Дипломная (вкр): Исследование рек Черноморского побережья Краснодарского края

В горах и частично на Таманском полуострове широко развиты карстовые формы рельефа (кары, воронки, останцы, котловины и другие). Один из самых закарстованных районов - хребет Алек. Около 40 пещер и шахт, из них девять шахт глубже 200 метров. Крупнейшая в крае воронцовская пещера в бассейне река Кудепста имеет длину 11720 метров. В высокогорьях и на Черноморском побережье (район Новороссийска, Туапсе, Сочи) отмечаются селевые потоки, в горах часты лавины. На северо-западе типичны крупные сейсмогравитационные структуры: оползни, обвалы, блоки-отторженцы и объемом до семи млн.м3 (мысы Большой и Малый Утриш) [Там же].

Природные условия в целом благоприятны для жизни населения. Климат на территории умеренно-континентальный, на побережье Черного моря к северо-западу от Туапсе имеет черты средиземноморского (с сухим жарким летом и дождливой мягкой зимой), южнее Туапсе - субтропический влажный. В горах выражена высотная климатическая зональность, усложненная местными орографическими условиями. Годовая суммарная радиация составляет 115 - 120 ккал/см2. [Там же].

В течение всего года типичны резкие изменения погоды; значительны месячные, сезонные и многолетние колебания температур. Для предгорной характерны фёны, способствующие быстрому сходу снега весной и увеличению паводков на реках. В районе Анапа - Новороссийск - Туапсе типична северо-восточная бора (северо-восточный ветер). Условия для боры создаются, когда над морем располагается область низкого давления, а на суше давление быстро повышается. Такая ситуация приводит к тому, что холодный воздух, пересекает Маркотхский перевал высотой 450 м, направляется к морю и, пройдя над Цемесской бухтой, с огромной силой устремляется на город. Для Боры характерны высокая скорость и сильные порывы ветра. Среднее количество дней с борой 21 из них 18 в холодное полугодие. Из неблагоприятных природных явлений - заморозки, засухи, пыльные бури, град, гололед, туманы, мгла. На Черноморском побережье образуются смерчи, сопровождающиеся обильными осадками и паводками [6].

Рисунок 3.2 - Климатическая схема Краснодарского края

Зимы обычно неустойчивые, с оттепелями, повышением температуры воздуха до 15ºC и морозами до -39 ºC. Снежный покров на равнинах обычно маломощный (до десяти сантиметров) и неустойчивый. В высокогорьях средняя мощность снежного покрова достигает 2,8 м и более. В горах высокая лавиноопасность (особенно в верховьях рек Сочи и Мзымта). Среднегодовое количество осадков в районе города Сочи составляет 1400 мм. Наиболее увлажнены юго-западные склоны Большого Кавказа [24].

3.3 Геологическое строение и полезные ископаемые

Северо-восточная часть территории расположена в пределах юго-западной окраины Скифской молодой платформы, имеющей палеозойское складчатое основание. Крайняя северная часть края относится к Ростовскому погруженному выступу Украинского щита древней Восточно-Европейской платформы. Южная и юго-западная части Краснодарского края принадлежат северо-западному погружению складчато-покровной системы Большого Кавказа Альпийско-Гималайского подвижного пояса, в строении которой с севера на юг выделяют: тектоническую зону северного склона Большого Кавказа, зону Передового хребта, осевую зону Бокового и Главного, или Водораздельного, хребтов, зону южного склона Большого Кавказа, флишевую зону. В северо-западном направлении складчато-покровное сооружение суживается; палеозойские и юрские отложения погружаются под флишевую формацию, слагающую осевую часть орогена и переходящую на его северное крыло [23].

На крайнем юге края расположен окраинный Адлерский прогиб, заполненный мощной толщей олигоцена - неогена, которой вдоль подводной окраины Кавказа переходит в Туапсинский прогиб. Западная часть Краснодарского края относится к Керченско-Таманскому поперечному прогибу, также заполненному в основном глинистой толщей олигоцена - неогена [Там же].

Центральная и северо-западные части края занимают Западно-Кубанский и Восточно-Кубанский передовые прогибы, заполненные олигоцен-четвертичной молассой. Горные районы Краснодарского края, Черноморское побережье, Таманский полуостров - зона высокой сейсмичности (интенсивность землетрясений может достигать восьми баллов) [Там же].

Важнейшие полезные ископаемые Краснодарского края - нефть и природный горючий газ, цементное сырье (месторождения мергелей в районе города Новороссийск), каменная соль и гипс (Шедокское месторождение), подземные воды, среди них - йодо-бромные, лечебные минеральные, термальные и пресные питьевые воды. Иоловые грязи Чембурского, Соленого и Ханского озер, Витязевского и других лиманов используются в лечебных целях, в том числе на курортах Сочи, Анапа, Геленджик, Горячий ключ, Ейск [23].

черное море краснодарский река экологический

Рисунок 3.3 - Полезные ископаемые на территории Краснодарского края

Также известны месторождения руд ртути, урана, марганца, природных строительных материалов (пески, глины, песчано-гравийные материалы и другие), камнесамоцветного сырья (яшма). На территории Краснодарского края выявлены участки, перспективные на обнаружение титан-циркониевых россыпей, руд золота, редких меллов, полимеаллов [Там же].

3.4 Внутренние воды

Поперечные долины и окаймляющие их хребты превращают Краснодарское Причерноморье в цепь относительно обособленных речных бассейнов. Каждая бассейновая «ячейка» благоприятствует перемещениям морского воздуха в горы и горного - к морю, стоку поверхностных и подземных вод, миграциям растений и животных между береговой зоной и горами. Что касается естественных и хозяйственных связей между «ячейками» по пространству региона, то они затрудняются поперечными хребтами, которые подходят к береговой линии моря [25].

Водными объектами региона являются прибрежные воды Черного моря, речные и подземные воды горной зоны. Взаимодействие этих вод происходит в береговой зоне. Оно проявляется в некоторой распресненности морских вод береговой зоны и перманентной их загрязненности естественными и антропогенными веществами, поступающими с суши. Черноморские воды береговой зоны характеризуются незначительными колебаниями уровненной поверхности, соленостью преимущественно в пределах 16 - 18 промилле; годовой вариацией температуры в пределах от одного до 28°С. Ледообразования не наблюдаются, однако, при зимних норд-остах в северо-западной части региона, особенно в Цемесской бухте, происходит обледенение причалов и судов. Преобладают вдольбереговые течения северо-западных (СЗ) и юго-восточных (ЮВ) румбов со скоростями около десятков см/с, а также нагонно-сгонные течения соответственно юго-западных и северо-восточных румбов [13].

В Черное море впадает 18% рек Краснодарского края - преимущественно небольшие горные реки (Мзымта, Пшада, Джугба), протекающие в ущельях. Преобладает дождевое и грунтовое питание. Для рек средиземноморского типа (северо-западнее Туапсе) типичны паводки в холодную часть года и устойчивая межень с мая по октябрь, изредка прерываемая паводками, для рек влажного субтропического климата (район Большой Сочи) - паводки в любое время года и непродолжительная неустойчивая межень [Там же].

Более 1000 озер, занимающих 2,4% площади Краснодарского края, 80% из них расположены на Кубано-Приазовской низменности, Таманском полуострове и дельте реки Кубань. Преобладают лиманы с солоноватой водой, дельтовые, лагунные, пойменные и просадочные озера. В горах встречаются ледниковые озера (Кардывач, Ацетукские), а также запрудные (крупнейшее в крае озеро Абрау, площадью 1,6 км2), карстовые, тектонические и другие [26].

Создано четыре крупных водохранилища (крупнейшее на Северном Кавказе - Краснодарское водохранилище, площадью 397,8 км2, а также Варнивинское, Крюковское, Ганжиское водохранилища) и свыше двух тысяч мелких водохранилищ и прудов. Преимущественно для нужд рисосеяния сооружены многочисленные оросительные системы (Кубанская, Темрюкская другие) и каналы, такие как Новокубанский - 72 км, Магистральный канал Черноерковской опреснительной системы - 66 км [Там же].

Реки второй группы, имеющие существенное снеговое питание, берут начало на Главном Кавказском хребте. Длина водотоков возрастает до 89 км (река Мзымта). Площадь водосбора составляет от 100 км (река Джубга) до 855 км (река Мзымта). Эти реки дренируют 75% территории региона. В целом длина и водность рек возрастает от СЗ к ЮВ границе региона [Там же].

Модули стока увеличиваются в том же направлении, а также от береговой линии моря к водоразделам Главного Кавказского хребта. Согласно химической классификации природных вод, речные воды Краснодарского Причерноморья являются в основном гидрокарбонатно-кальциевыми, гидрокарбонатно-сульфатно-кальциевыми и гидрокарбонатно-кальциево-натриевыми. Минерализация вод колеблется в пределах 65- 875 мг/л [27].

Регион располагает значительными ресурсами подземных вод. Пресные подземные воды залегают на сравнительно небольших глубинах - в зоне активного водообмена. Они приурочены к трещиноватым и карстующимся толщам коренных пород, зонам разломов в этих породах, гравийно-галечным аллювиальным отложениям речных долин и гидравлически связаны с речными. Эти воды отличаются высокой водообильностью и широко используются для водоснабжения населенных пунктов [26].

В регионе широко распространены также минеральные воды, имеющие бальнеологическое значение. Они выводятся на поверхность по разломам коренных пород, в виде источников минеральных вод, или с помощью скважин. В последние годы значительно обострились проблемы санитарного состояния рек степной зоны [27].

Деградации степных рек способствует превращение их в каскад прудов, потерявших в большинстве своем народнохозяйственное значение. Не соблюдается режим водоохранных зон и прибрежных защитных полос. Общее количество перегораживающих сооружений, по некоторым данным, составляет около 1900. Например, на реке Кирпили (202 км) насчитывается 250 дамб и прудов, река Албаши (71 км) перегорожена 36 дамбами без сбросных сооружений. Суммарная емкость прудов и водохранилищ по бассейнам степных рек составляет от 60 до 120% естественного среднего годового их стока. Из-за наличия большого количества перегораживающих сооружений русла рек находятся в подпоре, что при их маловодности приводит к весьма замедленному течению (со скоростью менее 0,1 м/с). Во многих случаях происходит эпизодическое прекращение перетока воды на нижележащий участок, а также перерывы в поступлении стока в устья, что наносит непоправимый ущерб экосистемам малых рек. Наряду с этим, расчистка русел рек с 1998года полностью прекращена в связи с отсутствием средств. По этой же причине в недостаточном объеме проводились работы по залужению и облесению прибрежных защитных полос [25].

Несмотря на спад промышленного и сельскохозяйственного производства, загрязнение водных объектов практически не снизилось, а в ряде мест даже несколько возросло. Гидрохимический состав природных водных объектов края формируется под влиянием естественных факторов, а также в значительной степени под влиянием сброса загрязненных и недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий, объектов жилищно-коммунального хозяйства, поверхностного стока с площадей водозабора, поступления загрязненных пестицидами сбросных вод оросительной систем. За последние годы в крае практически прекратилось строительство, ввод в эксплуатацию комплексов по очистке сточных вод. В большинстве существующие очистные сооружения морально и физически устарели, новые технологии по очистке сточных вод не внедряются [27].

В течение последних десяти лет практически ежегодно на водных объектах края фиксируются случаи высокого загрязнения, в основном, соединениями меди и железа. В 2000 году были отмечены десять случаев высокого загрязнения. Из них три - соединениями железа: два - в реке Кубань выше и ниже городе Армавир (35 и 42 ПДК), один - в реке Мзымта (25 ПДК). Семь случаев - соединениями меди: все в реке Кубань у города Армавир (20, 18 и 26 ПДК) и у города Кропоткин (26, 22, 24 и 26 ПДК). Анализ данных гидрохимического мониторинга поверхностных вод суши и мониторинга источников сброса сточных, коллекторно-дренажных и сбросных вод оросительных систем за последние десять лет показал, что, несмотря на сокращение антропогенной нагрузки на водоемы существенного улучшения качества вод не произошло. А отмечаемые межгодовые колебания уровней загрязнения вод обусловлены, в основном, различиями в водности и климатических показателях года [13].

На крайнем севере береговая линия извилистая, низинная, имеется множество болот (дельта Кубани), пресных озёр и солоноватых лиманов (Витязевский лиман и другие). После Анапы берега принимают горный характер, имеются две крупные бухты-порты Новороссийская и Геленджикская. После Геленджика берег имеет ровный характер, прерываясь лишь устьями и конусами выноса небольших рек, стекающих с Кавказского хребта в Чёрное море [28].

Гидрологический режим Черного моря во многом определяется его изоляцией от Мирового океана с нормальной соленостью. Если там она составляет в среднем 35 промилле, то в Черном море наполовину меньше - 17 промилле. Обмен водой осуществляется через проливы Босфор и Дарданеллы. Поверхностный слой относительно пресной черноморской воды поступает в Средиземное море. В придонном слое в Черное море проникают более соленые и тяжелые воды Мраморного моря, которые опускаются на дно Черноморской впадины. Они почти не смешиваются с водами Черного моря [27].

Разность удельных весов глубинных и поверхностных вод является причиной того, что циркуляции водных масс Черноморского бассейна происходит лишь до глубины 200 м. Ниже вода не аэрируется и поэтому заражена сероводородом. Этот газ имеет биохимическое происхождение. Черное море на глубинах более 150 м является «мертвым» и в нем обитают только сероводородные бактерии. В Черное море впадает множество рек, они приносят более 300 кубических километров пресной воды, а также громадное количество питательных веществ, обеспечивают жизнь мельчайшим морским растениям и фитопланктону, которые составляют основу пищевой цепи в море. Скорость обновления глубинных вод настолько мала по сравнению с поступлением органического вещества из верхних слоев, что весь кислород успевает израсходоваться, и поэтому возникают анаэробные условия [Там же].

Реки и ручьи Черноморского побережья России коротки, но многоводны. Питание - дождевое, подземное, в южной части - снеговое и ледниковое. Водный режим черноморских рек своеобразен. Снежный покров в бассейнах этих рек неустойчив, и при таянии его ярко выраженного половодья не наблюдается. Режим паводочный, а общий годовой сток пресной воды в Чёрное море достигает 7,5 км³ [13].

Реки отличаются большим падением и уклонами, а поэтому быстрым течением. Долины многих рек, особенно в верхнем течении, имеют каньонообразный характер. Уклоны большинства рек, являющихся потенциальными поставщиками обломочного материала в зону пляжей, значительно уменьшаются (до 0,005 - 0,008 и меньше) в приустьевых частях, что ведет к резкому снижению их транспортирующей способности. Известно, что паводки приобретают и сохраняют способность массированно выносить большое количество обломочного материала при уклонах русел, близких к значениям 0,01 - 0,02 [19].

Летом при сильных ливневых осадках вода в реках может подниматься примерно на пять метров. Содержание взвешенных частиц и влекомых наносов резко повышается. Реки превращаются в мощные бурные потоки, нанося разрушения населенным пунктам [Там же].

Река Сочи относится к бассейну Чёрного моря <#"905316.files/image004.jpg">

Рисунок 4.1 - Схема отбора проб на реке Сочи

В ходе исследования было изучено содержание нефтяных углеводородов (мг/л). По данным рисунка 4.1 видно как изменяется соотношение нефтяных углеводородов в реке на всех трех пунктах отбора проб. С марта по октябрь 2010 года их количество не превышает уровня предельно-допустимой концентрации (ПДК).

Превышения на участке Акватории порта Сочи были зарегистрированы в июле 2011 года и составили 1,6 ПДК. На участке устье реки Сочи превышения были обнаружены в октябре 2010 года (1,4 ПДК), в марте 2011 года (1,4 ПДК) и в июне 2012 года (1,2 ПДК). И последний третий участок - два м. мили на траверзе устья реки Сочи. Там превышение ПДК было зарегистрировано три раза: октябрь 2010 г. и март 2011 г. -1,2 ПДК и в июне 2012 г. так же составило 1,2 ПДК (рис. 4.2).

Так же было исследовано содержание в реке Сочи тяжелых металлов таких как: свинец, ртуть и железо.

Рисунок 4.2 - График изменения содержания нефтяных углеводородов в реке Сочи

Содержание ртути в Акватории порта Сочи было превышено в марте 2010г. и составляло 0,01 мкг/л. В устье реки Сочи превышение наблюдалось так же в марте 2010 г. и составило 0,01 мкг/л. А в двух м. мили на траверзе устья реки Сочи не было зарегистрировано ни одного превышения.

Рисунок 4.3 - График изменения содержания свинца в реке Сочи

В двух м. мили на траверзе устья реки Сочи было зарегистрировано одно превышение нормы в декабре 2012 г. - 69,1 мкг/л. Данные по превышению ПДК в Акватории порта Сочи (рис. 4.4).

Самые большие показатели по содержанию коммунально-бытового железа в Акватории порта Сочи составили 208,8 мг/л, что в четыре раза превышает норму. А в устье реки Сочи максимальный показатель равен 190,22 мгк/л, что так же превышает норму почти в четыре раза.(рисунок 4.4)