Водные объекты Нижегородской области

2.1 Озера

Поверхностные воды Нижегородского края представлены относительно густой речной сетью, озерами, болотами. Озерный фонд (средний коэффициент озерности – 0,3) насчитывает более 10000 озер. Большинство озер по происхождению являются пойменными. В настоящее время описан генезис 360 озер области. Гидрохимическое и гидробиологическое описание приведено для 36 % озер. Часть озер области (48 озер площадью до 3000 га), а также 4 озера Н.Новгорода являются объектами охраны.

Наиболее богато водные объекты представлены в низменном Заволжье, которое отличается развитой проточной системой многоводных рек озерно-болотного происхождения. В связи с этим поверхностные воды Заволжья отличаются относительно высокими показателями окисляемости и гуминовых веществ. Воды характеризуются низкой минерализацией, наименьшая жесткость отмечается для бассейнов рр. Керженца и Ветлуги. По сравнению с Заволжьем нагорное Правобережье отличается меньшим количеством озер и болот, сосредоточенных большей частью в его юго-западной части. Часть рек этого района также сохранило свое болотное питание. Показатели минерализации вод Правобережья возрастают до 1700 мг/л. Наибольшей жесткостью обладают водоемы бассейна р. Пьяны.

Озерный фонд низменного Заволжья характеризуется преобладанием малых озер (озера-болота, озера речных долин, пойменные озера) с площадью водного зеркала до 50 га. Озера с площадью водного зеркала в пределах 50-300 га (средние озера) малочисленны. Среди озер Заволжья отличаются своеобразием округлые неглубокие (глубина от 0,5 до 1,5 м) озера-болотаилиэпилимны,лежащие на ровных болотистых водоразделах. Они представляют собой зарастающие озера, берега которых незаметно сливаются с окружающими болотами.Примером таких озер являются Нерисово, Лебединское, Линево, приуроченных к междуречью Линды-Керженца, а также Б. Плотово (Поветлужье). Значение озер-болот велико как ценных компонентов гидрографической сети и охраняемых элементов ландшафта.

Старицыили озера речных долин расположены в основном в низменных поймах р. Волги, Оки, их крупных притоков (рр. Ветлуга, Керженец и др.) вследствие чего часто называются пойменными озерами. Пойменные озера являются самыми многочисленными водоемами. Они являются старыми руслами рек с различной степенью зарастания и представляют собой длинные узкие водоемы, вытянутые по направлению живого русла реки или ее древних берегов. Старица может распадаться на цепочку из нескольких водоемов. В широкой и развитой пойме реки эти озера создают сложную сеть водоемов с многочисленными протоками. Они могут иметь постоянную связь с рекой, затопляться лишь весной или совершенно выйти из пределов весенних разливов.К осени уровень воды стариц, не связанных с рекой, обычно падает, а в зимнее время их глубина достигает минимальных значений. В старицах могут наблюдаться зимние заморы рыб. Некоторые малые озера речных долин, расположенные на древних террасах рек, имеют родниковое питание. Эти озера отличаются слабым развитием ихтиофауны, их берега зарастают высшей водной растительностью. Но качество воды позволяет использовать эти водоемы для выращивания сеголетков и годовиков карповых, окуневых, а также других рыб.

Мелководные пойменные озера (глубина от 1,5 до 4 м), имеющие связь с рекой, обычно имеют блюдцеобразную котловину. Озераотличаются хорошей прогреваемостью, ежегодной сменой вод и высоким уровнем рыбопродуктивности, которая обеспечивается нерестом рыб, заходящих по время паводка. При отсутствии проточности мелкие озера, характеризующиеся мощной толщей ила, отличаются дефицитом растворенного кислорода и, таким образом, наличием заморов. В этих озерах развивается в основном карась, вследствие чего эти озера отнесены к карасевому типу.

Средние озера по морфологическим показателям представляют собой округлые, часто бессточные водоемы с неглубокой котловиной ледниково-

моренного происхождения. В области насчитывается до 265 озер ледниково-моренного происхождения, наиболее известные из них Культей, Нестияр(ы), Светлое. Озера обладают относительно высокой рыбопродуктивностью, но в зимнее время в неглубоких озерах этой группы нередко отмечаются заморы рыб.

Карстовыеили провальные озера преобладают среди озер Правобережья и приурочены к зонам поднятий, склонам древних речных долин. Развитие карста характерно для водораздела рр.Теши - Сережи, бассейнов р. Оки и ее правых притоков, а также рр. Пьяны, Алатыря. Этот тип озер часто формируется в виде цепочки как по руслу (Пустынские озера), так и вдоль русел или долин рек. Котловина карстового озера представляет собой одиночную относительно глубокую провальную воронку с крутыми подводными откосами глубиной до 30 м или реже несколько слившихся провалов (озера Святое Дедовское, Вадское и др.). Очертания водоема во втором случае характеризуются наличием лопастевидных заливов, а площадь водного зеркала соответствует группе средних озер. Воды карстовых озер отличаются прозрачностью, низкой окисляемостью, жесткостью. Экосистема этих озер характеризуется преобладанием организмов, обитающих в толще воды (планктонный комплекс), что определяет их относительно высокую биопродуктивность. Эти озера живописны и несомненно являются украшением ландшафта

2.2 Реки Нижегородской области и Н.Новгорода

Нижегородская область насчитывает 9182 рек, средняя длина которых составляет 3,5 км, суммарная до 33 тыс. км. Из них 550 водотоков имеют длину 19-50 км, 26 рек - 51-100 км, 16 рек - более 100км. Реки Нижегородской области в своем большинстве являются равнинными.

Известны всего 2 реки Варнавинского района, имеющие признаки горных рек: большой уклон, стремительное течение, наличие порогов.

Характер рек Нижегородской области отражает особенности рельефа

территории области. Реки Левобережья неглубокие с медленным течением, отличаются хорошо разработанными с пологими склонами долинами, характеризуются двусторонними широкими и затапливаемыми поймами. Реки Заволжско-заокской равнины в пределах Заволжья текут в южном направлении, и направление их течения близко к меридиональному (субмеридиональному). Водоразделы рек часто не выражены. Реки левобережного Заочья текут в восточном направлении и по происхождению относятся к рекам озерно-болотного типа: исток рек приурочен к болотам и озерам.

Бассейны рек Правобережья отличаются наличием четких водоразделов и разделяются водоразделами рр.Ока-Волга, Сура. Главный водораздел расположен на возвышенности между верховьями рр. Озерки и Сундовика, Сережи и Пьяны, Теши и Алатыря в направлении с северо-востока на юго-запад. Притоки р. Оки (Теша, Сережа и др.) текут с востока на запад. Притоки р. Суры (рр.Урга, Пьяна, Алатырь) текут с запада на восток, т.е. направление течения вдоль параллелей (субширотное направление). Притоки р. Волги (рр.Кудьма, Сундовик и др.) имеют северо-восточное направление течения. Верховья нагорных рек относятся к овражному типу и имеют значительные уклоны. Долины правого берега рек имеют крутые склоны с оврагами и балками. На левом обычно низменном берегу реки располагаются луговые, затапливаемые поймы. Исток нагорной реки родниковый, формирующий ручей на дне оврага. Ручей принимает в себя поверхностный сток в виде осадков. Немногие малые реки юго-западной части Правобережья имеют болотистый исток.

Питание рек Нижегородской области является в основном снеговым, доля дождевого питания составляет от 5 до 15%. Существенный вклад в питание нижегородских рек дают подземные воды: 15-20%. Среднегодовой модуль стока рек Левобережья составляет 7л/с./км², Правобережья – 4,1 7л/с./км² (рис. 16).

Реки Н.Новгорода насчитывает до 12 малых рек как относительно постоянных водотоков и 15 ручьев. Территория города также подразделяется на левобережную часть – Заречье и правобережную часть - Нагорную, в пределах которой формировался со дня основания город. Благодаря этому, для городских рек отмечаются те же особенности, что и рек области. Часть рек города заложена в трубы: Почайна, Черная, Дубенка, Кова [на карте неверно указана как Старка] - притоки р. Волги. Правобережные притоки р. Оки были представлены тремя родниковыми речками (Гремячий ключ, Старковка, Безымянный ключ) Красных оврагов, относящихся к группе Больших оврагов Н.Новгорода. Родниковые речки характерны и для других оврагов этой группы, позднее вошедших в состав городской территории. Плато оврагов на склонах поднимаются над р. Окой на 80 - 120 м, длина оврагов составляет сотни метров. Борта Большого Красного оврага и Монастырского оврага являются геологическим памятником.

2.3 Болота Нижегородской области

Болота РФ составляют 10% территории, а на северо-западе Европейской части РФ на долю болот приходится до 40%. К Левобережью Нижегородской области приурочено до 85% общей площади болот. Среди них есть охраняемые природные комплексы: эпилимны Варех и Утрех (Володарский район), Рябиновское (Воротынский район), Пырское (Дзержинский район) и др.

Болото представляет собой увлажненный с застойным водным режимом участок земли, на котором происходит накопление органического вещества растительного происхождения в виде торфа, слой которого не менее 0,3 м. Развитие болота является закономерным процессом накопления торфа и изменения водного режима торфяной залежи. Главным путем формирования болота является заболачивание суши вследствие избыточного увлажнения в виде затопления территории в отсутствие дренажа, подтопления территории в участках понижения рельефа или повышения уровня грунтовых вод. Выделяются три основные группы болот:

- низинные или травяные болота расположены в низинах по берегам рек, озер и питаются за счет поверхностных и грунтовых вод. Преобладает травянистый растительный покров. Болота низинного типа составляют 66,2% от суммарной площади болот области. Данный тип болот в Левобережье является ведущим;

- верховые ил и моховые болота приурочены к плоским водоразделам, питание представлено только атмосферными осадками. Болото отличается наличием мощного слоя в основном сфагнового торфа. Площадь моховых болот достигает 11, 8%;

- переходные или лесные болота расположены на склонах водоразделов и представляют собой переходную стадию между верховыми и низинными болотами. Н а долю болот этой группы приходится 22% общей площади болот области.

Кроме этого выделяются эпилимны или озера-болота, которые, судя по всему, представляют собой одну из стадий развития озера и формируются в процессе его обмеления и зарастания. Данные водные объекты развиваются в течение длительного геологического времени и возможно могут иметь обратное развитие при изменении гидрологического режима территории. Все виды болот Нижегородской области представлены в Заволжье (территория Поветлужья) и входят в состав Вятско-Камской торфяно-болотной области.

Озеро как водный объект

Первое определение озера дано немецким гидробиологом Ф.A. Форелем (1907) как водоема с глубокой центральной областью, куда не может проникнуть литоральная флора. В этом случае критерием выделения озер служит растительность, занимающая только мелководную зону водоема. С позиций географии озеро описывается как довольно значительная водная масса, постоянно покоящаяся в замкнутом углублении на поверхности суши или медленно текущая в нем и не имеющая непосредственного сообщения с морем, т.е. озеро представляет собой совокупность водной массы и котловины (ложа). Следующее определение озера можно считать гидрологическим: озеро - естественный водоем суши с замедленным стоком, не имеющий свободной связи с океаном, профиль береговой зоны, как правило, выработан ветровым волнением.

3.1 Формирование котловины водоема

Дно озера формируется в течение всего периода его существования. Процесс начинается с формирования прибрежья за счет размывания прибойными волнами стенок впадины, которая заполняется водой при образовании водоема. Вымываемый материал образует прибрежный песок, гальку, гравий, а также более или менее тонкий ил в зависимости от степени разрушения пород. Весь этот материал распределяется в воде сообразно своим размерам и весу. Чем частицы мельче, тем они относительно легче и тем, следовательно, дольше могут держаться в воде и медленнее опускаются на дно. В связи с этим, более крупные частицы песка осаждаются ближе к урезу воды, более мелкие иловые выносятся дальше от берега. К ним в дальнейшем будут присоединяться продукты разложения отмерших организмов толщи воды. В результате размыва и осаждения на дно разрушенного материала у берега образуется нанос, имеющий форму уступа или обрыва. Часть его, расположенная между берегом и началом обрыва, носит название береговой мели или подводной террасы. Ее сменяет подводный откос или свал, характеризующийся более крутым углом понижения. Свал переходит в котел, который занимает большую часть дна.

Деление озерного дна на зоны осуществляется в зависимости от прозрачности, температуры воды (рис. 1).

прибрежная зона пелагиали

собственно пелагиаль

высокий уровень

низкий уровень

п о б е р е ж ь е

береговая отмель

подводная терраса, литораль

свал, сублитораль

котёл, профундаль

глубина проникновения света

 

Рис. 1. Схема морфологического и экологического деления озерного дна и толщи воды по А.Н.Липину, Б.Б.Богословскому с изменениями.

 

В соответствии с этим дно водоема или бенталь подразделяют на литоральную зону, расположенную на подводной террасе, сублиторальную – занимающую область свала до глубины распространения растений, и профундальную или глубоководную – от нижней границы литорали до максимальных глубин, населенные различными сообществами организмов.

Пелагиаль как толща воды подразделяется в горизонтальном и вертикальном направлениях. Водное зеркало пелагиали по горизонтали представлено прибрежной зоной и собственно пелагиалью. Вертикальная структура пелагиали определяется глубиной проникновения света. Толща воды над границей проникновения света является зоной фотосинтеза и называется фотическим или трофогенным слоем. Придонный неосвещенный слой пелагиали является афотической зоной или трофолитическим слоем (рис. 1).

В зависимости от происхождения озера, а также его возраста, форма котловины может быть различной. В озерах, котловины которых имеют форму воронок, подводная терраса, и, соответственно, литоральная зона не выражены. При блюдцеобразной форме котловины, наоборот, отсутствует четкая граница между подводной террасой и свалом. Литоральная зона в этом случае имеет значительную протяженность. На ней складываются несколько поясов растительности: прибрежноводные, воздушно-водные, растения с плавающими листьями. Между этими двумя вариантами возможны переходы, поэтому границы литорали, сублиторали и профундали оказываются подвижными даже в пределах одного водоема (рис. 1). В области сублиторали располагается пояс погруженных растений.

3.2 Показатели морфометрии водоема

Морфологические характеристики водоема оцениваются в ходе экспедиционных работ, картографическим методом при камеральной обработке.

Расчетные показатели морфометрических особенностей водоема приведены на основе данных монографических работ Богословского Б.Б., Китаева С.П., Липина А.Н., Мордухай-Болтовского Ф.Д. При описании водоема в качестве его основных показателей определяются следующие характеристики: длина, ширина, средняя и максимальная глубины, рельеф дна и его профиль, длины береговой линии и огибающей озера, изрезанность береговой линии, площади водоёма и водосбора, объём воды водоёма.

Длина озера (L) – кратчайшее расстояние между двумя точками, наиболее удаленными друг от друга. Это может быть прямая при простой форме водоема или ломаная линия при сложной форме озера.

Ширина наибольшая (B_max) – расстояние между противоположными берегами, определяется как перпендикуляр к линии длины озера.

Ширина средняя (B_ср) – отношение площади озера к его длине.

Глубина максимальная (Н_max) – результат непосредственных измерений на водоеме.

Глубина средняя (H_ср) – вычисляемая величина, представляет собой отношение объема водной массы V к его площади S, для ее оценки применяется ряд способов:

а) картографический способ:

б) расчетный способ:

,

где a – коэффициент, равный 3.

Отношение показателей средней и максимальной глубин является показателем емкости Ю.П. Верещагина: H_ср / H_max. Сопоставление глубин водоема с его площадью (H_ср/S, H_max/S) показывает, что глубины увеличиваются с увеличением площади водного зеркала, тогда как отношение показателя емкости к площади озера уменьшается.

H_ср определяет интенсивность вертикальной циркуляции водных масс и динамику гидрохимического режима. Средняя глубина является основным показателем, определяющим условия выращивания товарной рыбы и величины рыбопродуктивности.

Рельеф дна – совокупность профилей, точность оценки зависит от количества промеров.

Разрез или Профиль дна – контур дна, вычерченный по поперечным линиям, по которым произведены промеры глубины. Промеры глубины производятся по открытому зеркалу воды, но зимние измерения по льду являются более точными. Полученные измерения глубин наносятся на план озера, соединение на плане точек одинаковой глубины приводит к получению изобат.

Длина береговой линии (l_о) определяется картографическим методом с помощью циркуля со створом 1-2 мм по урезу воды. Длина контура плана озера с учетом масштаба представляет собой истинную длину линии водоема.

Длина огибающей озера (l_о′) – кратчайшая выпуклая линия, проведенная по контуру озера, определяется как l_о.

Развитие, изрезанность береговой линии (с) – степень изрезанности берегов (развитие береговой линии) определяется:

а) по формуле Липина А.Н.:

б) по формуле С.Д.Муравейского:

в) часто величину «с» определяют как соотношение площади озера и круга такой же площади. Величина коэффициента «с» всегда > 1.

Площадь водоёма (S_о) или площадь водного зеркала вычисляется картографическим методом с помощью планиметра или палетки.

Площадь водосбора (S_вод) определяется картографическим методом на основе соответствующей географической карты.

Объём воды озера (V) – общий объем воды озера, вычисляется по формуле: