|
УДК 55.556
Изменение глубин озёр Сотнурской возвышенности Волжского района
Яндубаева К.С., студент
Научный руководитель: Темнова Е.Б., к.т.н., доцент
Поволжский государственный технологический университет, Россия
Рассматриваются карстовые озёра, расположенные на северном уступе Сотнурской возвышенности Волжского района Республики Марий Эл. В качестве объекта изучения выступает группа Шем-Ерских озёр, состоящая из шести водоемов. В ходе изучения были получены морфометрические данные, в частности площадь, максимальная глубина, прозрачность. Для промеров глубин использовался эхолот – устройство для исследования рельефа дна водного бассейна.
Природа карстовых озёр – это крупные карстовые опускания поверхности с последующим образованием больших и глубоких котловин, отвечающих размерам подземных карстовых полостей в растворимых горных породах и разгрузка подземных вод в эти полости [3]. В среднем Поволжье формирование карстовых озерных котловин связано с восходящей циркуляцией подземных вод, которые питаются за счет исходящей циркуляции вод с Вятского Увала.
На территории среднего Поволжья карстовые озёра по местоположению в рельефе подразделяются на несколько видов: карстовые озёра, расположенные единично на водораздельных пространствах и карстовые озёра речных долин [4].
Среди карстовых озёр речных долин выделяют несколько подвидов:
-
карстовые озёра в коренных прибортовых зонах долины;
-
карстовые озёра у подножия уступа Керебелякской возвышенности;
-
карстовые озёра надпойменных террас речных долин;
-
русловые карстовые озёра.
Шем-Ерские озёра (рис.1) относятся к группе карстовых озёр в коренных прибортовых зонах речной долины. Они расположены вдоль подножия крутого склона Сотнурской возвышенности. В геологическом смысле эти водоемы приурочены к контакту красноцветных отложений татарского яруса и растворимых пород казанского яруса и находятся в зоне активной циркуляции подземных вод, имеющих разгрузку в долине р. Илети [3]. В эту группу озёр входят шесть водоемов: оз. Шем-Ер, оз. Мочыла-Ер, оз. Покан-Ер, оз. У-Ер, оз. Кило-Ер, оз. Изи-Ер.
Рис. 1 – Фрагмент карты Google Спутник М1:50000 (справа);
фрагмент карты Сотнурского сельского поселения М1:25000 (слева)
До начала исследования озера намечается программа подготовительных, полевых и камеральных работ, обдумываются способы их проведения. В состав предварительных работ входит систематизация картографических, географических, справочных и литературных материалов, которые могут быть использованы при составлении характеристики озера и его режима [1]. Из крупномасштабной карты делается выкопировка озера и его водосбора.
В ходе полевых работ выполняются следующие работы: обследование прилегающей к озеру местности; промерные работы; измерение температуры воды и воздуха, прозрачности и цвета воды; наблюдения за колебаниями уровня воды; изучение характера дна, берегов и прибрежной полосы.
Промеры глубин могут производится разными способами. Наиболее популярным является метод веревки с грузом. На конец веревки, длиной примерно 40-50 м, нужно прикрепить груз массой примерно 150-200 грамм. Опускать веревку в воду концом вниз пока груз не достигнет дна. Как только он окажется на дне, на веревке нужно сделать отметку несмываемым маркером в том месте, где граница между сухой и мокрой веревкой. Данный метод является самым точным среди остальных, но и самым трудоемким. Проделать такую работу стоит большого количества сил и времени.
Следующий метод является наиболее простым, но не менее эффективным, чем предыдущий. Измерение глубины озера при помощи эхолота (рис. 2). Эхолот – это измерительный прибор для определения глубины водоемов под судном, изучения рельефа, структуры дна и обнаружения рыбы [2]. Он состоит из двух частей:
-
Датчик-излучатель. Его задача посылать сигналы вниз и принимать их же после отражения от дна или других объектов.
-
Монитор с процессором. Обрабатывает полученные данные от датчика и выводит их в графический вид на экране.
Рис. 2 – Эхолот HUMMINBIRD MATRIX 17
монитор с процессором (слева); датчик-излучатель в воде (справа)
Измерение глубин озера начинают с разбивки на нем промерных профилей или створов. Количество профилей и их расположение зависят от размера и формы водоема. В нашем случае, в основном озёра имеют округлую фигуру и небольшую площадь, кроме озера Шем-Ер. Это озеро имеет удлиненную, продолговатую форму и является самым большим среди остальных шести водоемов. Для данных озёр была выбрана методика расстановки створов непрерывной ломаной линией от одного берега к другому т.е. зигзагом (рис. 3). Зигзаг был в двух направлениях – поперёк и вдоль озера. Расстояние между промерными точками составляло от 10 м до 20 м. Количество промерных точек зависит от площади, конфигурации озера и рельефа дна. Чем меньше озеро и сложнее рельеф дна, тем чаще делаются промеры. В прибрежной зоне и в местах резких изменений глубин промеры производятся более подробно.
Рис. 3 – Схема промеров озера Изи-Ер
промеры поперек озера (слева); промеры вдоль озера (справа)
Температурный режим озёр определяется в основном метеорологическими условиями. Однако в различных частях водоема температурные условия неодинаковы, что определяется его размерами, глубиной и формой озерной котловины [1]. Измерение температуры воды поверхностного слоя ведется одновременно с промерами глубины. По данным эхолота температура в поверхностном слое исследуемых озёр колеблется в пределах 4-9˚C. Озеро с самой низкой температурой – оз. Кило-Ер (4,4˚С), с самой высокой температурой – оз. Покан-Ер (9,4˚С). Температурные данные были получены осенью, в конце октября.
Определение прозрачности воды производится на промерных профилях одновременно с измерением глубин. Данные о прозрачности воды в озере указывают не только на степень насыщения воды взвешенными наносами, но и на глубину проникновения в водоем солнечных лучей. От этих характеристик зависит температура воды и глубина распространения водной растительности.
Одновременно с определением прозрачности ведутся наблюдения за цветом воды с помощью шкалы цветности. Шкала состоит из набора 22 стеклянных пробирок, заполненных цветными растворами разных оттенков, от синего до коричневого, и пронумерованных от I до XI [1].
Полученные во время полевых работ материалы исследований переходят в стадию камеральной обработки, где они подлежат сравнению с промерами предыдущих годов (табл. 1, рис. 4). Данные 1954 года были взяты из исследований Ступишина А.В. А в 1999 и 2008 годах измерения глубин были получены студентами Марийского государственного университета.
Таблица 1 – Морфометрические показатели озёр Сотнурской возвышенности
Озёра |
Площадь, га |
Максимальная глубина, м |
Прозрачность, м |
1954 г. |
1999 г. |
2008 г. |
2021 г. |
Покан-Ер |
0,4 |
12 |
11 |
10 |
14,8 |
1,3 |
Шем-Ер |
6,5 |
30 |
27 |
29 |
39,3 |
3,5 |
Изи-Ер |
0,9 |
24 |
26 |
23,5 |
28,4 |
2,0 |
Мочыла-Ер |
0,8 |
27 |
22 |
26 |
31,2 |
0,6 |
Кило-Ер |
0,1 |
11 |
9,5 |
9 |
12,7 |
1,7 |
У-Ер |
0,2 |
12 |
11,5 |
12 |
13,6 |
2,2 |
По данным таблицы 1 измерения за 2021 год выявили максимальную глубину всех исследуемых озёр. По новым промерам самым глубоким озером по-прежнему остается оз. Шем-Ер (39,3 м), озеро с наименьшей глубиной – оз. Кило-Ер (12,7 м).
Рис. 4 – Сравнение глубин озёр по годам
Таким образом, следует сделать вывод о том, что последние измерения глубин озёр Сотнурской возвышенности имеют самое максимальное значение по сравнению с промерами прошлых лет. Возможно, такая колоссальная разница между измерениями из-за неточности или неправильности предыдущих замеров. Может быть причина в природных процессах, в частности геологических или гидрологических. Глубина озера может расти из-за увеличения подземного питания, роста котловины, образования новых карстовых провалов.
Библиографический список
-
Богословский Б.Б. Методы гидрологических исследований: проведение измерений и описание озер – Минск, 1974 – 42 с.
-
Современные типы речных эхолотов: [Электронный ресурс] URL: https://revolution.allbest.ru/geology/00570095_0.html (дата обращения: 11.12.2021)
-
Ступишин А.В Озера Среднего Поволжья. - Л.: Наука. Институт озероведения АН СССР.1976 – 236 с.
-
Ступишин А.В. Равнинный карст и закономерности его развития на примере Среднего Поволжья. – Казань: КГУ, 1967 – 230 с.
| |