Малые реки бассейна р.Урал

Одновременно  с поднятиями усилились процессы разрушения горных пород. Реки прорезали горы глубокими долинами. Благодаря такому взимодействию внутренних, созидающих, горообразовательных процессов и внешних, разрушающих, и сформировался современный рельеф Южного Урала.

Характерная особенность рельефа Южного Урала - наличие нескольких уровней хребтов. Выделяются высокие гольцовые хребты высотой 1000 -1600 м. Они испытали наибольшие поднятия. Их окружают более низкие хребты. Высота их составляет 700 - 1000 м. В краевых частях Южного Урала высота хребтов не превышает 700 м. Считается, что эти ярусы рельефа являются остатками приподнятых древних равнин. Если вам доведется бывать на Южном Урале, обратите внимание на выровненные вершины и гребни хребтов, их сглаженные и пологие склоны, а также на глубокие, местами каньонообразные долины современных рек. Башкирское Зауралье простирается узкой полосой вдоль восточной границы республики. С запада естественным рубежом этой области являются хребты Ирендык, Крыктытау, а к северу от него - Уралтау. Западная краевая часть области характеризуется сильно расчлененным рельефом. Восточная часть Зауралья представляет собой мелкосопочник с множеством мелких озер и долин рек. Здесь, как и в Горном Башкортостане, выявлены крупные пологие надвиги. Местами наблюдается погружение слоев горных пород, а также тектонические сбросы, по которым опущены отдельные блоки земной коры. На поверхности обнажены породы силура, девона и карбона, представленные преимущественно излившимися магматическими породами. Они изменены процессами метаморфизма в кристаллические сланцы. Слои осадочных горных пород прорваны внедрившимися в них гранитами, габбро и другими магматическими породами.

2.2. Климат.

Климат бассейнов  рек Башкирского Зауралья отличается резко выраженной континентальностью, что характеризуется продолжительной суровой зимой, иногда жарким летом, большой амплитудой колебания температур воздуха в годовом ходе, быстрой сменой погоды в переходные сезоны, особенно весной, частыми возвратами холодов, значительными отклонениями по отдельным годам от средних норм по тепловому режиму, количеству выпадающих осадков.

На климат Башкирского  Зауралья влияет его положение в  «барьерной тени» Уральских гор, доступность сибирским и континентальным  и трансформированным тропическим воздушным массам Казахстана и средней Азии. Зима холодная и малоснежная, лето теплое и засушливое. По данным метеостанций, средняя годовая температура воздуха составляет 2 - 2,5⁰ С. Теплообеспеченность территории оценивается суммой средних суточных температур выше 10⁰ С, эта величина составляет 1870⁰ С. Средняя температура июля для Зауралья – от 16⁰С на севере до 19.5⁰С на юге ( Атлас РБ, 2005).

Средняя продолжительность  безморозного периода – 130 дней. Заморозки  наблюдаются в среднем до 2 июня. Первые заморозки в среднем за многолетний период наблюдается уже 26-31 августа. Поступление влаги на поверхность суши в виде атмосферных осадков имеет исключительно важное значение, так как является одним из важных звеном водообмена. Они определяют характеристики первичного увлажнения земной поверхности. Они не только формируют ресурсы поверхностных вод, но и играют важную экологическую роль. Благодаря атмосферным осадкам и распределения их во времени, формируются природные комплексы, происходят колебания уровня озер, во многом предопределяется гидрологический режим водных объектов и т.д. Также важную роль в формировании осадков теплого периода играет испарение. Осадки, образующиеся под влиянием этого фактора, составляют 30-32%. Зимой же образование осадков обусловлено поступлением воздушных масс из-за пределов континента (атлантические и средиземноморские воздушные массы).

Рис.4.Климатическая карта бассейна р.Урал в пределах РБ (Атлас РБ,2005)

Существенную  роль в формировании режима температуры  и влажности играет вхождение морских,  а также арктических и тропических воздушных масс. С этими вхождениями связана циклоническая деятельность, являющаяся главной причиной выпадения осадков. Летом воздушные массы с Атлантики, достигая Башкирского Зауралья, значительно трансформируется над континентом, воздух становится более сухим и прогретым. Поэтому лето жаркое, засушливое. Зимой обычно господствует воздух азиатского антициклона, но наблюдается и аномально теплые зимы с преобладанием переноса более теплого и влажного воздуха с запада. Большое разнообразие рельефа также обуславливает значительные колебания в климатических условиях на сравнительно небольшой территории.

Для весны и  осени в Зауралье свойственен  особенно неустойчивый характер погоды с резкими колебаниями температуры, а именно: возвраты холодов весной, в конце апреля, начале мая, иногда с выпадением снега. Наблюдается поздние весенние заморозки,  в конце мая, в первой половине июня. Наибольшее количество приходится на северные и горные районы. Абсолютные амплитуды температур по Зауралью достигают 86-88⁰, что говорит о континетальности климата. Среднегодовая температура воздуха понижается по направлению с запада на восток от 2,9⁰ до 0,5⁰С. Самый теплый месяц- июль. Средняя температура его колеблется в пределах 15-20⁰, максимальная достигается +35⁰,+40⁰. Самый холодный месяц- январь со среднемесячной температурой -14⁰,-17⁰ и минимальной -46⁰,-54⁰. В летние месяцы увеличивается процент северных ветров с активизацией северо-западных процессов.Среднегодовая скорость ветра по Башкирии колеблется от 1,7 м/с до 4,5 м/с. Наибольшая среднемесячная скорость ветра приходится на март, наименьшая- на август. Максимальные скорости ветра могут достигать 35-40 м/с и отмечаются в основном, в юго-западных лесостепных районах Зауралья, где условия рельефа способствуют местному усилению южного ветра. С усилением ветра в зимний период связано такое явление, как метель. Среднее число дней с метелью составляет около 30-40.

2.3. Почвенный  и растительный покров.

Распространены выщелоченные, неполноразвитые чернозёмы на севере и карбонатные, солонцеватые чернозёмы на юге. Повсеместно на понижениях распространены болотно –торфяные низинные и лугово–болотные почвы. Растительность Башкирского Зауралья представлено переходными лесостепными и степными ассоциациями.

Рис.5.Почвенная карта бассейна р.Урал в пределах РБ (Атлас РБ,2005).

 Леса состоят  из лиственницы, сосны с примесью  березы и осины. Большей частью  они вырублены, естественные степи  из ковылей, типчака и разнотравья сохранились только на склонах увалов и сопок.  Неумеренная распашка целинных и залежных земель в недавнем прошлом, резкое увеличение поголовье скота, нерациональное использование пастбищ в хозяйствах привели к интенсивному развитию эрозии почв, пыльным бурям, обмелению рек, деградации растительного покрова. На экологическую обстановку Башкирского Зауралья большое влияние оказывают предприятия по добыче медно-колчеданных руд и золота с карьерами и отвалами горных пород. На юге Башкирского Зауралья, вдоль государственной границы, создана многоцелевая государственная полезащитная лесная полоса. Башкирское Зауралье–важнейший район возделывания пшеницы, мясо-молочного скотоводства, овцеводства.  Крупными центрами являются города Учалы, Сибай, Баймак. РБ характеризуется разнообразным почвенным и растительным покровом, что обусловлено главным образом различиями рельефа, гидролого-климатических условий, а также неравномерностью хозяйственного освоения её территории. В распределении почв и растительности четко выражена широтная зональность на равнинах Предуралья и Зауралья и высотная поясность на Южном Урале. Горные хребты системы Ирендык – Крыкты покрыты сосновыми, берёзовыми лесами и берёзовой лесостепью. На Зилаирском плато господствует берёзовые, дубовые и сосновые леса и каменистые степи. Центральная, наиболее приподнятая часть его занята кленово - ильмово - липовыми и липовыми лесами, ниже дубовыми и берёзовыми лесами и лугами. Склоны южной и западной экспозиции покрыты разнообразной степной растительностью. В восточных районах преобладают березовые и дубовые леса и кустарниковые степи.

Рис.6.Карта растительности бассейна р.Урал в пределах РБ (Атлас РБ,2005).

Почвенный покров является той средой, в которой  трансформируются выпавшие на поверхность  водосбора осадки в речной сток. В этом процессе главную роль играет инфильтрационные и водоудерживающие свойства почвы, от которых зависит размеры склонового стока, расход воды на испарения, транспирацию и на питания подземных вод.

Рис.7.Распространение лесов и соотношение поверхностного и подземного стока по бассейну р.Урал в пределах РБ(Зайцев,2011).

При слабой инфильтрационной способности почв (плотные кристаллические  и метаморфические породы, а также  глинистые) аккумулируются мало влаги, поверхностный сток велик. При высокой инфильтрационной и водоудерживающей способности почвы (песчаные, супесчаные) значительная часть влаги аккумулируется в почве, расход влаги на испарение и транспирацию велик. При слабой водоудерживающей способности почвы большая часть воды идет на питания подземных вод, на испарение расходуется мало влаги, а поверхностный сток также незначителен. Сток реки в этом случае устойчив, доля паводков сравнительно мала. Растительность оказывает влияние на водный режим непосредственно (через транспирацию) и через почвенный покров, инфильтрационная и водоудерживающая способности которого формируются в основном под действием растительного покрова. В условиях лесостепи наибольшей регулирующий эффект вызывает облесенность водосборов до 15-20%.

Глава 3. Гидроэкологическое состояние малых рек.

3.1. Водные ресурсы  малых рек.

Главными потребителями  водных ресурсов на изучаемой территории являются горнодобывающая промышленность, коммунальное хозяйство и сельское хозяйство. В связи засушливостью  климата в регионе используется орошаемое земледелие. В структуре водопотребления преобладает хозяйственно-питьевое, на втором месте : в городах – производственное, в сельских районах - с/х водоснабжение. Крупнейшие водопотребители: города Сибай и Учалы. В среднем по бассейну показатели забора воды с 1 км² территории невелики и в крупнейших по водопотреблению районах это показатель составляет 1-3тыс. м³/км². Однако, если брать в расчет небольшие показатели поверхностного стока (от 200 до 60 мм в год, при том что максимальные значения показателя по РБ- 480 мм), то даже небольшое водопотребление на единицу территории, оказывается существенным. Большая часть воды забирается из подземных источников. В целом, динамика заборов воды имеет тенденцию на уменьшение (снижение на 30-50%  по отношению к показателям 1991 г.).

Потери на орошение являются безвозвратными, однако они необходимы для ведения земледелия в условиях засушливого климата. Общая площадь  орошаемых земель составляет 20400 га. В структуре преобладают пашни. Так же орошаются, но незначительно сенокосы и пастбища. Наибольшая площадь орошаемых земель в Абзелиловском и Баймакском районах.

Негативное влияние  на количество и качество водных ресурсов оказывает наличие горных выработок. Продолжается дренажный водоотлив  из горных выработок при разработках месторождений полезных ископаемых в гг. Учалы, Сибай, пос. Бурибай. В результате работ в пос. Межевой Челябинской области вблизи территории РБ граница воронки депрессии от водоотлива распространилась на 10-5 км и достигло нескольких населенных пунктов на территории РБ (пос. Первомайский, с.Терменево, д.Тюльметово и др. Салаватского района), что вызывало ухудшение условий водоснабжения.

Эксплуатация крупных  горнодобывающих предприятий, таких  как Сибайский, Бурибаевский и Учалинский ГОК, часто приводят к необратимым гидрогеологическим явлениям регионального масштаба. При осушении горных выработок откачиваются большие объемы воды, что вызывает формирование вокруг них депрессионных воронок радиусом в десятки км. Часто добыча 1 тонны полезного ископаемого сопровождается откачкой десятков и даже сотен тонн воды. В результате ухудшается водный баланс крупных территорий. Снижают свою производительность или выходят из строя водозаборы, попавшие в зону депрессионной воронки, нарушаются условия питания поверхностных водоемов и водотоков, развиваются мощные техногенные зоны аэрации, приводящие к нарушению естественной влажности почв и грунтов, просадкам и изменению химического состава подземных вод.

При недостаточных природоохранных  мерах в районах отработки месторождений происходит истощение водоносных горизонтов и существенное ухудшение качества подземных вод. Уменьшение запасов подземных вод особенно плохо тем, что в структуре водопотребления территории преобладают подземные источники. В результате откачки вод из карьера происходит перевод подземного стока в поверхностный. Воды, откаченные на поверхность, испаряются, следственно не могут быть использованы. При постоянной откачке происходит постоянное понижение местного уровня грунтовых вод, в следствие чего питание ими рек в меженный период уменьшается, что приводит к уменьшению поверхностного стока в меженный период. Негативное влияние откачки воды на норных выработках можно компенсировать только максимальным использованием этих вод, либо обратной закачкой их в подземные горизонты через скважины.

Рис.8. Объем и структура использования воды р.Урал в Абзелиловском рйоне.

Рис.9. Объем и структура использования воды р.Урал в Баймакском рйоне

На рисунках 8 -16 (в приложении) представлены объем и структура использования воды реки Урал по районам Республики Башкортостан и городам республиканского подчинения.

3.2. Качество  воды малых рек.

Гидрохимический анализ воды бассейна реки Урал за 2008 год, проведенный с использованием данных БашУГМС

На территории РБ по бассейну р.Урал наблюдения проводятся на реках Бол.Кизил и Сакмара. Река Большой Кизил – в характеризуемом году качество воды улучшилось и, как следствие, снизился коэффициент комплексности с 36% до 30%. Значение УКИЗВ(Удельный комбинаторный индекс загрязненности воды) снизилось с 4,28 до 2,73. Вода по качеству перешла из 4 класса с разрядом «а»(«грязная») в 3 с разрядом «а»(«загрязненная»). Снизился средний уровень соединения железа с 6 до 4 ПДК, максимальный- с 14 до 7 ПДК, однако во всех пробах были нарушены нормативы. Снизился средний уровень содержания органически веществ (по ХПК) до нормы, повторяемость случаев нарушения нормативов до 2 ПДК наблюдали в 43% проб. Стабилизировались в пределах 4 ПДК соединения меди по средним, до 6 ПДК по максимальным, все пробы превышали норматив. Вдвое возросли среднегодовые концентрации нефтепродуктов, максимальная и повторяемость превышения нормативов составили соответственно 2 ПДК, 4 ПДК и 86%. Снизились средние значения азота аммонийного с нормой до ниже нормы, повторяемость превышения ПДК с 46% до 0. По-прежнему наблюдали ниже нормы соединения цинка, азота нитритного.