по гидрологическим показателям (уровни и расходы воды) в 9 пунктах наблюдений, их них на р. Западная Двина – в 1 пункте;
по гидрохимическим показателям в 7 пунктах, на р. Западная Двина – в 2 пунктах.
Оценка качества воды велась по 29 ингредиентам, не определялись концентрации тяжелых металлов и нефтепродуктов.
9 пунктов наблюдений федерального уровня на ТНС ТЦ «Геомониторинг – Смоленск» располагаются в пограничных створах на рр. Днепр, Западная Двина (2 створа), Ипуть (2 створа), Остер, Сож, Десна, Угра. Существующая территориальная наблюдательная сеть представлена пятью пунктами гидрохимических наблюдений на рр. Вопец, Улица. Днепр (3 пункта). Всего по программе работ по ГМПВО на 2000 год было предусмотрено 33 пункта наблюдений ТНС, включая 10 пунктов федерального уровня, но из-за ограниченного финансирования на 19 из них гидрохимический контроль качества воды не проводился.
Оценка качества воды на пунктах наблюдений ТНС ТЦ «Геомониторинг-Смоленск» велась по 36 ингредиентам: температура, цветность, прозрачность, запах, РН, взвешенные вещества, жесткость общая, БПК5, ХПК, минеральный состав, растворенный кислород, окисляемость, кальций, магний, натрий, хлориды, сульфаты, гидрокарбонаты, азот аммония, азот нитритов, азот нитратов, железо общее, фосфор фосфатов, нефтепродукты, СПАВ, фенолы, свинец, хром, марганец, медь, кадмий, калий, цинк, никель, ртуть, стронций.
На локальном уровне мониторинг водных объектов осуществляют водопользователи, которые ведут систематические наблюдения за состоянием водных объектов в порядке, определяемом КПР по Смоленской области.
Локальная наблюдательная сеть (ЛНС) в 2000 году насчитывает 24 пункта наблюдений за химическими показателями водных объектов. Состав анализируемых ингредиентов определяется для каждого конкретного предприятия в соответствии с установленным регламентом.
Что касается состояния русел и берегов водных объектов, необходимо отметить следующее. Участки поймы рек Западная Двина, Вязьма, Остер, Ипуть в пунктах наблюдений существующей наблюдательной сети большей частью заболочены.
Режимных наблюдений за состоянием русел и берегов водных объектов не велось.
2.2 Состояние русел и берегов
В целом для территории Смоленской области густота долинной сети характеризуется значениями 0,32 – 0,35 км/км2, глубина их вреза составляет 35–45 м.
Долины рек имеют U – видный поперечный профиль сечения, склоны террасированы. Большинство рек имеют 2 уровня надпойменных террас и хорошо выраженную широкую двустороннюю пойму.
Долина р. Западная Двина имеет ширину 1,0 – 3,5 км, крутизна склонов изменяется от 10 до 300 при высоте 7 – 20 м. Ширина поймы 0,5 – 1,0 км, поверхность её частично залесена, но в основном растительный состав представлен кустарником и луговым разнотравьем.
Ширина реки составляет 50 – 120 м, глубина 2 – 3 м, скорость течения – 0,5 м/с, грунт дна песчаный.
Склоны долины террасированы и в значительной степени подвержены процессам оврагообразования. В основании уступов террас, крутизна которых более 200, развиты мелкие оползни-сплывы. На участках излучин реки, где процессы береговой эрозии наиболее интенсивны в периоды паводков и ледохода, уступы террас близки к вертикальным. Высота их составляет 2–4 м. По бровкам таких террас формируются трещины и блоки оседания породы, которые со временем преобразуются в мелкие оползневые тела.
2.3 Гидрологическое и гидрохимическое состояние поверхностных вод бассейна Западной Двины
Территория Смоленской области заключает в себе бассейны трех основных рек: Днепра, Западной Двины и Волги.
В настоящее время действует четыре государственных водомерных поста: с.с. Болшево, Соловьево, гг. Дорогобуж и Смоленск. Наблюдения за уровнями и расходами воды на р. Западная Двина ведутся у города Велижа с 1928 года.
Водный режим рек характеризуется наличием весеннего половодья, низкой летней и зимней межени и неежегодных дождевых паводков, прерывающих летнюю межень.
Питание рек идет главным образом за счет весеннего таяния снегов, меньшая роль принадлежит дождевым и грунтовым водам.
На величину стока влияют также гидрографические факторы: величина площади водосбора, форма бассейна, средний уклон водотока, средняя высота бассейна, лесистость, заболоченность, озерность бассейна.
Кроме вышеперечисленных факторов на водность рек влияет и водохозяйственная деятельность в бассейне. Речная вода используется в основном на технологические цели предприятий. В виду значительного отставания северо-запада области от центра и востока по уровню экономического развития технологическое использование вод бассейна Западной Двины практически отсутствует.
В связи с тем, что преобладающее значение в питании рек имеют весенние талые воды, наивысшие уровни и наибольшие расходы воды наблюдаются в период половодья.
Половодье является важнейшей фазой гидрологического режима, во время которого проходит от 50 до 70% годового стока.
Вскрытие рек происходит почти одновременно по всей территории Смоленской области в среднем в конце марта – начале апреля. В отдельные годы вскрытие и очищение рек ото льда наблюдается раньше или позднее средних сроков.
Заканчивается половодье в конце мая – начале июня. Продолжительность половодья в среднем составляет 60 – 70 дней.
Вытянутая узкая форма бассейна реки Западная Двина оказывает существенное влияние на характер весеннего половодья. В связи с короткими путями склонов местности весеннее половодье развивается довольно быстро. Продолжительность половодья достигает 60 – 70 дней.
На Западной Двине у г. Велижа за годы наблюдений затопление поймы не отмечалось.
Высшие уровни весьма изменчивы. Высота весеннего половодья в среднем 5–6 м, а в годы с высоким половодьем уровень может повышаться до 8 м над наинизшим. В 1931 г. наивысший уровень у г. Велижа достигал 795 см.
На р. Западной Двине у г. Велижа наибольший расход воды составил 1470 м3/с – 15, 16.04.1948 г.; 27, 28.04.1958 г.
Особых катастрофических явлений в период половодья не наблюдалось. Летом и осенью реки имеют смешанное дождевое и грунтовое питание. Летне-осенняя межень на рассматриваемой территории обычно наступает в середине мая и заканчивается в третьей декаде ноября. Почти ежегодно летне-осенняя межень прерывается дождевыми паводками в среднем высотой 1,6–2,8 м. Наибольшей высотой и продолжительностью отличаются паводки, проходящие в конце лета и осенью. Наибольшие подъемы уровней воды от выпавших дождей наблюдались в 1917, 1933, 1962 гг.
На реке Западная Двина подъем воды у г. Велижа достигал 5,89 м (30.07.1917 г.).
В целом же по высоте паводки уступают весеннему половодью, хотя изредка достигают высоты среднего весеннего максимума. Продолжительность паводков разнообразна и, в зависимости от характера дождей, колеблется от 4–6 до 30–40 дней. В летне-осенний период поймы затопляются очень редко.
Наименьший расход периода открытого русла на р. Западная Двина у г. Велижа 15,2 м3/с, наблюдался 04 – 05.09.1964 г.
Зимняя межень более устойчивая, продолжается 3 – 4 месяца. Зимние паводки наблюдаются не ежегодно. на р. Западная Двина у г. Велижа наименьший расход зимнего периода составил 4,90 м3/с – 12.03.1947 г.
Таким образом, самые малые расходы чаще всего наблюдаются зимой, когда река питается только за счет подземных (грунтовых) вод.
Годовой сток на р. Западной Двине у г. Велижа в 2000 г. был близок к среднемноголетнему значению и увеличился на 9%, а по сравнению с 1999 г. увеличился на 19%.
В целом в 1999–2000 гг. водность рек бассейна Западной Двины была выше среднемноголетних значений за счет весеннего половодья.
В результате интенсивного использования водных ресурсов не только изменяются количество воды, пригодной для той или иной области хозяйственной деятельности, но и происходит изменение ее качества. Объясняется это тем, что большинство рек является одновременно источниками водоснабжения и приемниками хозяйственно-бытовых, производственных и сельскохозяйственных стоков. Судить о качественных характеристиках воды можно путем сопоставления измеренных показателей с нормативными, характеризующими предельно допустимую концентрацию того или иного вещества в воде водного объекта.
Мониторингом качества (или загрязнения) поверхностных вод на территории области в 2000 г. были охвачены р. Днепр и 14 рек его бассейна (Улица, Мощенка, Лемна, Вопец, Вопь, Нагать, Стабна, Ольшанка, Малая Березина, Свиная, Сож, Остер, Ипуть, Десна), р. Западная Двина, р.р. Лосьмина, Гжать, Держа, Угра в бассейне Волги. Ниже будет приведена гидрохимическая характеристика главной реки бассейна – Западной Двины.
2.4 Река Западная Двина
Гидрохимические наблюдения велись ТЦ «Геомониторинг-Смоленск» в створах №№39, 44 Смоленским ЦГМС – в створах №№41, 43 (выше и ниже г. Велижа) и лабораторией ИТЦ «Экология» в г. Велиже в створе №42 (водозабор АО «Велижлен»).
Практически на всем протяжении реки значения БПК5 и ХПК превышали ПДК, что свидетельствует о загрязненности вод различными органическими веществами (БПК5 в пределах от 1,1 ПДК до 1,3 ПДК, ХПК – до 3,3 ПДК).
Воды реки ниже г. Велижа (створ №43) загрязнены фенолами и азотом нитритов. Средние концентрации составили: фенолов – 1,5 ПДК, азота нитритов – 3 ПДК.
Как и в прошлые годы воды реки загрязнены железом: в большинстве отобранных проб концентрации железа превышают норму. Содержание железа в воде уменьшается на протяжении реки от 1,05 мг/л (в створе №39 – на входе) до 0,137 мг/л (в створе №44 – на выходе) при ПДК равном 0,1 мг/л.
К створу №44 снижается концентрация марганца (от 7,8 до 4,7 ПДК) и меди (28,5 ПДК – 14,3 ПДК), что свидетельствует о достаточной самоочищающей способности реки.
Динамика изменения среднегодовых концентраций основных загрязняющих веществ по р. Западная Двина приведена в приложении.
Смоленский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на основе данных своих наблюдений осуществляет комплексную оценку качества поверхностных вод. Расчеты индекса загрязненности вод (ИЗВ) проводятся по двум главным рекам области: Днепру и Западной Двине. При этом необходимо отметить тот факт, что в перечне анализируемых показателей при расчете индекса загрязненности вод отсутствуют показатели тяжелых металлов и нефтепродуктов, так как лаборатория СЦГМС не выполняет лабораторные анализы по определению концентраций этих загрязняющих веществ.