Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Исторические и методические аспекты изучения проблемы 12
1.1. Из истории изучения компонентов подземной и поверхностной гидросферы 12
1.2. Из истории открытия и исследования компонентов природного комплекса Волгоградской агломерации 14
1.3. Методы исследования, примененные в работе 19
Глава 2. Природные условия Волгоградской агломерации 31
2.1. Геологическое строение и геоморфологические условия 32
2.2. Климат и микроклиматические различия 39
2.3. Поверхностные и подземные воды 50
2.4. Почвы и растительность водных и околоводных участков 59
2.5. Фауна водных и околоводных участков исследуемого региона 65
Глава 3. Природное разнообразие родников и их геоэкологические условия 71
3.1. Основные гидролого-гидрогеологические определения и классификация естественных выходов подземных вод - источников 71
3.2. Условия образования и характеристика источников правобережья Волгоградской агломерации 81
3.3. Химический состав подземных вод правобережья Волгоградской агломерации. Качество воды и питьевые нормы 106
3.4. Характеристика и условия формирования минеральных вод правобережья Волгоградской агломерации 119
3.5. Геоэкологические условия естественных выходов подземных вод, особенности использования и обустройство родников 127
Глава 4. Малые реки, пруды, карьеры и их геоэкологические условия 135
4.1. Геолого-геоморфологическая характеристика бассейнов малых рек 135
4.2. Геолого-геоморфологические и техногенные условия образования прудов и малых водоемов 144
4.3. Геоэкологические условия объектов малой поверхностной гидросети, проблемы их использования 151
Глава 5. Родники природных парков Волгоградской области 165
5.1. Природные условия и родники Донского природного парка 165
5.2. Природные условия, родники и малые реки Щербаковского природного парка 182
Заключение 195
Литература 198
Приложения 223
- Из истории открытия и исследования компонентов природного комплекса Волгоградской агломерации
- Геологическое строение и геоморфологические условия
- Основные гидролого-гидрогеологические определения и классификация естественных выходов подземных вод - источников
- Геолого-геоморфологические и техногенные условия образования прудов и малых водоемов
Введение к работе
Актуальность работы. Малая гидрографическая сеть представляет собой совокупность источников, малых рек, небольших водоемов и прудов естественного и искусственного происхождения. Она является одним из характерных природных компонентов, и ее состояние - необходимое условие сохранения природного комплекса и здоровья населения. В современных условиях непрерывного развития промышленности и роста городов усиливается общее воздействие на окружающую среду. Оно, в частности, проявляется в возрастании объемов вредных выбросов, поступающих в гидрографическую сеть от антропогенных источников и непосредственном техногенном влиянии.
Изучением малой гидрографической сети и влияния хозяйственной деятельности человека на её состояние занимались: Ф.В. Котлов (1961); Н.Н. Горский (1962); В.В. Иванов (1964); Г.Н. Деев (1971); В.А. Кирилов (1971); М.И. Львович (1971, 1974); В.И. Федотов (1977, 1980, 1985); М.С. Захаров (1979); А.Г. Курдов (1984, 1995, 2000); С.Л. Вендров (1986); Г.Н. Каменский (1988); П.В. Гордеев (1990); Р.С. Чалов (1999; 2000); К.М. Бер-кович (2000); Ж.П. Сивохип (2002) и др.; в нашем регионе - Е.И. Руденко (1975); А.М. Акимов (1977), С.Н. Глазачев (1977; 1986); Л.А. Анисимов (1981; 1995); В.А. Брылев, Н.А. Самусь (1981; 1992; 1999); М.А. Шубин (1987; 1999); В.В. Чапуркин (1999) и др.
В последнее время интерес к пресным и минеральным источникам возрос, так как жители городов и особенно крупных промышленных центров стали активно интересоваться информацией о состоянии родников и возможности использования их в питьевых целях в связи с интенсивным потреблением питьевой воды.
Природное разнообразие и вопросы геоэкологического состояния естественных выходов подземных вод, малых рек в Волгоградской области до настоящего времени остаются недостаточно исследованными. Например, большинство работ, посвященных естественным водопроявлениям в этом регионе, выполнено в практическом аспекте без подробного рассмотрения географических и геоэкологических условий родников и малых рек.
С ростом хозяйственной деятельности человека увеличивается антропогенная нагрузка на все компоненты природного ландшафта, в том числе и на водные объекты. В результате загрязнения водной среды токсикантами органического происхождения и промышленными химическими отходами нарушается равновесие водных экосистем. Это создает потенциальную опасность для здоровья человека. Следовательно, возникает вопрос о выявлении и инвентаризации наиболее благоприятных в экологическом отношении и широко используемых населением малых водных объектов Волгоградской области, а также в обеспечении их сохранения, создании особо охраняемых природных территорий и присвоения некоторым из них статуса памятника природы. Таким образом, изучение малой поверхностной гидрографической сети является весьма актуальной задачей геоэкологического исследования этого региона.
Важным аспектом в настоящей работе является изучение природного разнообразия родников, малых рек и малых водоемов Волгоградской агломерации и природных парков. В работе изучены истоки р. Царицы, родники: Уваровский-2 (Девятая пятница) в Городищенском районе, Горная Поляна (Серебряный), Гремячий в г. Дубовка, родник Параскевы Пятницы в Городищенском районе и многие другие, которые нуждаются в постоянной заботе человека. Некоторые из них дают начало малым рекам Волгоградской агломерации, имеют ландшафтообразующее и природоохранное значение. Такие данные необходимы при проведении экологических исследований экспериментального и теоретического характера и изучении антропогенной трансформации экосистем, в том числе городских. Уже сейчас проявляется большой интерес со стороны индивидуальных застройщиков к малым гидрографическим и геоморфологическим объектам города.
Для детального исследования территории проводились полевые исследования территорий бассейнов pp. Царицы, Мокрой и Сухой Мечеток, Отрады, Ельшанки, балок Чапурниковская, Григорова, Кучерда, Коренная, Горная Поляна, ручья Купоросного.
В работе для составления картографического материала были использованы компьютерные программы Photoshop 7.0, CorelDRAW 11, CorelXARA 2.0. Результаты исследований данной работы могут быть актуальными и перспективными для решения геоэкологических проблем региона в целом.
Цель и задачи исследования.
Целью работы является изучение малой поверхностной гидрографической сети правобережья Волгоградской агломерации и природных парков области, выявление природной и антропогенной составляющих малой гидрографической сети на примере правобережья Волгоградской агломерации и природных парков.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- определение методики исследований малой поверхностной гидрографической сети региона;
- выявление и картографирование гидрологических объектов правобережья региона: Волгоградской агломерации, Щербаковской и Донской излучин с применением компьютерных технологий;
- определение геолого-геоморфологических условий формирования родников и малых водоемов;
- составление базы данных, содержащей информацию о физико-химических параметрах естественных выходов подземных вод и элементов поверхностной гидрографической сети;
- определение геоэкологических условий, выявление антропогенной и техногенной нагрузок на малые водные объекты исследуемой территории;
- установление роли родников, малых рек, прудов в формировании рекреационно привлекательных зон;
- обоснование необходимости создания гидрологических памятников природы.
Объектом исследования являются естественные выходы подземных вод - родники, малые реки, пруды и водоемы в отработанных карьерах правобережья Волгоградской агломерации и в природных парках области.
Предметом исследования являются природные особенности родников и малых рек, формирующиеся и развивающиеся в условиях интенсивной хозяйственной деятельности человека.
Исходные данные исследования.
Материалами для написания диссертационной работы послужили: историко-архивные, фондовые, литературные и научные источники, тематические карты. Важнейшими методами нашего исследования являлись: дешифрирование космических фотоснимков и полевые исследования с целью выявления объектов малой поверхностной гидрографической сети исследуемой территории. Источниками первичной информации об объектах исследования являются также: государственные доклады о состоянии окружающей природной среды Волгоградской области (1999-2001); данные по метеостанции Волгоград-СХИ; материалы Нижне-Волжского бассейнового управления (Сапункова, 1998).
Гидрологические объекты, намеченные в результате обработки космических фотоснимков, картографических и литературных данных, а также опросов специалистов изучались экспедиционно. В ходе полевых маршрутных исследований (1998-2002 гг.) собиралась информация об основных характеристиках исследуемых объектов. Автор диссертации принимала участие в комплексных экспедициях: «Формирование сети природных территорий» (Госкомэкология Волгоградской области, 1999), по излучине р. Дон с целью создания Донского природного парка (2000); маршрутные наблюдения по Щербаковской излучине и оз. Эльтон с целью изучения и обоснования необходимости создания природных парков (2001-2002). Всего было исследовано более 120 естественных выходов подземных вод; малых рек, несколько десятков прудов и водоемов на дне отработанных карьеров.
Некоторые из изученных родников правобережья Волгоградской агломерации, Щербаковской и Донской излучин дают начало малым рекам, имеют ландшафтообразующее и природоохранное значение. Данные о них необходимы при экологической оценке антропогенной трансформации экосистем. Кроме того, в настоящее время проявляется большой интерес со стороны индивидуальных застройщиков к малым гидрографическим и геоморфологическим объектам города.
Самостоятельный интерес представляет определение химического состава воды водоемов и водотоков малого порядка. Кроме того, проведен анализ воды родников на патогенную микрофлору. В ходе исследований было отобрано 50 проб воды, из них 40 проб определены на химический анализ; 10 - для выявления патогенной микрофлоры. Сокращенные химические анализы воды были проведены в лаборатории ВолгогтзадНИПИ нефть; анализ воды на патогенную микрофлору - Центром Госсанэпиднадзора Волгоградской области.
Научная новизна.
Впервые для правобережья Волгоградской агломерации и первых природных парков проведена инвентаризация малых водоемов и водных источников, обоснованы предложения о создании гидрологических памятников природы исследуемой территории, впервые проведен анализ физико-химических особенностей исследованных родников и малых водоемов, обоснована рекреационная привлекательность родников и малых рек. Выявлено геоэкологическое состояние малых водоемов и дана сравнительная характеристика качества воды водоемов находящихся на территории города, агломерации и природных парков. В ходе работы впервые составлены: 1) картосхема гидрографической сети г. Волгограда на основе дешифрирования космических фотоснимков (масштаба 1 : 50 000); 2) картосхема родников в северной части правобережья Волгоградской агломерации (1: 000); 3) картосхема родников и малых водоемов в бассейне р. Царицы (1: 20 000); 4) выделены бассейны малых рек правобережья Волгоградской агломерации; 5) с помощью новейших компьютерных программ проведено зонирование, определены границы (вместе с В.А. Брылевым) и выделены основные гидрографические объекты природных парков - Донского и Щербаковского.
Положения, выносимые на защиту:
- методика оценки геоэкологических условий малой гидрографической сети агломерации;
- закономерности влияния родников и малых рек на структуру и динамику ландшафта, путем обогащения его морфологии в условиях сухостеп-ной зоны региона;
- объекты малой гидрографической сети (малые реки, пруды) на урбанизированных территориях требуют геоэкологической оценки и определения необходимости в их обустройстве или ликвидации;
- ландшафтное разнообразие в природных парках обусловлено наличием родников и малых рек, которые являются носителями рекреационной, практической и эстетической функций природной среды, и составляют особую категорию объектов природного наследия Волгоградской области.
Практическое значение работы заключается, прежде всего, в выявлении геоэкологических условий малой поверхностной гидрографической сети, как природно-антропогенных объектов, формирующих ландшафтное разнообразие региона, а также в значительной степени определяющих увлажнение и рекреационную привлекательность территории.
Выполненные автором исследования необходимы при разработке мероприятий по защите малых водных объектов исследуемого региона и могут иметь значение при разработке мероприятий по охране окружающей среды. Результаты исследований, позволяют выявить закономерности изменения состояния малых водоемов характерные не только для Волгоград ской области, но и в других регионах, близких по природным условиям. Они могут быть использованы как при решении региональных геоэкологических проблем, так и при разработке учебных курсов по географии, гидрологии, геоэкологии в Вузах соответствующего профиля, в НИИ, проектных учреждениях, строительных и сельскохозяйственных предприятиях.
Апробация работы. Основные положения и выводы, полученные в ходе исследований, обсуждались на IV-VI региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области (1998-2001); X - XII краеведческих чтениях (Волгоград, 1999-2002); в оргкомитете областного конкурса "Родник-1999-2001", проводимых ВО ВООП и Госкомэкологией Волгоградской области (1999-2001 г.); на ежегодных экологических чтениях в Волгоградском отделении Российской экологической академии (1999-2002 г.); межрегиональной научно-практической конференции (Волгоград, 1999); научных семинарах кафедры физической географии и геоэкологии ВГПУ (Волгоград, 1998-2002 гг.); всероссийской научной молодежной конференции (Оренбург, 1999); межгосударственном совещании XXV пленума геоморфологической комиссии РАН (Белгород, 2000); ежегодной научной конференции преподавателей, студентов и сотрудников ВГПУ; III научно-практической конференции посвященной 55-летию Победы в ВОВ (Волгоград, 2000); XIV-XV пленарном научно-координационном совете по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Уфа, 1999; Волгоград-Москва, 2000); научно-практической конференции (Курган, 2000); XVI пленарном межвузовском координационном совещании по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Санкт-Петербург, 2001); XVII пленарном межвузовском координационном совещании по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Краснодар, 2002); XVIII пленарном межвузовском координационном совещании по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов (Курск, 2003).
Внедрение работы. Результаты исследований внедрены в производство: 1) использованы при составлении кадастра гидрологических памятников природы Волгоградским отделением Всероссийского общества охраны природы; 2) по рекомендациям автора произведено обустройство истоков р. Царица в пос. М. Горького, «Екатерининского» источника в Веселой балке, Орловского родника (р. Орловка), Чапурниковского и др.; расчищены 20 безымянных родников; 3) материалы по родникам, собранные в результате исследований автором приняты оргкомитетом областного конкурса «Родник-99», «Родник-2000», «Родник-2001»; 4) в областной экологический комитет Волгоградской области переданы предложения по обустройству ряда исследованных родников; 5) предложения автора были учтены в ряде законов Волгоградской области, принятых Областной Думой в 2000-2002 гг.
В 2000 году автор диссертации за работу «Родники - новые гидрологические памятники природы в южной части г. Волгограда» стал лауреатом областного конкурса-конференции «Проблемы формирования экологического сознания молодежи на пороге XXI века».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ.
Личный вклад автора заключается в теоретическом, методологическом и практическом обосновании задач, обобщении результатов, полученных при проведении автором полевых исследований и натурных наблюдений, а также при обработке полученных данных и формировании выводов, содержащихся в диссертации.
Структура и объем исследования. Работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем диссертации 260 страниц, включает 28 таблиц, 45 рисунков. Список литературы содержит 254 источника, в том числе 8 на иностранном языке.
Из истории открытия и исследования компонентов природного комплекса Волгоградской агломерации
В данной работе в основном рассматриваются результаты исследований пресных источников, хотя исторически первыми были изучены минеральные. Одна из сводок по ним дана в работе Е.И. Руденко «Минеральные воды и лечебные грязи Нижнего Поволжья» (1975).
Методы определения и виды источников как пресных, так и минеральных изложены в работе авторов В.М. Максимова, Д.И. Пересунько «Справочное руководство гидрогеолога» (1979). Вопросам изучения малых рек и минеральных вод Волгоградской области посвящены работы Н.В. Сапунковой (1994,1999). Методы по выявлению, учету и благоустройству водных источников на территории Волгоградской области изложены в работе Н.И. Косторни-ченко, М.Г. Рябовой «Родники» (1999). В статье Мязиной Н.Г. (2000) «Минеральные воды г. Волгограда и перспективы использования их в лечебных целях» детально представлены сведения о химическом составе и типе минеральных вод г.Волгограда и эксплуатации их в лечебных целях. О пресных, а также солоноватых и соленых водах, циркулирующих под землей в нижнем течении Волги, издавна знали жившие здесь кочевники. От калмыков врач И.Я. Вир из Сарепты, небольшого поселения у города Царицына основанном в 1765 г., узнал об Ергенинском источнике и изучил его. Он исследовал в местной аптеке химический состав воды и открыл её целебные свойства. Заметное улучшение здоровья, полученное от применения воды у некоторых его пациентов, побудило врача написать «донашение» в Петербургскую медицинскую коллегию об этом. Открытый И.Я. Виром источник в разное время носил разные имена: он был и Целительный колодезь и Сарептский источник и Теплые воды (Руденко, 1975). Академик И.П. Фальк через год в своих записках дал описание Са-рептских минеральных вод, а годом позже действительный член Петербургской академии наук, путешественник и естествоиспытатель И.Г. Георги, дав «Сокращенное известие» о Сарептских водах и «Наставление об употреблении Сарептских вод», во многом способствовал их популяризации. Источник был благоустроен усилиями врача И.Я. Вира. Наиболее мощный и минерализованный выход воды он тщательно расчистил, углубил, а струю забрал в «дубовый сруб» в два с лишним метра высотой. Отверстие сруба имело 1,5 кв. метра. Остатки этого сруба, как указывает Е.И. Руденко, (1975) были найдены в 1935 году. Созданный таким образом колодец получил название «целительного». К срубу были подведены железные трубы, подававшие воду в четыре ванны, установленные в специально построенной «теплой горнице». Следовательно, вода Сарептского минерального источника использовалась для внутреннего и наружного применения в виде ванн. Из 32 минеральных источников самый мощный названный «Екатерининским», давал 10 тысяч литров в час, «вкус воды был неприятен, свеж, и несколько солоноват». В характеристике источника, составленной И.Я. Виром представлены данные о температуре +12,5 С, расходе воды 270 куб. м/сутки, общей её минерализации 6 г/л. Менее определенно, и с точки зрения науки наив 16 но и ошибочно давался состав источника. Так «... вода сия содержит в себе много нерастворимого воздуха, частью самородного железа, соленую землю флогистон, минеральную щелочную соль, горьковатую соленую землю или летучую соль ...» (Руденко, 1975). Книга о Сарептских целительных водах крупного историка XVIII века И.Н. Болтнина и «Описание Екатерининских вод в Астраханской губернии», составленное известным в то время писателем М.И. Веревкиным, принесли Сарептским водам всероссийскую известность. В 1797 году «высочайшим соизволением императора Павла I» значительная территория окрестностей источника была «пожалована» сарепт-скому самоуправлению. С этого момента слава Екатерининского источника начинает тускнеть. Основной причиной быстрого забвения сарепских минеральных вод было официальное признание Кавказских минеральных вод лечебной местностью государственного значения. В 1935-1939 гг. в связи с развернувшимся здесь строительством промышленных зданий было пробурено большое количество скважин. Одна из них, дошедшая до глубины 42 с небольшим, метров, вывела на поверхность воду. Дебит этой скважины, отмеченной под номером 26, составлял 14 тысяч литров в сутки. В 1940 году Сталинградский областной Совет депутатов трудящихся поручил мединституту провести «клиническое и экспериментальное изучение» ергенинской воды. Начавшаяся работа была прервана Великой отечественной войной. Возобновилась она в 1946 году на ряде кафедр Сталинградского мединститута. Ведущую роль в этих исследованиях принадлежала кафедре пропедевтики внутренних болезней под руководством профессора И.В. Жердина, а также кафедре неорганической химии и нормальной физиологии. В скором времени полученные данные утратили значение, поскольку скважина перестала давать воду. В 1959 году в тридцати метрах от скважины номер 26 была пробурена новая скважина. Ей был присвоен номер 47 (Руденко, 1975). Она дала самоизливающуюся воду с дебитом 300 000 литров в сутки. Химический состав её вод почти не отличался от воды скважины № 26. Вода современного Ергенинского источника относится к типу суль-фатно-хлоридных кальциево-натриевых вод средней минерализации. Это значит, что сумма солей не превышает десяти граммов на литр. Преобладающими ионами отрицательного знака являются ионы остатков серной (сульфат-ион) и хлористоводородной (хлорид-ион) кислот, а среди ионов с положительным знаком преобладают ионы металлов кальция и натрия. В наши дни химический состав Ергенинской минеральной воды мы можем увидеть на этикетке, которой оформлена ставшая для нас обычной бутылка с минеральной водой, расфасованной заводом фруктовых вод Красноармейского района г. Волгограда. В общих чертах следует отметить, что некоторые источники на территории Волгоградской агломерации известны с давних пор, а в настоящее время они приобретают все большее значение. Шенбрунские родники, расположенные в южной части города в Красноармейском районе известны примерно с 1760 годов, в 1770-х годах у источников поселилось несколько немецких семей из Сарепты и северных колоний и здесь образовался хутор (поселок Шенбрун). Они наблюдали за родником и занимались хозяйством. Для удобства колонисты провели водопровод протяженностью 2,5 км (уложили в землю из деревянных (дубовых) и глиняных, а на заводе Нейца - медных туб). Водой Шенбрун-ских родников пользовались на протяжении двух веков, сначала Сарепта, пос. Шенбрун, Квелагарпен и железнодорожная станция Сарепта. В настоящее время воды Шенбрунского родника широко используются жителями Красноармейского района, а в теплый сезон и жителями дачных участков расположенных поблизости. Источник Гремячий, который находится в 1 км от г. Дубовки, на правом песчаном берегу р. Волги (Волгоградское водохранилище) известен с 1769 года, т. е. с года основания Дубовки.
Геологическое строение и геоморфологические условия
В геологическом отношении территория Волгоградской агломерации характеризуется развитием с поверхности молодых (кайнозойских) морских и континентальных осадочных рыхлых пород; расположением на стыке разнородных тектонических структур - Приволжской моноклинали (правый берег Волги) и Прикаспийской впадины (Заволжье); развитием таких динамических процессов как овражная эрозия, оползни, суффозия. Геолого-геоморфологический разрез Волгоградской агломерации представлен на рисунке (рис. 4) (Брылёв, Самусь, 1981).
Комплекс осадков Волгограда представлен палеогеновыми, неогеновыми и четвертичными породами. Палеогеновые отложения подразделяются на царицынскую, мечеткинскую, киевскую и майкопскую свиты.
Осадки царицынской свиты (Ргсг), слагающие основание волжского склона, представлены снизу вверх: плитой серого песчаника, слоем темных слюдистых глин и аргиллитов, сменяющихся серыми опоками. Выше залегают песчаники зеленовато-серого цвета с прослоями опоковидных глин, кварцевые пески с прослоями сливного песчаника толщиной 0,3-0,4 м. Общая мощность свиты 30-35 м. Отложения царицынской свиты в настоящее время можно наблюдать на правом берегу Волги, на Спартановке, на нижних поселках ВГТЗ и Баррикад, у гостиницы «Турист», в устьевых частях Мокрой Мечетки, Царицы и Ельшанки. Вышележащая мечеткинская свита (Ргтс) слагает абразионную террасу и среднюю часть склонов возвышенности (Дар-Гора, Мамаев курган и др.), состоит из песков и алевритов зеленовато-серого цвета с прослоями серых песчаников и оливково-зеленых глин. Общая мощность свиты составляет 40-50 м, обнажения ее можно наблюдать на Мамаевом кургане, в балках Елынанке и Вишневой, в верховьях реки Царицы и Мечетки. Майкопская свита (Рз-ІЧі)тк слагает верхнюю часть склонов. Она состоит из темно-серых слоистых глин с прослойками тонких песков. Глины трещиноваты и в выветрелом состоянии рассыпаются на обломки ржаво-бурого цвета, а во влажном они сильно разбухают. Мощность глин к северу от балки Отрадной 15-25 м, а к югу в опущенном крыле Отрадненско-го сброса до 80-90 м. Вершина Мамаева кургана, Дар-Гора, водораздел между Вишневой балкой и 2-й Продольной, склоны Царицы на Ангарском поселке и многие другие участки покрыты этими глинами. Неогеновые отложения представлены кварцевыми светлыми песками ергенинской свиты (Ner2) мощностью до 30-40 м. В северной части Волгограда они покрывают водоразделы, местами же в виде древних русел прорезают нижележащие породы (Латошинка, ул. Титова), изменяя мощность от нескольких до 20 м. Например, на вершине Мамаева кургана разведано древнее русло, врезанное в майкопские глины. К югу от балки Отрадной по разлому в земной коре основание песков опущено почти всюду до уровня хвалынской террасы, а мощность увеличена до 30 м и более. Пески впитывают атмосферную влагу, определяя большую сухость приповерхностных грунтов и, отчасти, сдерживают овра-гообразование. Вся толща палеогеновых и неогеновых отложений наклонена в сторону Волги под углом 3-4, а местами разорвана сбросами, которые обнаружены в балке Отрадной и у Латошинки. Однако самый крупный Волжский сброс - был открыт в долине Волге при изысканиях под тело плотины Волжской ГЭС. По сбросу восточная часть на 200 м опущена относительно западной, что и объясняет различие в высотах правого (Волгоградского) и левого (Волжского) берегов Волги. К четвертичным отложениям в районе Волгограда относятся: желто-бурые суглинки, плащеобразно покрывающие водоразделы и склоны; «шоколадные» глины с гравием и галькой в основании, слагающие аккумулятивную часть хвалынской террасы, пески и глины Волго-Ахтубинской поймы. Четвертичные отложения можно наблюдать во всех районах города, в оврагах и обрыве Волги. Территория Волго-Ахтубинской поймы заполнена аллювиальными молодыми отложениями. В их основании залегают палеогеновые отложения - царицынская, мечёткинская, киевская и майкопская свиты. Нижний слой четвертичных песков (русловая фация аллювия) перекрыт плащом глин и суглинков (пойменная фация аллювия) с вкраплением илов и глины старичной фации - 0,5-3 метра. Волгоград находится на стыке трех геоморфологических районов -Приволжской возвышенности, Ергеней и Прикаспийской низменности, разделенных долиной Волги и Волго-Ахтубинской поймой (рис. 5). Граница между Приволжской возвышенностью и Ергенями проводится по балке Отрадной (этот вариант более распространен в исторических документах). Однако по геоморфологическим данным граница проводится по естественному понижению, проходящему от верховьев б. Солянки к верховьям реки Червленой (ныне эта трасса Волго-Донского канала). В этом варианте Приволжская возвышенность «опирается» на Волгу, Ергени на Сарпин-скую равнину, являющуюся уже частью.
Основные гидролого-гидрогеологические определения и классификация естественных выходов подземных вод - источников
Практически во всех изученных нами водоемах мы наблюдали лягушек озерных {Rana ridibunda) и прудовых {Rana esculenla). Озерная лягушка встречается повсеместно в стоячих или слабопроточных водоемах, включая искусственные пруды и даже накопители сточных вод промышленных предприятий. Следует отметить, что плотность их на различных участках различна. По нашим наблюдениям лягушки предпочитают тихие заводи и заросшие берега. Довольно часто встречается зеленая жаба (Кубанцев и др., 1996). Здесь обитают представители двух отрядов класса пресмыкающихся - чешуйчатых и черепах, причем, последние представлены лишь одним видом - черепахой болотной {Emys orbicularis). Из отряда чешуйчатых отмечены уж водяной (Natrix Tesselatd) и обыкновенный (Natrix natrix). Оба эти вида обычны для околоводных и водных участков Волгоградского правобережья. Они питаются мальками и мелкой взрослой рыбой, однако вред от их деятельности даже в прудовых хозяйствах, как правило, незначителен. Совершенно безопасны они и для человека. Из пресмыкающихся отмечена также ящерица прыткая (Lacerta agilis), которая заселяет разнотравные участки недалеко от водоемов, степь с относительно хорошо развитой растительностью, склоны оврагов и балок.
Энтомофауна водных и околоводных пространств (сырые луга; заболоченные участки; берега рек, ручьев, прудов) довольно разнообразна. В устьях рек количество видов возрастает, особенно в местах со стоячей водой. Здесь обитают гладыш (Votonecta glausa), плавунец, жук-водолюб (Hydrous piceus), водяной скорпион, водомерки (Limnoporus rufocytellatus), поденки (Cacnia incus). У воды - огромное количество комаров - дергунов мохнатоусых, обыкновенных и малярийных комаров, несколько видов стрекоз (из семейства лютки, стрелки, коромысло). Многочисленны паукообразные - клещи и пауки. Насекомые изучены недостаточно. Предположительно энтомофауна слагается не менее чем из 10 тысяч видов, относящихся к 26 отрядам. Насчитывается не менее 30 видов стрекоз, свыше 100 видов клопов, около 500 видов жуков и, наконец в Волгоградской агломерации исключительно разнообразны (более 1000 видов) и имеют большое хозяйственное значение чешуекрылые насекомые - бабочки. Также имеется почти 500 видов семейства пчелиных.
Беспозвоночные животные представлены большим числом видов, точное число которых неизвестно. Повсеместно в водоемах агломерации встречаются в огромных количествах малощетинковые кольчатые черви нескольких семейств, которые играют важную роль в водных биоценозах, в частности служат хорошим кормом для рыб (Кубанцев и др., 1995). Разнообразны рыбные ресурсы Волгоградской агломерации. Рыбный промысел - традиционная форма хозяйственной деятельности, которая в связи с использованием рек и других водоемов привела к заметным; отчасти и необратимым, изменениям условий существования многих видов рыб. Полностью перекрыты миграционные пути к местам нереста проходным рыбам Волги и Дона, в результате чего из состава ихтиофауны Волгоградского и вышерасположенных водохранилищ почти полностью выпали каспийская минога, осетровые, белорыбица, проходные сельди.
Современная ихтиофауна водоемов агломерации насчитывает около 60 видов рыб, принадлежащих к 8 отрядам: осетровообразных, сельдеобразных, лососевообразных, карпообразных, сомообразных, трескообраз-ных; колюшкообразных и окунеобразных. Все они относятся к подклассу лучеперых, и некоторые из них, например лососевообразные, включают в себя местные виды из разных семейств (собственно лососевых - белорыбица и щуковых - щука).
До зарегулирования Волги рыба поднималась на нерест с осени по февраль в Оку, Каму и Уфу. Теперь лишь в приплотинном участке на галечном дне перекатов есть подходящие места для откладывания икры, но их здесь немного, а поэтому естественное воспроизводство рыбы неэффективно.
Водоемы заселяют 6 видов млекопитающих, хотя степень их адаптации к обитанию в воде различна. Почти полностью водными животными можно считать лишь бобра, ондатру и выхухоль. В меньшей мере адаптировались к водной среде водяная полевка, которую чаще неправильно называют водяной крысой, представитель землероек - водяная кутора и хищник - норка. Из млекопитающих, встречающихся на территории агломерации, в Красную книгу страны включены летучая мышь - гигантская вечерница и хорек - южнорусская перевязка, а также выхухоль и сурок-байбак. Все они очень редки, и принимаются меры для их охраны. Распределение на территории агломерации водоемов озерного типа, речных стариц и небольших речек с медленным течением послужило в наибольшей мере, для заселения их полуводными млекопитающими (Кубанцев, 1995).
В экологическом отношении большинство млекопитающих Волгоградской агломерации - типично степные и полупустынные животные. Многие из них встречаются в открытых биотопах по всей территории, некоторые виды весьма многочисленны, например, заяц русак (Leporini еи-ropaens), грызуны -суслик малый (Cynomys pygmaeus), обыкновенная сле-пушенка, обыкновенная полевка.
Наиболее полно изученными в видовом отношении являются типы кольчатых червей, моллюсков, а также класс ракообразных и некоторые отряды (стрекозы, двукрылые, ручейники) класса насекомых из типа членистоногих. Слабо диагностированы круглые черви, водные клещи, веснянки, личинки жуков, а из ракообразных - герпантикоиды.
Как указывает Горелов В.П. (1998), в условиях повсеместно наблюдаемого экологического кризиса, вследствие хозяйственной деятельности человека, на водоемах региона, наблюдается нивелирование гидрофауны. Повсеместно, вне зависимости от географической зоны и величины водоема, стали доминировать бедные по видовому составу, хотя и богатые количественно, мезосапробные группировки организмов, а из состава водного населения рек стали выпадать реликтовые, реофильные и в целом окси-фильные виды, характерные для чистых водоемов (Горелов, 1998).
Основываясь на данных наблюдений многих лет и используя собственные, можно сделать вывод. Исследованные водоемы отличаются разнообразием водных животных - рыб, водных беспозвоночных. Здесь обитают водоплавающие птицы, водные млекопитающие, жизнь которых неразрывно связана с водными экосистемами. Можно сказать, что околоводные участки являются наиболее густонаселенными в фаунистическом отношении. Родники, пруды, малые реки являются одним из основных факторов, способствующих сохранению и развитию биоразнообразия в пределах города и агломерации.
Геолого-геоморфологические и техногенные условия образования прудов и малых водоемов
Южное окончание Приволжской возвышенности осложнено отработанными карьерами. На дне крупных отработанных песчаных карьеров Ла-тошинского, Орловского, Городищенского, Разгуляевского (ГЭСовского), Томилинского, Чапурниковского, Винновского, Титова и др. образовались небольшие водоемы.
В результате дешифрирования космоснимков масштаба 1:50 000 и детального наземного исследования (1998 - 2002 гг.) правобережья Волгоградской агломерации пруды и карьеры нашли свое отражение на составленной картосхеме, приведенной в первой главе настоящей диссертации (рис.1). Кроме картирования, осуществлялся отбор проб воды из поверхностных водоемов (прудов, малых рек).
На территории правобережья Волгоградской агломерации насчитывается несколько десятков мелких карьеров, прудов, и сотни озер стариц в Волго-Ахтубинской пойме. По генезису, морфометрии и гидрохимии малые водоемы правобережья Волгоградской агломерации были разделены на две группы:
Первая группа малых водоемов представлена прудами, которые возникали на протяжении как минимум последних 200 лет. Большая часть современных прудов связана с пригородным и садово-дачным хозяйством в долинах pp. Царица, Елыпанка, Мокрая Мечетка.
Вторая группа включает в себя карьеры и пруды-отстойники, которые возникли в последнее столетие в связи с добычей местных полезных ископаемых - песков, глин, суглинков. Они расположены в основном в приводораздельной части.
Следующая группа водоемов расположена исключительно в Волго-Ахтубинской пойме и представлена многочисленными старичными озерами, возникшими несколько столетий и тысячелетий назад. Последние водоемы в диссертации не рассматриваются, потому что разработка этого направления представляет собой тему отдельной самостоятельной проблемы.
Карьеры первоначально в Царицыне возникли в связи с кирпичным производством. Они в основном располагались в южной части города, где имеются покровы и «плащи» делювиальных суглинков и шоколадных глин.
Второй этап добычи местных строительных материалов и образованием выемок и строительством прудов связан с проведением Грязе-Царицынской железной дороги. Пески и суглинки шли на насыпи пристанционных сооружений. Геологически эти карьеры связаны с четвертичными отложениями, как правило, позднего плейстоцена (() - хвалынски-ми глинами и делювиальными суглинками.
Возникновение карьеров третьего этапа связано с послевоенным строительством, в них производилась добыча песков ергенинской свиты неогеновой системы для производства силикатных строительных материалов.
Геология этих карьеров типична. Наиболее распространены карьеры, в которых ергенинские отложения залегают на майкопской свите: Орловский, Чапурниковский, Разгуляевский, Ельшанский (рис. 34 а). Второй вариант - миоценовые, более крупнозернистые пески, залегающие в древне-аллювиальных врезах, подстилаемые царицынскими или мечеткинскими отложениями: Дубовский, Латошинский, Томилинский, Винновский и др. (рис. 34 б). В карьерах, где вскрыт майкопский водоупор, сформировались стихийные водоемы, а в карьерах, подстилаемых песчано-алевритовоЙ
При проектировании и застройке городских кварталов в нашей стране повсеместно, долгое время полностью игнорировались небольшие речки, водоемы, особенности рельефа местности (Котлов, 1961). Засыпались пруды, овраги, балки, русла рек забирались в трубы, территории выравнивались, уничтожалась живописность рельефа, при строительстве зданий не учитывались структура и элементы ландшафта, иначе говоря, грубо и необузданно изменялся ландшафт (Баканина, Воронина, 1997). С таким же «успехом» засыпаются малые эрозионные формы и водоемы в Волгограде (Брылев, Самусь, 1984). Как известно, на приустьевом участке р. Царицы водный поток на расстоянии 3-х км заключен в коллектор и пойма реки в этой части превращена в строительную площадку и территорию строительного мусора. Нижняя часть реки Мокрой Мечетки также изменена, она пересечена тремя крупными транспортными дамбами, при этом нарушен естественный режим реки и связь с половодьем. За последние годы возросло внимание к малым рекам со стороны научных учреждений. Как известно, естественные и антропогенные факторы действуют в одном направлении. Но, зачастую, определить основные причины изменений в стоке и элементах гидрологического режима и количественно оценить изменения, вызванные влиянием хозяйственной деятельности, бывает нелегко. Так как это возможно лишь при наличии необходимых данных, полученных на основе гидрологических наблюдений в комплексе с климатологическими, геоморфологическими, почвенными, геоботаническими и гидрогеологическими на малых реках.
Малая река очень тесно связана с окружающим ландшафтом. Каждое изменение в ландшафте ее водосбора сразу же отражается на её режиме. Малые реки более уязвимы, чем средние и большие. Сведение леса и распашка почвы даже на 20 % площади водосбора могут заметно повлиять на водный режим реки с площадью водосбора менее 2000 км , и очень слабо отразиться на режиме рек с площадями водосборов 10000 км и более. Главная причина этого состоит в неравномерности гидрологического режима малых рек, вызванной одновременным по всей площади водосбора поступлением талых и дождевых вод, быстрым прохождением паводков, пониженным подземным питанием рек в лесной зоне и полным его исчезновением в степной (Всеволожский, 1991).
Антропогенному влиянию подвержены все малые реки Волгограда. Степень и характер нагрузки на все малые реки практически однородны. Поэтому не будем останавливаться на каждой реке в отдельности, а подробно рассмотрим уровень антропогенной нагрузки на долину реки Царицы с целью предотвращения окончательного разрушения геосистем Царицы. Объяснение выбора мотивируется рядом факторов: 1) расположением долины в историческом центре города; 2) простиранием Царицы почти перпендикулярно главной оси городской застройки; 3) значительным ресурсным и рекреационным потенциалом.
