Министерство образования и науки, молодёжи и спорта Украины
Министерство образования и науки, молодежи и спорта АР Крым
Малая академия наук ученической молодежи АР Крым «Искатель»
Отделение: Науки о Земле
Секция: гидрология
АНТРОПОГЕННАЯ НАГРУЗКА РЕКИ ЧУРУК-СУ С УЧЕТОМ МОРФОМЕТРИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Работу выполнил:
Тигиев Георгий,
ученик 10 класса
Журавской общеобразовательной школы I-III ступеней
Научный руководитель:
Лопушинский Дмитрий Сергеевич,
учитель географии и биологии, специалист
Журавской общеобразовательной школы I-III ступеней
Кировского района
Кировское – 2012
ТЕЗИСЫ
Тигиев Георгий
Малая академия ученической молодежи АРК «Искатель»
Журавская общеобразовательная школа I-III ступеней, 10 класс, с. Журавки, Кировского района.
Влияние человека на гидроресурсы с каждым годом увеличивается в геометрической прогрессии. Поэтому сохранение малых рек Крыма является одной из перспективных задач полуострова.
Объект исследования: река Чурук-Су.
Предмет исследования: характеристика реки Чурук-Су.
Цель работы: Гидрологическое исследование речной системы и составление характеристики реки Чурук-Су.
Задачи:
1. Обосновать теоретические и методологические основы гидрографических исследований.
2. Провести гидрографические исследования реки Чурук-Су. Определить глубину, ширину реки, скорость течения, вычислить расход воды в реке.
3. На основе полученных данных составить морфометрическую характеристику реки Чурук-Су.
4. Провести анализ антропогенной нагрузки на реку.
Исследования показали, что река является типичной для крымских равнинных просторов. Длина реки 41,6 км, средняя ширина составляет 3,37 м. Река Чурук-Су имеет характерную для равнинных рек извилистость с коэффициентом 1,2. Уклон реки составляет 9,5 м/км, а скорость течения – 0,13 м/с. Расход воды в реке 0,08 м3/с.
В ходе работы проведен анализ антропогенной нагрузки на реку Чурук-Су. Выявлено, что основными видами загрязнений являются сточные коллекторно-дренажные воды и твердые бытовые отходы, представленные пластиковыми бутылками и полиэтиленовыми пакетами. Главным источником загрязнения русла реки является человек. Наиболее критическое состояние реки в окрестностях населенных пунктов.
Полученные результаты основываются, в первую очередь, на собственном опыте и личных измерений. Эти данные можно будет использовать в дальнейшем изучении реки, при составлении политики района, а так же при написании работ схожей тематики.
.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 5
Раздел 1. Теоретические основы гидрологических исследований
реки 7
1.1. Вклад ученых в развитие гидрологических исследований
рек 7
1.2. Методология гидрометрических исследований реки 9
Раздел 2. Характеристика реки Чурук-Су 12
2.1. Физико-географическое положение реки 12
2.2. Гидрометрическая характеристика реки 13
Раздел 3. Анализ антропогенной нагрузки на реку Чурук-Су 20
Заключение по целям 26
Список использованных литературных источников 28
Приложения 30
ВВЕДЕНИЕ
Не секрет, что вода является главным источником жизни на Земле. Крым считается самым нестабильным районом Украины в отношении запасов питьевой воды. По оценкам аналитических агентств запасов всех местных источников могут обеспечить водой не больше 25% местного населения. А влияние человека на гидроресурсы с каждым годом увеличивается в геометрической прогрессии. Поэтому сохранение малых рек Крыма является одной из перспективных задач полуострова.
Прежде чем проводить мероприятия по сохранению рек, необходимо изучить особенности малых рек Крыма. В результате этого было проведено исследование.
Объектом исследования является река Чурук-Су.
Предмет исследования: характеристика реки Чурук-Су.
Цель работы заключается в гидрологическом исследовании речной системы и составлении характеристики реки Чурук-Су.
Достижение данной цели основывалось на решении комплекса взаимосвязанных задач:
1. Обосновать теоретические и методологические основы гидрографических исследований.
2. Провести гидрографические исследования реки Чурук-Су. Определить глубину, ширину реки, скорость течения, вычислить расход воды в реке.
3. На основе полученных данных составить морфометрическую характеристику реки Чурук-Су
4. Провести анализ антропогенной нагрузки на реку.
Научная новизна работы: впервые дана подробная морфометрическая характеристика реки Чурук-Су.
Поставленные задачи решались с помощью совокупности методов исследования: теоретические методы (анализ научной литературы и методических пособий по гидрологическим исследованиям рек); эмпирические методы – полевые исследования, методы математической обработки данных (создание графиков и таблиц).
Раздел 1
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ РЕКИ
1.1 Вклад ученых в развитие гидрологических исследований рек
Вода является одним из важнейших экологических факторов поддержания жизни на Земле, развития человеческой цивилизации. При экологической оценке водных ресурсов необходимо учитывать такие их показатели, как количество и качество, источники формирования и потребления, период использования и многие другие. Проблема чистой воды и отходов замыкается на проблеме состояния здоровья населения.
Выполняя данную работу мы опирались на работы учёных в области гидрологии. Большие вклады в развитие гидрологии сделали:
Хильчевский В. К. впервые оценил химический состав поверхностно-склонового стока на экспериментальных водосборах водно-балансовых станций в зоне смешанных лесов, лесостепной и степной зонах Украины [2].
Сформировал новое направление в исследовании химического состава природных вод – агрогидрохимия.
Разработал современную классификацию природных вод по минерализации для прикладных целей [2].
Развил основы гидрохимии региональных бассейновых систем, охарактеризовав современный гидрохимический режим и гидроэкологическое состояние ряда речных бассейнов Украины в серии монографий.
Выполнил методические разработки по организации мониторинга загрязнения вод в системе Госводагенства Украины согласно Водной рамочной директиве ЕЭС.
Опоков Е. В.— украинский советский гидролог, гидрогеолог, один из основателей отечественной гидрологии, академик АН. Проводил гидрологические исследования осушения болот Полесья. Главные труды посвящены проблемам мелиорации Полесья, исследованию водных ресурсов Украины. Изучал водный баланс рек (главным образом бассейна Днепра). Руководил гидрологическими исследованиями при строительстве Днепрогеса. Изучал режим подземных вод, условия артезианского водообеспечения городов.
Олиферов А. Н. – заслуженный деятель науки и техники Автономной республики Крым. Известный ученый и специалист в области гидрологии, физической географии, селеведения, мелиорации ландшафта, гидроэкологии, охране почв от эрозии и т. д [7].
А. Н. Олиферовым опубликовано большое количество учебных пособий и методических руководств, в том числе «Общая гидрология. Методические указания к выполнению курсовой работы», «Общая гидрология. Учебно-методическое пособие по выполнению практических занятий», «Общая гидрология. Учебное пособие по полевой практике» и другие.
Тимченко З. В. вместе с Олиферовым провела оценку геоэкологического состояния водных ресурсов малых рек (на примере малых рек северного макросклона Крымских гор). В результате дана характеристика водных объектов Крыма, в том числе и гидрографические и гидрологические характеристики рек Крыма [7, 14].
1. 2. Методология гидрометрических исследований
Для исследования реки необходимо выбрать прямолинейный участок характерный для изучаемой реки. Гидрометрические работы включают: определение ширины, глубины, скорости течения и расхода воды.
Ширину реки на исследуемом участке определяют в наиболее типичных местах (сужениях, расширениях). Средняя ширина русла реки вычисляется как среднеарифметическая величина из всех измерений при помощи рулетки с переправой на другой берег [3].
Для измерения глубины на исследуемом участке реки намечают серию поперечных профилей, по которым ведутся промеры. Для этого вехами обозначают створы поперечных профилей. Точка, от которой определяется положение промерных вертикалей, называется постоянным началом створа. Промеры ведут рейкой или наметкой. В зависимости от ширины и скорости течения реки и местных условий промеры по поперечным профилям могут производиться с моста, с лодки по размеченному и закрепленному тросу или веревке, вброд [5].
Скорость течения реки можно определить при помощи поплавков и гидрометрической вертушки. Для измерения скоростей поплавочным способом выбирают относительно прямолинейный участок реки, не заросший водной растительностью, и с ровным дном русла. Намечают четыре створа на равном расстоянии друг от друга. Расстояние выбирается из такого расчета, чтобы поплавок проходил его за 20–30 с. Первый створ называется пусковым, второй – верхним, третий – главным и четвертый – нижним [4].
Расставив наблюдателей по створам, начинают забрасывать поплавки, стараясь равномерно распределить их по ширине русла. Поплавки представляют собой диски диаметром 10–25 см, толщиной 5–6 см, окрашенные в белый, желтый или оранжевый цвет. Наблюдатель с секундомером находится в главном створе. По сигналу наблюдателя верхнего створа он засекает время прохождения поплавка через верхний створ, по сигналу наблюдателя нижнего створа – через нижний створ. После чего, складываются скорости поплавков и делятся на их количество. В качестве поплавков можно использовать пластиковую бутылку, наполовину заполненную водой [3].
После проведения определенных гидрометрических работ и их обработки следует рассчитать расход воды.
Расходом называется объем воды, протекающей через живое сечение в единицу времени. Расход выражается в кубических метрах в секунду (м3/с) и вычисляется по формуле: Q = F Vcp, где Q - расход воды, F - площадь живого сечения, Vcp - средняя скорость течения реки. Из формулы следует, что для определения расходы воды в реке необходимо знать среднюю скорость течения и площадь живого сечения[6].
Площадь живого сечения вычисляется на поперечном профиле реки, вычерченном для главного створа. Промерными вертикалями профиль разбивается на части. Площади образовавшихся треугольников и трапеций вычисляются и затем суммируются. Вначале вычисляются полу суммы соседних глубин, которые умножаются на расстояния между промерными вертикалями.
Полученные произведения представляют собой частную площадь, а их сумма – общую площадь живого сечения [5].
Зная среднюю скорость течения и площадь живого сечения можно определить расход воды по выше приведенной формуле.