Водосховища Днiпра (стр. 4 из 7)
Домінуючими іонами сольового складу води Дніпра на всьому його протязі і у всі сезони року були гідрокарбонат НСО3– (42- 45 % екв.) і Са2+ (30-35 % екв.). За величиною мінералізації і іонним складом дніпровська вода, згідно класифікації поверхневих вод О.А. Альокіна, відноситься до гідрокарбонатного класу групи кальцію (гідрокарбонатно-кальцієва другого типу).
Вміст розчиненого кисню і ступінь насичення ним води в річці значно коливалися. Мінімальний вміст розчиненого кисню і високий зміст СО2 по всій течії річки, крім її нижньої ділянки, спостерігалися в зимовий період під льодом. Це пояснюється припиненням доступу атмосферного кисню і значним пониженням утворення його в процесі фотосинтезу, який взимку здійснюється тільки в поверхневому шарі на межі розділу лід/вода.
Крім того, в зимовий період у живленні річки значно збільшувалася відносна частка ґрунтових вод, як правило, збіднених киснем. Найбільш істотний дефіцит кисню у воді Дніпра спостерігався в суворі зими на верхніх ділянках річки за рахунок надходження вод Прип'яті і Десни, що стікає з поліських боліт, а також на середньому Дніпрі під впливом надходження знекиснених вод верхніх ділянок. Дефіцит кисню під льодом був основною причиною зимових заморів риби.
Оптимальними показниками газового режиму і відсутністю зимових заморів характеризувалися води нижнього Дніпра, що пояснюється наявністю великої кількості відлиги, що руйнує льодовий покрив.
У безльодовий період вміст кисню у воді Дніпра був достатньо високим. Падіння концентрації його спостерігалося лише нижче міст і населених пунктів у зв'язку зі скиданням стічних вод. Це зниження носило локальний характер і не робило суттєвого впливу на формування якості води в річці [20, 85].
В цілому до зарегулювання стоку Дніпра і створення каскаду водосховищ, тобто до початку 60-х років, у зв'язку зі значно меншими масштабами водокористування і скидів, вода в річці характеризувалася високою якістю і використовувалася для всіх потреб водоспоживання і яких-небудь серйозних перешкод у господарському і рекреаційному використанні її ресурсів не виникало.
запас вода гідрохімічний дніпровський басейн
2.3 Гідрологічний режим водосховищ
Будівництво в басейні Дніпра каскаду водосховищ із загальною площею дзеркала 6974 км2 (рис. 2, табл. 3) виявилось причиною значної зміни гідрологічного режиму річки.
Рис. 2. Схематична карта каскаду дніпровських водосховищ [20, 86]
У водосховищах різко знизилася швидкість течії води – від переважаючих у Дніпрі швидкостей течії 0,6-0,8 м/с до 0,3-0,02 м/с у водосховище, а також інтенсивність турбулентного перемішування води. Залежно від морфометрії і положення в каскаді водосховища, а також сезону року в 5-24 рази зменшилися водообмін і проточність, що зумовило створення застійних зон.
Не дивлячись на значне зростання глибин у водосховищах у порівнянні з річкою, в результаті відстоювання води посилилось осадження зважених частинок. Це поліпшило освітленість глибших шарів водної товщі, оптимізувало умови світлового режиму для розвитку фотосинтезуючих організмів і протікання фотохімічних процесів [21].
Таблиці 3 Деякі параметри водосховищ Дніпра [20, 86]
| Показник | Київське | Канівське | Кременчуцьке | Дніпродзержинське | Запорізьке | Каховське | Сума |
| Роки заповнення | 1965-1966 | 1973-1976 | 1960-1961 | 1963-1964 | 1931-1934 | 1955-1956 | - |
| 1947-1948 | |||||||
| Середня багаторічна витрата, м3/с | 1050 | 1390 | 1510 | 1640 | 1650 | 1656 | - |
| Середня річна притока, км3 | 33,1 | 43,9 | 48,4 | 52,2 | 53,2 | 53,2 | |
| Річний водообмін, раз | 8-15 | 17-18 | 2,5-4 | 18-20 | 12-14 | 2-3 | - |
| Площа дзеркала, км2 | 922 | 675 | 2250 | 567 | 410 | 2150 | 1974 |
| Виробіток рівня, м | 0,5-1,0 | 0,5 | 3-5 | 0,5 | 0,5-1,0 | 3-4 | - |
| Повний об'єм, км3 | 3,73 | 2,62 | 13,5 | 2,45 | 3,30 | 18,2 | 43,8 |
| Робочий об'єм, км3 | 1,17 | 0,33 | 9,00 | 0,52 | 0,72 | 6,80 | 18,5 |
| Довжина по осі, км | 110 | 123 | 149 | 114 | 129 | 230 | - |
| Максимальна ширина, км | 12 | 8,0 | 28 | 8 | 7 | 25 | |
| Середня ширина, км | 8,4 | 5,5 | 15,1 | 5,1 | 3,2 | 9,3 | - |
| Максимальна глибина, м | 14,5 | 21,0 | 20,0 | 16,0 | 53,0 | 24,0 | - |
| Середня глибина, м | 4,0 | 3,9 | 6,0 | 4,3 | 8,0 | 8,5 | - |
| Площа мілководь % | 40 | 24 | 18 | 31 | 34 | 5 | - |
| Відстань від греблі до гирла Дніпра, км | 836 | 713 | 564 | 450 | 321 | 91 | |
| Повний натиск, км | 11,5 | 10,5 | 17,0 | 12,6 | 35,4 | 16,0 | 103 |
Уповільнення течії й утворення малопроточних ділянок сприяли також зміні температурного режиму водних мас за рахунок їх прогрівання в літній період на мілководих ділянках, що займають до 40 % площі водосховищ. Річний хід температури води у водосховищах відбиває зміни температури повітря, але відбувається плавніше. Звичайно в березні середньомісячна температура води у водосховищах складає 0,1-1,7°С, у квітні 4,5-8,3°, в травні 13,5-16,5°, в червні 19,1-20,9°, в липні 20,3-23,3°С. Найбільших добових значень (26,2-31,8°С) температура води звичайно досягає в липні – першій половині серпня. Середні місячні її значення в серпні 19,3-23,1°, вересні – 14,9-19,8°, жовтні 7,4-14,8°, листопаді 2,5-9,2° і грудні 0,0-4,4°С [21].
Меридіональне розташування водосховищ зумовило збільшення температури води від верхнього Київського водосховища до пригребельної частини нижнього Каховського. Це збільшення в різні місяці коливається від 0,2 до 7,4°С. Умови турбулентного перемішування води сприяють вирівнюванню температури по довжині і ширині водоймища, особливо у верхніх ділянках водосховищ.
При швидкостях течії менше 0,3-0,2 м/с і хвилюванні до 2-3 балів, що типово для дніпровських водосховищ, спостерігається зміна температури води по глибині. Влітку в тиху сонячну погоду температура води на поверхні на 2-4 °С вище, ніж на дні, взимку – навпаки. Штормові збурення водних мас сприяють рівномірному розподілу температури по глибині водоймища.
2.4 Загальна гідрохімічна характеристика водосховищ
В результаті будівництва водосховищ змінився і хімічний склад води. Цьому разом зі зміною гідрологічних характеристик річки сприяли й інші чинники, зокрема затоплення великих територій ландшафту, зокрема ділянок, зайнятих раніше населеними пунктами, високопродуктивними чорноземами, заплавними сінокісними лугами, пасовищами, біогенні й органічні речовини яких інтенсивно поступали у воду. Так, при будівництві водосховищ на Дніпрі затоплено лугів близько 150 тис. га, пасовищ близько 76 тис. га. У зв'язку з цим у каскад дніпровських водосховищ в перші роки їх становлення, за даними А.І. Денисової [9], за рахунок розкладання рослинності, що потрапила в зону затоплення, і контакту з ґрунтом поступили 134 тис. т органічного вуглецю, 42 тис. т азоту, 2,0 тис. т фосфору, що по азоту і фосфору відповідає приблизно їх річному надходженню з водою Дніпра. Це так званий чинник затоплення, вплив якого найістотніше позначився на формуванні гідрохімічного режиму кожного з водосховищ в перші 5-7 років їх існування.
Важливу роль у формуванні сучасного гідрохімічного режиму водосховищ зіграла значна інтенсифікація використання їх водних і біологічних ресурсів у зв'язку з розвитком промисловості і сільського господарства країни, оскільки басейн Дніпра охоплює територію з населенням понад 50 млн. чоловік і з високою його щільністю, високорозвиненою багатогалузевою промисловістю, інтенсивним рівнем сільськогосподарського виробництва і урбанізації території.
Для ілюстрації впливу інтенсифікації господарської діяльності людини в басейні Дніпра на формування гідрохімічного складу його вод можна навести деякі цифри. Так, якщо в 1962 р. в каскад дніпровських водосховищ з водозбірної площі потрапило 21,7 тис. т азоту, то в 1972 р. ця цифра вже склала 201,8 тис. т [9, 67] і має тенденцію до подальшого збільшення у зв'язку з хімізацією сільського господарства, зростанням зрошуваного землеробства (з 1 га зрошуваних земель щорічно виноситься до 1,5 кг азоту і до 0,5 кг фосфору) [20, 87].
У формуванні гідрохімічного режиму водосховищ важливе значення мало руйнування природного біоконтуру заплави річки, що склався протягом багатовікового періоду її існування. Йдеться про прибережні чагарники деревно-чагарникової і трав'янистої лугової рослинності заплави, що грають роль біофільтра.
Певну роль у формуванні гідрохімічного режиму на перших етапах становлення водосховищ зіграло й переформовування берегової лінії в результаті обвалення берегів (абразія берегів). Так, на порівняно невеликому для каскаду Запорізькому водосховищі середній змив ґрунту в перші роки існування складав приблизно 200 м3 на 1 пог. м берега, а швидкість розмиву в середньому 7,5 м/рік.
Аналогічні явища мали місце й на інших водосховищах [7].
На формування хімічних показників води водосховищ значний вплив роблять і надходження у водоймище з еродованих земель: приблизно з 1 млн. га еродованих земель водозбірного басейну Кременчуцького водосховища залежно від водності року у водоймище виноситься від 55 до 100 тис. т ґрунтового дрібнозему, що містить значні об'єми азоту, фосфору, органічного вуглецю та інших речовин [9]. Загальна величина змиву верхнього ґрунтового шару складає за весняний період в умовах Лісостепу до 10 т із 1 га. По мірі становлення режиму водосховищ істотну роль у формуванні хімічного складу води починають грати внутрішньо-водоймові процеси, пов'язані з гідродинамікою і турбулентною дифузією водних мас, стічними і вітровими переміщеннями води, із замулюванням дна і рухливістю донних відкладень, що акумулюють великі запаси біогенних і органічних сполук, з мілководістю водосховищ і коливаннями рівня води в них в результаті використання її запасів.