В основе всякого природного районирования территории лежит закон географической зональности В. В. Докучаева (К изучению о зонах природы. М., 1951. Т. 6), развитый впоследствии другими исследователями. Этот закон можно применить и при родниковом районировании. Вначале же вспомним районирование гидрологическое.
Примеров выделения крупных гидрологических районов довольно много. Наиболее интересные исследования выполнены П. С. Кузиным (Классификация рек и гидрологическое районирование СССР. Л., 1960). В основу районирования им положены, кроме гидрологических факторов (элементы водного баланса, водный и ледовый режимы рек), такие важные компоненты природной среды, как рельеф, климат, ландшафт. Однако районирование П. С. Кузина (хотя оно и является наиболее обоснованным и более детальным) совершенно неприменимо для небольших природных районов. Вся территория Воронежской области по этому районированию находится в одной гидрологической зоне.
Гидрологическое районирование небольших территорий (отдельных природных и экономических регионов, краев, областей) начало развиваться лишь в последние годы. Для территории ЦЧО и Воронежской области гидрологические районы обоснованы нами в 1966 г. и описаны [17, 22, 26]. В этих исследованиях мы использовали комплекс различных факторов, особенно климатические характеристики (атмосферные осадки, температура воздуха, испарение), геологические и гидрогеологические показатели (общая геология и основные водоносные горизонты, участвующие в меженном питании рек). Но ведь эти факторы являются основными и при формировании родникового стока (см. раздел "Природные и антропогенные факторы водности родников"). Кроме того, необходимое внимание было уделено и таким факторам родникового стока, как рельеф, болота, почвенные разности, лесистость, карст и хозяйственная деятельность человека.
Гидрологические районы вначале были выделены по общим генетическим признакам природной среды и различным гидрологическим данным [21]. В дальнейшем для каждого из них были определены средние значения критерия районирования, входящего в уравнение водного баланса руслового потока.
Родники участвуют в питании рек, особенно в период формирования низкого стока. Уравнение водного баланса для летних минимальных расходов воды Q (м3/с), которые в основном формируются подземными водами, запишется в следующем виде [21]:
(3)
где х — средняя величина интенсивности разгрузки подземных вод в реку, мм/с, для бассейнов данного гидрологического района на единицу площади зеркала Ω, км2; X‘ —интенсивность атмосферных осадков, выпадающих на единицу площади зеркала непосредственно и поступающих к руслу с площади водосбора поверхностным стеканием; X" — интенсивность поступления в русло очищенных стоков (промышленных, бытовых, сельскохозяйственных). Эти слагаемые являются положительными. К отрицательным слагаемым относятся Z — средняя величина испарения с открытой водной поверхности, мм/с, для бассейнов рек данного гидрологического района; t — интенсивность транспирации водной растительности; Р — интенсивность забора воды на хозяйственные нужды.
Уравнение (3) можно представить в более сжатом виде:
(4)
где Q — норма минимального летнего среднемесячного расхода воды в реке, м3/с; К — суммарный показатель природных условий, характеризующий подачу воды к руслу и ее потери, мм/с; Ω. — площадь зеркала речных потоков на водосборе реки, км2.
В параметре К учитываются особенности климата, геологических и гидрологических характеристик, факторов подстилающей поверхности и хозяйственной деятельности человека. Следовательно, он является не только суммарным стокоформирующим показателем водных ресурсов рек, но и суммарным показателем, характеризующим водные ресурсы родников, поскольку действующие природные и антропогенные факторы в том и другом случае совпадают. Стационарные данные гидрологических наблюдений подтверждают эту мысль, поскольку чем больше в бассейне реки величина среднемесячного минимального расхода воды, тем больше на водосборе родниковый сток, да и больше количество самих источников чистой воды — полная взаимозависимость.
Чтобы выделить родниковые районы Воронежской области, вначале мы рассмотрим схему районирования водоносных горизонтов, участвующих в питании родников (см. рис. 2). За основу приняты три обоснованных гидрогеологических района. Однако мощность водоносных горизонтов и их водообильность внутри второго и третьего гидрогеологических районов значительно снижаются по мере удаления их с запада на восток. Здесь в сильной степени сказывается влияние климатического фактора, континентальность которого усиливается в восточном направлении. В этом случае сравнительно большие по площади второй и третий гидрогеологические районы были разделены на две приблизительно равные части. В итоге родниковых районов области стало пять. Они выделены по методу ведущих факторов (климат и водоносные горизонты, формирующие естественный выход воды на поверхность), которые определяют и другие неведущие факторы.
В заключение мы оценили для каждого из выделенных районов средние значения К формулы (4). Для этого построили график линейной связи между Q и Ω. Величина К численно равна тангенсу угла наклона прямой линии к горизонтальной оси графика (рис. 4).
Нами определены и рейтинговые показатели родниковых районов. Теоретически выберем гидрологический район-эталон, для которого величина критерия районирования К = 1. Такому району-эталону можно условно установить 100 %-ный рейтинговый показатель. Теперь проанализируем этот показатель для всех пяти реальных воронежских родниковых районов. Необходимо, прежде всего, по рис. 4 оценить величину К.
Рассчитаны следующие значения показателя К: для Девицкого родникового района — 1,60; Воронежского — 0,50; Битюго-Хоперского — 0,30; Чернокалитвинского — 0,65; Подгоренского — 0,35. Эти данные показывают, что теоретический район-эталон находится в Воронежской области, поскольку его значение К = 1 и сам он, рейтинг 100 %, занимают промежуточное место между наибольшим К для Девицкого района, равным 1,60, и наименьшими К (0,50; 0,30; 0,65; 0,35) для всех других районов. Приведем числовые значения рейтингового показателя и параметра К для всех районов (табл. 3).
—Источник—
Кудров, А.Г. Родники Воронежской области: формирование, экология, охрана/ А.Г. Кудров.- Воронеж: Издательство Воронежского государственного университета, 2000.- 128 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
