Рис. 32. Гидрохимическое районирование поверхностных вод Коми АССР по В. А. Толмачеву.
Районы: 1 - Полярный; 2 - Горно-Уральский; 3 - Печорский; 4 - Усинский; 5 - Мезенский; 6 - Тимано-Вычегодский; 7- Южно-Сысольский.
| ПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ СИЛЫ КОМИ АССР |
|
ХИМИЗМ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД |
На территории республики можно выделить семь гидрохимических районов. Признаки, положенные в основу районирования, характеризуют преобладающий тип поверхностных вод с учетом динамики изменений их химизма в плане сезонных и годовых колебаний.
Границы между районами, вследствие неполноты сведений и наличия переходных типов, намечаются здесь условно (рис. 32).
Полярный район занимает бассейн р. Усы, преимущественно правые ее притоки (от верховьев р. Усы до р. Адзьвы), а также верхние участки рек Колвы и Макарихи. Западная часть района захватывает верховья правых притоков р. Печоры (например, р. Шапкиной), а на Тимане - верховье р. Цильмы.
Характерной особенностью этого района является распространение вечной мерзлоты, оказывающей влияние на процессы формирования химизма речных вод и на динамику его сезонных изменений. Зоне распространения вечной мерзлоты в Коми АССР свойственна повышенная минерализация поверхностных вод. Значительная часть площади района перекрыта толщей четвертичных ледниковых отложений. Восточная часть района сложена пермскими угленосными отложениями и отложениями карбона. Палеозойские осадочные породы образуют гряду Чернышева, пересекающую район несколько восточное р. Адзьвы. Северо-Тиманский участок района занят породами палеозоя, осадочными и метаморфическими. Условия почвообразования характеризуются здесь анаэробными процессами. Воды района отличаются сравнительно высокой весенней минерализацией, не падающей в восточных частях района ниже 1,5мг-экв. Летняя минерализация повышена и достигает на востоке до 5-7 мг-экв, а в западной части района до 3-4 мг-экв. Зимняя минерализация в бассейне р. Воркуты достигает 25 мг-экв (рис. 33 и 34). Летний максимум минерализации вод, как и в прочих районах, приурочен ко времени минимальных меженных уровней. Летняя минерализация уменьшается в направлении с востока на запад. Воды района, как правило, бикарбонатно-кальциевые, исключения редки. Роль сильных радикалов очень мала. Летом сильных оснований больше, чем сильных кислот, зимой преобладают сильные анионы.
Летом и, зимой воды рек полярного района имеют рН от 7,5 до 8,0 и несколько выше. Весной обычно воды имеют нейтральную реакцию с небольшими колебаниями, чаще в сторону щелочности. Степень щелочности вод снижается к западу. Окисляемость невысокая - от десятых долей до 4-5 мг О2 /л, что, по-видимому, обусловлено замедленным процессом разложения органического вещества. Щелочная реакция речных вод и бедность органическими веществами не способствуют сохранению в растворе вод больших количеств растворенного железа. Обычно его содержится не более 0,2 мг/л.
Особенностью вод служит также исключительно высокое содержание бикарбонатов. Зимой количество бикарбонатов достигает нескольких сот мг/л, составляя свыше 95% всех соединений. Весной оно снижается до 35 мг/л, т. е. остается все же вдвое большим, чем в реках таежной зоны республики. По общему характеру минерализации воды этого района относятся летом к I классу по Пальмеру и Сулину, а зимой - к III классу по Пальмеру и к IV классу по Сулину (рис. 35).
Горно-Уральский район расположен вдоль западных склонов Урала по восточной границе республики. Южная его граница, ввиду отсутствия точных аналитических данных, проводится условно по характеру торного ландшафта, как доминирующего фактора формирования химизма вод. Район охватывает горные реки, стекающие со склонов Урала (главным образом их верховья).
Под влиянием условий сильно пересеченного горного рельефа, создающего ускоренный сток воды, минерализация вод невысока. Хорошая аэрация (благоприятный газовый режим) и ничтожная роль болотных вод в питании рек вызывают недостаток растворенных органических веществ, а также и железа. Слабая застойность вод препятствует обогащению их продуктами разложения органического вещества, т. е. угольной кислотой, что в свою очередь ограничивает процессы химического выветривания пород.
На величину минерализации вод района решающее влияние оказывает длительное снеговое питание. Весной минерализация ниже той, которая наблюдается на Печоре и Усе, и, по-видимому, не выше 0,5 мг-экв. Летом она возрастает, достигая 1-2,5 мг-экв, причем увеличение это идет постепенно. Зимняя минерализация не выше 4 мг-экв.
Характерной чертой минерализации вод здесь служит вторая щелочность, составляющая до 90% всех соединений. Роль сильных анионов ничтожна.
Воды района принадлежат к I классу по Пальмеру и по Сулину. Они бедны органическими веществами и железом, содержание которого обычно не более 0,2 мг/л, а чаще измеряется сотыми долями мг/л. Количество угольной кислоты в воде не более нескольких миллиграмм на литр. Реакция вод района нейтральная или близкая к ней. По мере выхода вод района на равнину гидрохимические свойства их постепенно изменяются.
Печорский район объединяет большую часть бассейна р. Печоры, за исключением тех рек и верховьев правых притоков, которые относятся к двум предыдущим районам. Из левых притоков Печоры вне района расположена большая часть бассейна р. Северной Мылвы, бассейна р. Ижмы и небольшие участки бассейна р. Пижмы (рис. 36).
Значительная часть бассейна р. Усы, а также бассейн Верхней Мезени, ввиду некоторых отличий в химизме вод, выделены в самостоятельные районы. Почти вся территория района покрыта мощными четвертичными отложениями. Коренные породы почти не имеют выхода на поверхность.В питании рек видное место принадлежит водам четвертичных отложений. Отдельные незначительные выходы коренных пород, приуроченные к долинам рек, встречаются преимущественно по левым притокам Печоры от р. Ижмы до р. Цильмы. Равнинный рельеф района и значительная заболоченность повышают роль болотных вод в питании рек.
Гидрохимический облик вод р. Печоры - основной водной артерии района - слагается в результате физико-химического взаимодействия вод притоков, химизм которых формируется в различных условиях (рис. 38).
Минерализация вод колеблется в сравнительно нешироких пределах, в малых реках она выше, чем в больших. Весенняя минерализация в несколько раз выше, чем в Горно-Уральском районе. Она колеблется от 0,6 до 0,9 мг-экв. Нарастание величины летней минерализации вод нередко прерывается дождевыми паводками. Величина максимальной летней меженной минерализации в зависимости от водности года меняется, но, как правило, она не превышает 3-4 мг-экв, если не считать малых рек, где минерализация достигает 7 мг-экв, и азональных выходов сильно минерализованных вод. Зимой минерализация вод не превышает 10 мг-экв. Таким образом, диапазон изменений величины минерализации вод в течение года - 0,6-10 мг-экв.
Содержание бикарбонатов щелочных земель колеблется летом от 70 до 80%. Едкие щелочи составляют более 25% суммы катионов. Для летних вод характерно преобладание щелочных земель в катионной части растворенного в них комплекса веществ наряду с заметной ролью сильных оснований.
Сильные кислоты большого значения не имеют в печорских водах и, за исключением северных частей района, содержание сильных анионов редко выходит за пределы 10% от суммы анионов. В средней и нижней частях бассейна содержание анионов увеличивается за счет хлоридов (р. Ижма и грунтовые воды бореальных отложений) и реже за счет сульфатов.
Характерно превышение зимнего максимума над летним в 1,5-2 раза, быстрое нарастание величин минерализации в начале зимы и некоторые колебания летом.
Воды крупных рек принадлежат к I классу по Пальмеру с переходом зимой постепенно по всему району к III классу. В некоторых реках и зимой сохраняется I класс.
Органических веществ и растворенного железа в водах района содержится немного. Так, летом содержится железа около 0,3 мг/л, зимой - до 1,0 мг/л. Окисляемость вод летом 7-10 мг О2 /л, зимой понижается до 4-5 мг О2 /л. В водах малых рек содержание и железа и органических веществ выше.
Зимой в некоторых реках, в том числе и в самой Печоре, возможен некоторый дефицит растворенного в воде кислорода; содержание его падает до 20-30% от нормального. Химическая реакция вод близка к нейтральной, летом слабо щелочная (рН=7,5-7,8), весной кислая (рН = 6,5); в малых реках рН достигает 8,0.
Усинский район. Как в отношении величины и характера минерализации, так и типа сезонных изменений этих величин поверхностные воды Усинского района имеют много общего с поверхностными водами Печорского района, но в некоторых деталях они несут существенные черты отличия от последних. Усинский район находится на стыке влияний формирования химизма вод двух районов - Полярного и Горно-Уральского. Химический облик вод Усинского района зависит также от процессов формирования и метаморфизации химизма вод, свойственных равнинной, сильно заболоченной местности. Вообще здесь отмечается большое разнообразие химизма поверхностных вод, приносимых притоками. В результате этого воды р. Усы имеют несколько повышенную минерализацию, большую величину второй солености, некоторое запаздывание перехода вод из I класса в III класс по Пальмеру. Любопытно отметить интересный пример обратного хода сезонных изменений химизма вод, наблюдавшийся в реках Кочмес и Инта (приток Кось-Ю), т. е. переход вод III класса по Пальмеру в воды I класса. По-видимому, здесь зимой и летом принимают большое участие разные горизонты грунтовых вод. Воды этих последних рек сравнительно высоко минерализованы. Так, минерализация вод р. Кочмес зимой доходит до 20 мг-экв, т. е. значительно превосходит минерализацию рек Печорского района, летом же она почти сходна с ней, т. е. диапазон сезонных колебаний величины минерализации очень большой.
Мезенский район. Ряд своеобразных отличий, свойственных бассейну р. Мезени и рассмотренных в предыдущем изложении, дает основание для выделения этого бассейна в самостоятельный район.Однако, к сожалению, гидрохимические материалы по этому району крайне скудны. Аналитических данных по химизму притоков р. Мезени почти нет, а по самой реке эти данные ограничены всего лишь пятью анализами, два из которых крайне неполны.
Равнинная местность района сильно заболочена. Она также является областью распространения четвертичных отложений. Здесь нередки выходы верхнепермских отложений, которые, по мнению геолога М. А. Плотникова (1942), могут быть перспективны в отношении солей (соды) и, следовательно, должны влиять на химизм вод.
По величине и характеру минерализации воды р. Мезени близки к водам р. Печоры, но все же имеют некоторое отличие. Например, минерализация мезенской воды осенью 1944 г. была 2,7 мг-экв, т. е. несколько выше, чем в то же время в Печоре, Усе, Сысоле, и ближе к минерализации вод р. Вычегды. Здесь несколько выше роль хлоридов, чем сульфатов.
Тимано-Вычегодский (центральный) район занимает бассейн р. Вычегды (без значительной части его левобережья) и некоторые притоки р. Печоры, главным образом бассейна р. Ижмы. Тиман является как бы осью района и оказывает существенное влияние на характер грунтового питания вод района.
Наиболее характерной особенностью района является гипсоносность и отчасти соленосность пород. Прежде всего, здесь в водах повышена роль сильных анионов. Процессы обогащения вод солями сильных кислот, главным образом сернокислым кальцием, получили здесь, за немногими исключениями, большее развитие, чем обогащение бикарбонатами едких щелочей. Это является существенным отличием вод центрального гидрохимиского района (рис. 39).
Некоторые отклонения от общего характера химизма вод центрального района наблюдаются в бассейнах рек Южной и Северной Мылвы, в верховье р. Вычегды, правых притоков р. Ижмы, некоторых притоков р. Вымь. Участок правых притоков р. Вычегды - рек Кулом-Ю и Пурги вместе с озерами Донты и Кадомскими - отнесен по химизму вод к южному району.
Район довольно сильно заболочен. Таким образом, здесь, помимо грунтовых вод, в питании рек имеют значение и болотные воды. Воды значительной части рек района имеют сравнительно высокую минерализацию. Впрочем, диапазон колебаний минерализации в разных водоемах очень большой.
Обычный летний максимум минерализации колеблется преимущественно в пределах от 5 до 12 мг-экв, но в отдельных случаях он смещается то в сторону понижения, то в сторону повышения. Так, например, летняя минерализация в р. Вычегде, в зависимости от водности года, колеблется от 2,5 до 7,9 мг-экв, а в р. Выми-от 5 до 18 мг-экв. Характерна для района большая изменчивость величин минерализации вод по течению реки (например, рек Ижмы, Лопью и др.) (рис. 41).
Зимой, после некоторого падения осенней величины минерализации вод, наступает постепенное увеличение ее значения. Максимум зимней минерализации в Вычегде немного больше, а в Ижме и Выми он вдвое выше летнего максимума.
Диапазон годовых изменений величин минерализации не очень большой (в р. Вычегде от 1,2 до 10 мг-экв, в р. Ухте еще меньше), что зависит от роли грунтового питания рек. Содержание растворенного железа и органических веществ в водах рек довольно различно, активная реакция вод от слабо кислой (рН = 6,5-6,7) до явно щелочной (рН = 8).
Южный (Сысольский) район занимает территорию республики, расположенную южнее р. Вычегды. Восточная граница его проходит по водоразделу рек Северной Кельтмы и Нем. Основной водной артерией района служит р. Сысола; сюда же включаются бассейн р. Лузы и реки Камского бассейна (р. Летка с притоками, р. Кобра). К этому же району отнесена часть правобережья р. Вычегды (реки Пурга, Кужба, Кулом-Ю, озера Донты и Кадомские).
Район покрыт толщей четвертичных отложений, широко распространены также юрские и пермские осадочные породы, известны залежи железных руд.
Характерным свойством поверхностных вод района является малое содержание сильных анионов, которое даже зимой почти всегда меньше суммы едких щелочей. Воды района имеют кислую реакцию, богаты растворенными органическими веществами и соединениями железа, которые играет в их минерализации заметную роль.
Формирование химизма вод происходит при взаимодействии вод, содержащих угольную кислоту, с породами, богатыми известью, и со значительной долей участия болотных вод.
Величина летней минерализации вод района небольшая. В главных реках района она колеблется в среднем от 2 до 4 мг-экв, в других реках она достигает порой величины 3-4,5 мг-экв (реки Луза, Летка, Черная) и даже 8-9 мг-экв (реки Северная Кельтма, Большая Визинга, Кобра). Колебания летней минерализации вод мало зависят от водности года. Снижение минерализации речных вод в осенний период невелико, и в маловодные годы рано начинает возрастать роль грунтового питания вод. Так, 8 октября 1944 г. минерализация вод р. Сысолы (около дер. Иб) достигала уже 4,1 мг-экв. Возрастание зимней минерализации вод происходит медленно. Величина зимнего максимума минерализации в восточной части района несколько повышена. Весенняя минерализация вод района около 1 мг-экв, т. е. значительно выше, чем в Горно-Уральском и Печорском районах. Диапазон сезонных изменений минерализации для одних рек лежит в пределах от 1 до 10 мг-экв, в других от 1 до 5 мг-экв.
Воды района относятся к I классу по Пальмеру и Сулину и лишь в некоторых бассейнах (Северная Кельтма и др.) зимой они переходят в III класс по Пальмеру и в 4а класс по Сулину. Наиболее свойственна водам кислая реакция (рН = 6,5-6,9). Нейтральная и слабо щелочная реакция обычна для рек восточной и редко - западной части района.
Органических веществ в водах района много. Окисляемость вод иногда превышает 20 мг О2/л.
Количество железа в реках зимой доходит до 3 мг/л, в озерах его больше. Роль соединений железа в общей минерализации вод довольно высока.
Все особенности химизма вод района наиболее отчетливо выражены в бассейнах рек Сысолы (рис. 42), Локчима, Лузы и Летки и несколько слабее в восточных его частях.
| Предыдущая | Следующая |