Внутренние воды

Лекция 4

К внутренним водам Рязанской области относят подземные (верховодка, грунтовые и межпластовые) и поверхностные воды (реки, озера, болота, водохранилища и пр.).

Поверхностные воды.

Реки. Вся территория области принадлежит бассейнам двух рек – Оки и Дона. К бассейну Оки – области внутреннего стока Каспийского моря – принадлежит 38 200 км². Бассейну Дона – бассейну Атлантического океана (Азовского моря) – 1 400 км².

Всего на территории области учтено 895 водотоков длиной более 2 км, в том числе 257 водотоков длиной более 10 км, и общей протяженностью 6 652 км. Средняя густота речной сети 0,26 км/км².

Бассейну Дона принадлежат сравнительно крупные реки Становая Ряса, Лесной Воронеж, Польный Воронеж (в Рязанской области находятся их верховья). Всего бассейну Дона принадлежат около двадцати рек и речек. Несколько из них (например, Паника и Кочуровка) полностью находятся в границах области. Сам Дон течет в пределах Рязанской области около 10 км. Ширина Дона достигает 40-60 м. Дон выработал очень глубокую долину до 80 м глубиной. Его притоки имеют глубокие долины и крутые склоны, выработанные в известняках. Исключение составляют долины Лесного Воронежа и Становой Рясы, глубина которых не превышает 10 м; междуречья в их бассейнах плоские. Ширина притоков Дона не превышает 10-20 м при глубине от 10 см до 1,5 м, в редких случаях глубина рек может достигать 2-5 м.

Бассейну Оки принадлежат более 850 водотоков общей протяженностью свыше 10 000 км. 370 водотоков имеет длину свыше 10 км, в том числе 13 рек – свыше 100 км.

Река Ока имеет общую длину 1 478 км, из них 489 км она протекает в Рязанской области. На входе в область расходы воды в русле составляют 460 м³/с, на выходе из области 650 м³/с. (В районе Рязани расход воды составляет 500 м³/с). Самые крупные притоки Оки – Мокша (расход воды в низовьях 100 м³/с), Проня (длина 360 км, расход воды в устье 80 м³/с). Все остальные реки относятся к малым рекам с расходами воды, не превышающими несколько десятков м³/с.

Среднегодовой сток, формирующийся на территории области, составляет 4,2 км³. Сток Оки на выходе из пределов области составляет 4,2 км³. Сток Оки на входе за пределы области составляет 29,9 км³. 25,7 км³ воды поступает с территории других областей.

Для всех рек характерно смешанное питание с преобладанием снегового. Доля снегового питания превышает 50%, остальная часть приходится на дождевое и подземное. Для рек характерно весенне-летнее половодье, которое начинается в последней декаде марта – первой декаде апреля. Самое быстрое и короткое половодье на южных реках. Оно не превышает двух недель. Уровень половодья не превышает 3-4 м.

Ока начинает разливаться к концу первой декады апреля. Пойма затапливается во второй декаде апреля. Пик половодья приходится на третью декаду апреля – начало мая. Продолжительность половодья 6-8 недель. Вода в среднем поднимается на 5-7 м, иногда до 9 м (максимум 1931 год 10,52 м). На пойме слой воды обычно 0,5-1,5 м, иногда он превышает 3 м. Ширина разливов – около Рязани 5-6 км, у Шилова – 10-12 км. Самое длительное половодье на левых притоках Оки, дренирующих Мещеру – 2-2,5 месяца. Причина: бассейн Пры на 30% заболочен, болота медленно отдают воду, здесь происходит быстрый подъем уровня грунтовых вод почти до поверхности.

Летняя межень регистрируется в августе. В русле Оки обнажаются перекаты и мели. Глубина на перекатах составляет от 1 до 2,5 м, а на плесах до 9 м. С середины сентября уровень воды в Оке повышается. В отдельные годы отмечается паводок. Начиная с декабря, наступает зимняя межень, с уровнем воды наиболее низким в течение всего года. Питание в это время осуществляется почти полностью за счет грунтовых вод.

Ледостав на реках происходит в первой декаде декабря (реже в конце ноября). Толщина льда на Оке в среднем составляет 30-50 см, иногда до 70 см.

Ледоход происходит во второй – третьей декаде марта.

Озера. На территории области насчитывается 2 838 озер площадью более 0,2 га. Общая их площадь составляет 245,8 км². Из них 1 400 озер имеет площадь более 1 га.

2 300 озер – это пойменные (старичные) озера, в основном сосредоточенные в поймах Оки, Мокши, Цны, Прони, Пары и Пры. Пойменные озера небольшие вытянутые на 1-2 км, реже более, шириной до нескольких сотен м, глубиной менее 2-4 м. Отдельные озера имеют длину до 2 км, ширину до 60-400 м, площадью до 0,5 км² и более – Велье, Казарь, Петровическое, Половское.

Иногда озера соединены с рекой протокой, иногда они изолированы. В последнем случае они подпитываются грунтовыми водами. Время существования таких озер не превышает 4 000 лет, так как они сравнительно быстро заиливаются, зарастают или исчезают в результате меандрирования. Заиливание – обычный процесс с образованием торфяников, возраст которых в поймах не превышает 1000-2000 лет. Некоторые котловины вообще зарастают очень быстро, так как их в половодье активно заполняет ил и песок.

Остальная часть озер (538 штук) сосредоточены в основном в пределах Мещеры (более 340). Происхождение озерных котловин здесь в основном термокарстовое, изредка карстовое. Термокарстовые котловины формировались в конце позднечетвертичного времени при деградации многолетней мерзлоты. В зависимости от того, какие льды вытаивали (пластовые или жильные) формировались западины разной формы и глубины. Термокарстовые котловины, как правило, мелкие, заполнены сапропелем, и практически все зарастают и превращаются в болота.

Сапропели состоят из тонких минеральных частиц – алевритов, водорослей и более крупных планктонных организмов, которые осаждаются на дно. Они образуются, если в водоем не попадают терригенные осадки с током рек. Из сапропелей можно получить высококачественный уголь или использовать в качестве высококачественного удобрения.

Карстовые озера отличаются значительно большей глубиной, и в них нет сапропелей. Глубины карстовых озер могут превышать 50 м (озеро Белое и озеро Глубокое). Карстовые озера есть на севере Мещеры (Белое и Селезневское), в Окском заповеднике (Святое-Лубяницкое), на Ковров-Касимовском плато и юге рязанской части Среднерусской возвышенности.

Болота. Примерно треть Мещерской низины занимают торфяники, современные болота и заболоченные земли. В Мещере на всей площади преобладают болота низинного типа, которые подпитываются в основном грунтовыми водами. Исключение составляют низинные болота, сформированные в поймах рек, которые получают дополнительно талую воду. В низинных болотах нет сфагновых мхов. Основная растительность таких болот – осоки и болотное разнотравье (белокрыльник, кассандра и др.). Обычен древесный ярус, в котором встречаются ольха, ивы, реже березы и сосны. Болота часто кочкарные. Растительность кочек – в основном, зеленые мхи и папоротники (обычно орляк). Высота кочек достигает 50-60 см. У низинных озер хорошее минеральное питание (подпитка грунтовыми водами), поэтому формируются болота быстро. Нарастает осоковый торф, содержащий большое число минеральных (неорганических) частиц. Низинные болота формируются и на междуречьях, где заполняют озерные котловины. Часто озера зарастают сплавинами – от центра к периферии. При смыкании сплавин в центре озера происходит постепенный отрыв от грунтового питания. Постепенно происходит отрыв от грунтового питания, и центр такого болота заселяют сфагновые мхи; и оно превращается в верховое болото. Далее идет только нарастание моховой сфагновой подушки. Поверхность такого болота приобретает выпуклый профиль, так как в центре такого болота мхи растут лучше. Затем, постепенно сфагновые мхи смещаются к периферии котловины и выходят за ее пределы. Таким образом, на междуречье Пры и Оки формируются мшары – преимущественно верховые и переходные непрерывные массивы болот. Площадь таких мшар превышает сотни км² (Келецкое болото около 200 км²). В Томской области находится самый большой болотный массив мира – Васюганское болото (54 000 км²).

Геологическая съемка показала, что озер в начале голоцена было не несколько сотен, а несколько тысяч. Основная часть их заросла. Мощность торфяников в среднем около 2 м. Торфяники в Мещере выработаны на площади 1 500 км². Глубина отработки не превышает 3 м. В восточной части мощность торфа гораздо меньше – 1-1,5 м. Низинные торфяники иногда многослойны. Под слоем торфа располагается сапропель, ниже – пески, еще ниже – вновь слой торфа.

Возраст торфа в Окском заповеднике 2 000-3 000 лет. Самые древние торфяники расположены в районе Спас-Клепиков – 6 000-7 000 лет.

В долине Пары под метровым слоем суглинков расположен слой голоценовых торфяников.

Подземные воды.

Грунтовые воды – это воды первого от поверхности постоянно существующего водоносного горизонта. Региональным водоупором является кровля юрских глин, а локальным водоупором на междуречьях – днепровская морена. Глубина залегания грунтовых вод в Мещере – 1-5 м. Мощность водоносного горизонта колеблется от 5 до 15 м, так как толща песков лежит непосредственно на юрских глинах, так как здесь морена размыта. В западинах грунтовые воды вскрываются на глубине 2-3 м. Иногда на поверхности образуются мочежины. Уровень грунтовых вод подвержен сезонным колебаниям. Весной горизонт поднимается и местами выходит на поверхность, летом – они вскрываются на глубинах свыше 1,5 м.

Там, где локальный водоупор морена, мощность горизонта грунтовых вод невелика – 2-3 м. Они вскрываются на глубинах 2-8 м, в южной части области – на 12 м. Грунтовые воды в расчлененной части высачиваются в низких частях балок и долин, а в особо влажные годы приводят к тому, что по днищам балок текут ручьи, оплывают склоны. В сухие сезоны такого не наблюдается.

Грунтовые воды не образуют родников. Происходит рассредоточенное высачивание в виде мочежин. Там, где высачивание происходит на относительно плоских участках, формируются небольшие низинные болота. Это характерно для юга области. Нередко здесь днища балок заполнены торфом. Иногда такие торфяники выработаны.

В Мещере минерализация грунтовых вод составляет 0,2-0,3 г/л (ультрапресные воды менее 0,2 г/л; пресные – 0,2-1,0 г/л). На Ковров-Касимовском поле воды не столь пресные (0,5 г/л), что связано с наличием известняков и карбонатных суглинков. Наличие ионов кальция и магния увеличивает жесткость воды.

На юге области, где также вскрываются известняки и/или с поверхности лежат карбонатные суглинки, минерализация достигает 0,5-0,6 г/л.

Грунтовые воды подвержены сильному антропогенному (бактериальному и механическому) загрязнению. На западе области все водоснабжение идет из грунтовых вод, а коммуникации канализационной системы не созданы. Получается примерно так, где льют – там и пьют.

В толще палеозойских (отчасти мезозойских) отложений вскрывается 5 горизонтов пресных межпластовых вод: касимовский, подольско-мячковский, каширский, окско-тарусский, заволжский. Самыми мощными из них являются окско-тарусский и каширский, приуроченные к трещиноватым известнякам. Поэтому воды имеют повышенное содержание карбоната кальция, а окско-тарусский – еще и ионы железа.

Запитка поверхностных вод в глубокие горизонты происходят в районе Окско-Цнинского вала из Оки, в районе Окско-Клязьминского вала около Елатьмы, на правобережье Прони и в долине Цны. На этих территориях необходимо принять меры по уменьшению количества применяемых удобрений.