Вся история человечества свидетельствует о том, что вода является одним из важнейших ресурсов, определяющих существование земной цивилизации. Вода необходима для функционирования промышленности и сельского хозяйства, успешного развития экономики и жизнеобеспечения населения. При этом все возрастающее водопользование, приводит к нарастанию водного дефицита, как в силу неуклонно растущего потребления воды, так и по причинам неэффективного использования водных ресурсов. Поэтому особую актуальность приобретает анализ проблематики региональных водных ресурсов, в частности это относится и к водным ресурсам такого развитого (в промышленном отношении) региона [8, 9], как Липецкая область, которая территориально во многом совпадает с бассейном среднего течения реки Дон. Для исследования водных ресурсов речных систем использовались следующие методы: общенаучные (анализ, синтез, обобщение, сравнение, абстрагирование и конкретизация), картографический, статистический, географический анализ, историко-географический метод. Информационной базой исследования стали: изучение соответствующей научной, учебной, методической литературы по проблемам водных ресурсов; результатов экологических исследований водных ресурсов, осуществленных в Липецкой области; статистических материалов оценки водных ресурсов региона, картографических материалов гидрологического характера и результаты собственных многолетних полевых исследований.
Климат и сток изучаемой территории. На территории области выпадает осадков в среднем 660 мм/год. Осадки теплого периода (340 мм) преобладают над осадками холодного времени года (160 мм) почти вдвое, однако они не являются определяющими в формировании речного стока, поскольку большей частью расходуются на испарение (555 мм/год), что составляет основную долю расходной части. Для некоторых малых рек в отдельные засушливые годы летний сезон оказывается катастрофическим: они пересыхают. Потери на инфильтрацию составляют 447 мм. Речной сток колеблется в пределах 105–110 мм/год. И осадки, и речной сток убывают с северо-запада на юго-восток области, а величина испарения возрастает в том же направлении. Следует отметить малые величины коэффициентов стока (0,15–0,20) и высокие испарения (0,80–0,86).
Общая характеристика поверхностных вод Липецкой области. По Липецкой области проходит водораздел между Черноморско-Азовским и Каспийским бассейнами. Почти все реки области относятся к бассейну Дона Азовского моря, и лишь небольшой ее северный кусочек – к бассейну Ранова – Прони – Оки – Волги – Каспийского моря [2, 3, 6]. Водные ресурсы бассейна реки Волга незначительны по сравнению с бассейном реки Дон, соответственно: 0,1 тыс.км2 или 0,4 % и 2,4 тыс.км2 или 99,6 %. Водораздел проходит через Чаплыгинский район Липецкой области (рис. 1). В древности там находились волоки, для перехода из одной водной системы в другую.
Главной водной артерией изучаемой территории является река Дон, которая протекает по Липецкой области с севера на юг. Дон – типичная равнинная река. Исходя из гидрологических и ландшафтных особенностей, его условно делят на 3 части: Верхний Дон от истоков до впадения в него реки Воронеж, Средний от устья Воронежа до города Калач и Нижний Дон – от Калача до впадения в Азовское море. Липецкая область располагается в верховьях реки, в бассейне Верхнего Дона. Протяженность реки в пределах области составляет 292 км [10]. В гидрологическом отношении бассейн реки Дон на изучаемой территории является сложным водосбором, имеются области с аномальными условиями формирования стока. Так, на водосборе правобережного притока реки Дон, реке Красивая Меча, отмечаются повышенные значения годового и минимального стока. Данная гидрологическая особенность объясняется своеобразием рельефа, наибольшей увлажненностью этой части территории, влиянием гидрогеологических условий, наличием карста.
Рис. 1. Водораздел между бассейнами Каспийского и Азовского морей
Густота речной сети и сток изучаемой территории. Речная сеть густая и разветвленная. Но при этом густота речной сети по территории распределяется неравномерно, среднее значение равно 0,21 км/км2, для средних рек 0,05, для малых рек 0,06 км/км2. Уклоны больших рек от 0,15 до 0,50 %, средних 0,5–1,5 %, а малых до 0,10 % и более [4, 7]. Реки правого берега Дона имеют несколько большие уклоны, чем на левом берегу, что объясняется более расчлененным рельефом. Речные долины асимметричны, с высокими берегами в правобережье и отлогими в левобережье. Сток рек распределен неравномерно. По характеру внутригодового распределения стока реки изучаемой территории относятся к рекам восточноевропейского типа, с высоким половодьем и низкими летне-осенней и зимней меженью. Величина нормы годового стока значительно уменьшается по площади области: со 160 мм на северо-западе области до 80 мм на юго-востоке. Питание рек происходит за счет снеготаяния и подземного стока. В межень преобладает подземный сток в реки, доля которого в среднем за год составляет 20–30 %. Данные о протяженности основных рек Липецкой области приведены в таблице.
Протяженность основных рек Липецкой области [5]
|
Наименование реки |
Протяженность (км) |
Ширина водоохранной зоны (м) |
|
Байгора Битюг Большая Чернава Воргол Воронеж Воронец Вязовка Гущина Ряса Делиховка Двуречка Дон Ельчик Каменка Кобылья Снова Красивая Меча Кузьминка Мартынчик Матрёнка Матыра Павелка Пальна Плавица Птань Раковая Ряса Репец Свишня Семенек Сквирня Снова Сосна Становая Ряса Усмань Ягодная Ряса |
99 (всего 115) 23 (всего 379 ) 34 (всего 54 ) 64 223 (всего 343 ) 20 56 40 29 24 289 (всего 1870 ) 25 32 56 44 (всего 244) 33 29 50 65 (всего 180) 25 51 78 (всего 89) 44 (всего 68) 21 46 36 38 (всего 65) 23 74 102 (всего 296) 75 (всего 100) 45 (всего 151) 73 |
300 400 200 200 400 100 200 100 100 100 500 100 100 200 400 100 100 100 300 100 100 200 200 100 100 100 200 100 200 400 200 300 200 |
Притоки реки Дон изучаемой территории. Наиболее крупный левобережный приток Дона река Воронеж. Её длина на территории Липецкой области 214 км. К крупным правобережным притокам относятся река Красивая Меча (протяженность на территории области 44 км) и река Сосна (протяженность на территории области 102 км). Сосна привлекает внимание количеством притоков – 215. Наиболее крупные притоки Сосны: Олым, Олымчик, Ольшанец, Большая Чернава, Ясенок, приток 2-го порядка Свишня, Воргол, Грунин Воргол, Ельчик, Пальна. Река Красивая Меча известна благодаря рассказу Ивана Тургенева «Касьян с Красивой Мечи». Самый крупный приток Красивой Мечи – река Семенёк. Красивая Меча является транзитной рекой, но на большей части своей длины протекает по территории области. Площадь водосбора реки 1449 км2. Средняя густота речной сети в её бассейне – 0,27 км/км2. Самый малый левобережный приток Дона первого порядка – приток № 8 (длина 1,8 км). Самый длинный приток первого порядка – река Сосна. Самый верхний приток Дона, в пределах области, река Паники (длина – 22,3 км, площадь водосбора – 122 км2) средневзвешенный уклон реки 2,8 ‰. В реку Паники впадает один приток 1-го порядка длиной 2,1 км. Суммарная протяженность водотоков вместе с длиной Паники равна 24,4 км. Средняя густота речной сети в бассейне Паники составляет 0,20 км/км2.
Следующим по течению притоком Дона 1-го порядка является река Вязовка. Длина реки 40,2 км, площадь водосбора 443,2 км2, средневзвешенный уклон реки 1,1 ‰. Слева в реку Дон впадает река Сквирня (длина 32,3 км, площадь водосбора 268,8 км2), средневзвешенный уклон реки 1,5 ‰. Река пересыхающая, в отдельные годы по всей длине. Суммарная длина водотоков вместе с длиной главной реки составляет 67,9 км. Средняя густота речной сети в бассейне Сквирни составляет 0,25 км/км2. Река Лебедянка – левый приток Дона. Она относится к категории малых водотоков, её длина равна 23,8 км, а площадь водосбора 203 км2, средневзвешенный уклон реки 2,1 ‰. Речная сеть слабо развита. Она принимает всего 3 притока, общей длиной 15,5 км. Средняя густота речной сети в бассейне Лебедянки составляет 0,19 км/км2. Река Куйманка – левосторонний приток Дона. Длина равна 25 км, площадь водосбора 113,1 км2, средневзвешенный уклон реки 3,3 ‰. Все притоки и сама река пересыхающие. Общая длина притоков вместе с рекой Куйманка 37,3 км. Средняя густота речной сети в бассейне Куйманки составляет 0,33 км/км2. Правобережный приток река Каменка – место уникальное, не только с природной, но и с исторической точки зрения. Поблизости от неё находится Кудыкина гора, вошедшая как в сказки, так и в поговорки русского народа. Притоки Каменки все мелкие, длиной до 10 км. Суммарная протяженность речной сети в бассейне 45,9 км. Средняя густота речной сети в бассейне Каменки составляет 0,20 км/км2. Левобережный приток Дона – река Репец. В него впадают семь водотоков длиною до десяти километров. Суммарная длина всех водотоков 27 км. Средняя густота речной сети в бассейне реки Репец составляет 0,20 км/км2. Река Снова – последний приток Дона на изучаемой территории. Студенты ЛГПУ проходили её на байдарках. Исток Сновы также находится на территории области. Длина реки 68,7 км, площадь водосбора 1148 км2, средневзвешенный уклон реки 1,2 ‰. На своем пути к Дону река принимает 75 притоков: 24 водотока с левого берега и 51 водоток с правого берега. Суммарная длина левобережных притоков реки Снова 82,8 км, правобережных 227,6 км. Густота речной сети в бассейне реки Снова составляет 0,33 км/км2. Река очень красивая, имеет достаточно быстрое течение и прозрачную воду (рис. 2). Окрестные ландшафты также поражают своей красотой.
Рис. 2. Река Снова
Водный режим реки Дон в пределах изучаемой территории изучается в гидростворе Задонск с 1927 г. (рис. 3). Измерения элементов гидрологического режима не проводились только в 1941 и 1974 гг. Средний многолетний расход воды за изучаемый период равен 127 м3/с.
Рис. 3. Река Дон в черте города Задонска
Река Воронеж – самый крупный приток Дона, образует на изучаемой территории речную систему из 319 водотоков. Притоки Воронежа разнятся по морфометрическим и гидрологическим характеристикам. Самый малый водоток имеет длину 0,2 км. Самый крупный приток Воронежа 1-го порядка – река Становая Ряса. Самым значительным левым притоком реки Воронеж является Матыра. С правого берега на 173-м км от устья в Воронеж впадает Белоколодец. Река небольшая, общая длина 33,1 км, площадь водосбора 225 км2, средневзвешенный уклон реки 1,8. Интересна историческая роль этой реки. В XVII веке река была приграничной. На ней был возведён город Белоколодск. Позже, когда границы страны отодвинулись к югу, город был упразднён и срыт. Жители Белоколодска, кроме охраны рубежей государства занимались также и литейным производством, благо в окрестностях города железная руда выходила на поверхность.
Нижним притоком Воронежа на территории Липецкой области, имеющим длину более 20 км, является река Боровица. Она впадает в главный водный поток на 112-ом километре от устья. Длина реки составляет 28,5 км, площадь водосбора 150 км2, средневзвешенный уклон реки 1,2 ‰. У нее 4 притока 1-го порядка общей длиной 10,2 км. Протяженность речной сети вместе с длиной Боровицы 38,7 км. Средняя густота речной сети 0,26 км/км2. Водный режим реки Воронеж и ее притоков изучается в нескольких гидрологических створах. На реке у города Липецк с 1932 г. функционирует гидрологический пост, на котором ведутся измерения элементов гидрологического режима. Не проводились измерения только в 1935, 1941, 1960 гг. Средний многолетний сток за изучаемый период с 1932 г. составляет 51,9 м3/с. В 1970-е гг. естественный режим реки Воронеж был нарушен возведением подпорного порога в черте города Липецка.
Заключение
Все левобережные притоки Дона зарождаются и впадают на территории области [1]. Суммарная протяженность левобережных притоков, впадающих в Дон на территории Липецкой области 581,4 км. Площадь левобережья Дона составляет 2341,9 км2. Правобережные притоки Дона – более крупные реки по длине, площади водосбора, водности и более разветвленные, чем левобережные. Длина правобережных притоков, равна 2910,6 километров. В пределах области у Дона наблюдается резко выраженная правосторонняя асимметрия.