Процессы осадкообразования в водохранилищах Ангарского каскада (02.03.2009)

Автор: Карнаухова Галина Александровна

КАРНАУХОВА Галина Александровна

ПРОЦЕССЫ ОСАДКООБРАЗОВАНИЯ

В ВОДОХРАНИЛИЩАХ АНГАРСКОГО КАСКАДА

Специальность 25.00.27– гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора географических наук

Иркутск – 2009

Работа выполнена в Институте земной коры

Сибирского отделения Российской академии наук

Научный консультант: член-корреспондент РАН,

Скляров Евгений Викторович

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Корытный Леонид Маркусович

доктор географических наук

Савкин Валерий Михайлович

доктор географических наук

Бураков Дмитрий Анатольевич

Ведущая организация: Пермский государственный

университет

Защита состоится 13 мая 2009 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 003.010.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте географии им. В.Б. Сочавы СО РАН по адресу: 664033, Россия, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1.

Факс: (3952) 422717; e-mail: postman@irigs.irk.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН

Автореферат разослан _______________________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.г.н.

Рагулина М.В.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Создание искусственных водохранилищ в последние десятилетия XX века явилось одним из важнейших факторов преобразования природной среды, хозяйства и условий жизни населения на планете в относительно короткий промежуток времени. В этом отношении особенно показателен пример Восточной Сибири, где создана самая крупная на Земле искусственная водная система – Байкало-Ангаро-Енисейская гидроэнергосистема, ключевую роль в ней играют водохранилища Ангарского каскада.

Водохранилища Ангарского каскада, в которых заключены огромные массы пресной воды, одного из важнейших источников жизни на Земле, включенные в сферу интенсивного хозяйственного использования, испытывают активное влияние антропогенного фактора. На водосборной площади и в прибрежной зоне водохранилищ расположены основные промышленные и сельскохозяйственные предприятия, проживает большая часть населения Иркутской области. Значительная часть продуктов антропогенеза, в том числе и опасных загрязняющих веществ (тяжелые металлы, биогенные вещества), попадает в водохранилища, где основная масса их накапливается в донных отложениях. В результате физические, химические и биологические процессы, происходящие как на водосборе, так и в самих водохранилищах, накладывают отпечаток на ход процессов осадкообразования, состав и свойства донных отложений, определяют геоэкологическое состояние водохранилищ.

Донные отложения, являясь активными накопителями загрязняющих веществ, заключают в себе полную информацию обо всех временных изменениях геоэкологического состояния водохранилищ. Необходимость оценки геоэкологического состояния и прогноза их дальнейшего функционирования в условиях антропогенного воздействия инициируют исследование процессов осадкообразования в искусственных водоемах.

Изучение вопросов миграции и седиментации загрязняющих веществ в водоемах позволяет считать, что донные отложения накапливают всю информацию об антропогенном воздействии на водоем за весь период его существования, поэтому их можно рассматривать как банк информации о состоянии окружающей среды [Hakanson, 1984]. Данные положения дают основание считать изучение процессов осадкообразования в водохранилищах Ангарского каскада, одном из крупнейших в мире каскадов, исключительно актуальным как в теоретическом, так и прикладном плане.

Объектом исследований являются водохранилища Ангарского каскада.

Предметом исследований являются процессы осадкообразования в водохранилищах Ангарского каскада на стадии седиментогенеза

Цель исследований. Цель работы заключается в изучении закономерностей осадкообразования в водохранилищах Ангарского каскада, выявлении особенностей формирования донных отложений и их вещественных характеристик. В ходе исследования для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

Изучить условия и основные факторы осадкообразования в водохранилищах Ангарского каскада. Установить основные источники поступления осадочного материала. Выявить черты сходства и различия в условиях подготовки осадкообразующего материала, его переноса и осаждения в водохранилищах.

Провести типизацию донных отложений в водохранилищах Ангарского каскада на основе результатов изучения гидродинамики, состава донных отложений и пространственной изменчивости этих показателей.

Исследовать особенности формирования вещественного состава донных отложений в водохранилищах Ангарского каскада.

Дать оценку геоэкологического состояния водохранилищ Ангарского каскада по уровню биогенной нагрузки и нагрузки тяжелыми металлами на донные отложения.

Фактический материал и методы исследований. Методологическую основу исследований особенностей процессов осадкообразования в искусственных водоемах подготовили фундаментальные работы Н.М. Страхова, С.Б. Рухина, Л.В. Пустовалова, А.П. Лисицына, Н.В. Логвиненко, С.И. Романовского, И.О. Мурдмаа, В.Н. Холодова, В.М. Широкова, включающие исследование условий седиментации, зависимостей между структурой и составом осадков. Данный подход успешно был применен и реализован автором диссертации на водохранилищах Ангарского каскада. В диссертации с единых позиций проанализирована и обобщена имеющаяся информация о донных отложениях водохранилищ Ангарского каскада.

Методы проведения исследований включали экспедиционные и лабораторно-аналитические работы. Экспедиционные исследования были комплексными и представляли ежегодный мониторинг в период открытой воды по 33 опорным поперечным профилям на р. Ангаре и Братском водохранилище, эпизодические наблюдения – по 4 профилям на Иркутском и по 6 профилям на Усть-Илимском водохранилищах. Для детализации пространственной неоднородности полей концентрации осадочного материала дополнительно к профильному отбору проводился отбор по системе компартментов. Исследования включали отбор проб воды и образцов донных отложений по опорным профилям, промерно-инструментальные наблюдения за процессами абразии в береговой зоне водохранилищ с отбором образцов пород береговых уступов, измерения скорости и направления течений, высоты и периода волн. Дополнительно летом 1991г. производился сбор проб атмосферных выпадений. Отобрано более 3000 проб воды, около 60 проб дождевых и пылевых выпадений. Опробовано более 5000 точек на дне и отобрано более 2700 образцов донных отложений, более 500 образцов с прибрежных отмелей. Взято около 600 образцов пород, слагающих береговые уступы.


загрузка...