалки), расположены метеорологические станции для наблюдения за климатическими характеристиками.

Исходными данными для анализа формирования стока являются ежедневные, срочные, среднемесячные, годовые и экстремальные расходы воды и элементы климата, надежность которых определяется длительностью ряда наблюдений и его непрерывностью.

Наиболее устойчивой характеристикой является средний многолетний модуль годового стока, величина которого близка к 50% обеспеченности и составляет 5,2 л/с км2.

Основной фазой водного режима р. Инсар является весеннее половодье, сток которого составляет 70-80% годового стока.

Формирование весеннего стока, как многофакторное явление, зависит от целого комплекса физико-географических факторов. Основными из них, определяющими величину весеннего стока, являются: запасы воды в снежном покрове перед началом снеготаяния и половодья, осадки, выпадающие в этот же период, интенсивность поводья, степень увлажнения и промерзания почвогрунтов перед началом весеннего снеготаяния, характер подстилающей поверхности водосбора, ее инфильтрационных свойств, сказывающихся на величине потерь талого стока, задержании поверхностных вод, заполнение депрессий и целого ряда других факторов, неподдающихся в настоящее время учету.

Уровенный режим р. Инсар обусловлен принадлежностью реки к равнинному типу с преобладанием снегового питания: отчетливо выраженное весеннее половодье, во время которого наблюдаются наивысшие уровни за год, устойчивая летне-осенняя межень с ежегодными дождевыми паводками и зимняя межень. Весеннее половодье на р. Инсар начинается еще подо льдом в конце третьей декады марта: подъем уровней происходит довольно интенсивно с продолжительностью в среднем 7-9 дней, максимум держится 1–2 дня. Спад сравнительно медленный, часто со вторичными небольшими пиками выпавших в это время осадков, удлиняющих продолжительность половодья, которая составляет в среднем 33-37 дней. Средняя дата прохождения наивысшего уровня на р. Инсар 6-8 апреля, ранняя дата прохождения наивысшего уровня – середина третьей декады марта, поздняя – в конце третьей декады апреля. При весеннем половодье вода по отдельным ложбинам выходит на пойму, затопляя на 5-6 дней. Высота половодья колеблется в пределах от 4 до 9 м над «0» графика постов [4].

1.4 Гидрологическая изученность

В гидрологическом отношении река Инсар является изученной.

Стоковый пост р. Инсар – г. Саранск – расположен у города в 3,6 км ниже устья р. Тавла. Отметка нуля поста 118,06 м БС. Площадь водосбора 1610 км2, длина водотока 72 км. Открыт пост в 1951 г [10].

Прилегающая местность слабоволнистая равнина, пересеченная балками и оврагами, занятая лугами, местами – лесом (залесенность водосборного бассейна в данном створе 11%), сложена глинистыми грунтами.

Долина реки трапецеидальная, шириной 5 км; склоны долины, высотой до 60 м, сложены суглинками, одернованы, правый – умеренно крутой, левый – пологий.

Пойма двухсторонняя, умеренно пересеченная, преимущественно открытая, луговая, местами распахана, сложена супесями и суглинками, правобережная – шириной 800-900 м, левобережная - 60-80 м; начинает затопляться при уровне воды 430-460 см.

Русло слабоизвилистое, песчаное, деформирующееся, незначительно зарастающее. Ширина реки в межень 10–15 м, берега крутые, местами обрывистые, высотой до 6 м, сложены суглинками и супесями, поросли травой, местами кустарником. В 800 м выше поста расположена водоподъемная плотина и водозаборное устройство насосной станции ТЭЦ-2.

Уровенный пост р. Инсар – д. Языковка – расположен на северной окраине деревни, в 1,9 км выше устья р. Иссера. Отметка нуля поста 99,26 м БС. Площадь водосбора 3720 км2, длина водотока 150 км. Средневзвешенный уклон русла реки 0,9 %. Пост восстановлен 1 октября 1979 г. на месте поста, существовавшего с 01.01.1935 г. по 01.07.1964 г. Уровни по постам увязаны.

Прилегающая местность – слабопересеченная равнина, сложенная суглинком.

Долина реки трапецеидальная, шириной 2,5 км. Левый склон пологий, незаметно сливается с прилегающей местностью, сложен супесью, распахан частично; правый – высотой 25-50 м, умеренно крутой, пересечен неглубокими балками, порос кустарником, местами лесом, сложен супесью [4].

Пойма на участке поста правобережная, шириной 2,0 - 3,0 км, пересеченная старицами, луговая, заболоченная, местами поросшая кустарником, сложена темнобурыми суглинками; начинает затопляться при уровне воды 400 см.

Русло прямолинейное, неразветвленное, песчано-глинистое, зарастающее, деформирующееся. Ширина реки в межень 20-25 м. Правый берег пологий, порос кустарником, левый - крутой, высотой 5,0-7

31

2 Геоэкологический анализ состояния водных ресурсов бассейна

р. Инсар

2.1 Влияние хозяйственной деятельности на состояние водных ресурсов бассейна р.Инсар

Вся жизнь людей, их хозяйственная деятельность связана с водными источниками. Населенные пункты, как правило, расположены по берегам рек. Прямое воздействие на величину речного стока оказывают изъятие стока для различных хозяйственно–бытовых, сельскохозяйственных и промышленных целей, его регулирование и территориальное перераспределение, сброс сточных возвратных вод [18].

Главным источником загрязнения вод Инсара являются сточные воды промышленных предприятий и предприятий жилищно-коммунального хозяйства. Со сточными водами в реку поступают: нефтепродукты, БПК-полное, взвешенные вещества, сухой остаток, сульфаты, хлориды, ХПК, фосфор общий, азот аммонийный, цинк, хром, нитраты, фтор и т.д. 

Река Инсар относится к наиболее загрязненным рекам Мордовии. Неблагополучное состояние водотока вызвано большим количеством сбрасываемых сточных вод – 47,79 млн. м3., половина из которых не имеет должной очистки, что превышает разбавляющую способность водоема, так как сброс сточных вод осуществляется по всему течению реки [12]. Так в Инсар сбрасывают свои стоки предприятия г. Саранска, г. Рузаевки, п. Ромоданово. Токсическое загрязнение дополнительно вносится в водоемы бассейна реки предприятиями Ичалковского, Чамзинского и Лямбирского районов (приложение А)

Предприятиями г. Саранска сброшено сточных вод в р. Инсар 37,91 млн. м3, из которых 37,60 млн. м3 (99%) приходиться на МП «Саранскводоканал» относятся к категории недостаточно очищенных. Кроме того, на территории г. Саранска ряд предприятий имеют самостоятельные выпуски в водные объекты: ОАО «Орбита», Саранский завод «Резинотехника», ГУП «Саранско – литейно – механический завод», Рузаевское МПУ ВКХ (рисунок 1).

Водоотведение в водные объекты по г. Саранску за период 2005 – 2006 года уменьшилось на 0,93 млн м3 (2,4%). Объем сброса сточных вод в р. Инсар по   г. Рузаевка в 2006 г. остался на уровне предыдущего года и составил 4,01 млн. м3 [12].

Рисунок 1 – Сброс предприятиями в воды реки Инсар Химических загрязняющих веществ (тонн) [12]

Рисунок 1 (продолжение) – Сброс предприятиями в воды реки Инсар Химических загрязняющих веществ (тонн) [12]

В целом наблюдается снижение массы загрязняющих веществ, сброшенных со сточными водами в р. Инсар. Так, МП «Саранскводоканал» сократил объем сброса сточных вод на 0,466 млн. м3, в результате чего масса загрязняющих веществ снизилась: БПК-полное на 13,2 т, хлоридам – на 159, нефтепродуктам – на 0,4, взвешенным веществам – на 53,5, фторидам – на 4,3, железу – на 0,08 т. На очистных сооружениях данного предприятия проведена полная реконструкция аэротенков 2-го и 3-го блоков, осушествлен монтаж новых жироуловителей. Эффект очистки по БПК составил 5%, по аммонию солевому – 6, по фосфатам – 4, по нефтепродуктам – 9%.

Вблизи водоемов размещаются животноводческие комплексы, фермы, летние лагери скота, другие производственные помещения (таблица 4). Только одни эти условия уже предопределяют санитарное состояние водоемов. Отсутствие навозохранилищ, жижесборников являются причиной загрязнения рек, прудов навозосодержащими стоками.

Часто гидрографическая сеть является местом свалки производственных отходов, хозяйственного мусора. Выпас скота по берегам рек приводит к разрушению береговой линии, чрезмерному стравливанию травянистой растительности. Во время паводка и ливневых дождей идет разрушение берегов и лишенная травянистого покрова прибрежная полоса не задерживает твердый сток [20].

Водный режим реки поддерживается за счет запасов воды в прудах, озерах, старицах, копанях, болотах, расположенных в пойме реки Инсар. Поэтому большое народнохозяйственное и природоохранное значение имеет сохранение этих водных участков по берегам реки. Имеются случаи, когда распашка ведется до коренного берега реки. В этих местах, как правило, весной берега разрушаются и продукты разрушения заиляют русло реки. Большой ущерб водному режиму реки наносится водной эрозией почв.

В условиях активной водной эрозии несоблюдение противоэрозионных мероприятий агротехники возделывания сельскохозяйственных культур приводит к усилению смыва и разрушению почвы. Продукты смыва и размыва попадают в русло реки.

Таблица 4 – Перечень источников загрязнения, засорения, находящихся в водоохраной зоне реки Инсар на территории Республики Мордовия