Гидрологическая и гидрогеологическая характеристика

Гидрологические условия

Водные объекты, расположенные на территории МО «Город Гатчина», относятся к бассейну Балтийского моря. Гидрографическая сеть представляет собой сочетание водных объектов естественного и искусственного происхождения, связанных между собой.

Вдоль северной границы территории МО «Город Гатчина» протекает река Ижора. В нее впадают реки меньшего размера протекающие по территории города. Гидросистема Гатчинских парков является элементом культурного ландшафта парков и городского поселения. Гидросистема парков включает две водные системы, соединенные между собой Павловским каналом (вырытым в конце XVIII в. по южной границе парка Зверинец):

· оз. Колпанское – р. Колпанская – Колпанский канал – р. Парица – р. Ижора;

· оз. Колпанское – Колпанский водовод – безымянный ручей (с протоками из оз. Филькино) – Карпин пруд – оз. Белое (с оз. Черным) – р. Теплая – Форелевый канал – р. Ижора.

Водная система является замкнутой: у нее один источник (Колпанское озеро) и общий водоприемник (р. Ижора).

Таблица 2.3.1.

Гидрографические характеристики основных водных объектов города

Название	Куда впадает, с какого берега	Длина водотока, (км) /площадь зеркала (кв.км)	Площадь водосбора (кв.км.)	Размер водоохранной зоны
Гидросистема парков
оз.Колпанское	Исток р. Колпанская	0,37	18,2	-
оз. Белое	Исток р.Теплая	0,03	7,34	-
оз. Серебряное	Бассейн р. Теплая	0,01		-
Карпин пруд		0,01		-
оз. Черное	Бассейн р. Теплая	0,06	0,52	-
оз. Филькино	Бассейн р. Теплая	0,037	0,065	-
р. Колпанская	р. Парица (пр)		15,6
р. Теплая	р. Ижора (пр)	~ 5	12,5
Колпанский водовод	безымяный ручей	3,6	3,57
Кроме того*
р. Ижора	р. Нева (лв)	76,0	1112,0
р. Парица	р. Ижора (пр)	13,0	194,0

*) Реки Ижора и Парица протекают за пределами территории поселения, но в непосредственной близости от нее.

 

Река Ижора протекает вдоль северной границы территории МО «Город Гатчина» (граница города проходит по правому берегу реки, в 64-62 км от устья). Река берет начало из родников у д. Скворицы (в 11 км северо-западнее города) и впадает в р. Неву у п. Усть-Ижора. Долина реки ниже впадения р. Парицы трапецеидальная. Преобладающая ширина долины – 200-300 м. Пойма двухсторонняя преобладающей шириной 150-200 м. Русло реки извилистое шириной 10-20 м, глубиной в межень 0,5-1,2 м, скоростью течения 0,1-0,3 м/с. Средний уклон реки – 1,25 %. Водный режим реки характеризуется естественной зарегулированностью стока за счет высокой доли в питании реки подземных вод. Бассейн реки на рассматриваемом участке расположен в районе выходов известняков. Наличие карста создает благоприятные условия для накопления запасов грунтовых вод. Дождевые и талые воды поглощаются карстовыми трещинами и воронками. На рассматриваемом участке (от впадения р. Теплой до мостовых переходов) дно реки практически по всей ширине русла зарастает водной растительностью, создавая дополнительный подпор уровня воды до 0,5 м.

Река Парица - правый приток р. Ижоры, берет начало из родников в районе д. Парица. В нижнем и среднем течении долина реки хорошо разработана и имеет ширину 180-200 м. Высота коренных берегов ― 8-10 м. Пойма ровная, луговая шириной 100-150 м. Русло реки извилистое преобладающей шириной 2-6 м, глубиной ― 0,4-0,6 м.

Реки в пределах территории городского поселения ― Теплая и Колпанская ― мелководны (за исключением отдельных глубоких участков), глубины в среднем ― 0,7 м, ширина русла в межень ― около 5 м. Дно преимущественно глинистое. Русла сильно зарастают водной растительностью. Поймы рек весной заливаются.

Река Теплая (Гатчинка) берет начало из оз. Белое и впадает в р. Ижора. Ширина русла колеблется от 8 до 20 м., глубина ― от 0,5 до 1,2 м. Сток реки зарегулирован озерами, расположенными в ее истоке, и искажен водоотбором из оз. Серебряное. Вследствие малого естественного наклона русла берега реки подтоплены и заболочены. Само русло заилено и заросло различной водной растительностью. При падении уровня воды в реке русло сильно мелеет, появляются острова. До середины XIX в. р. Теплая впадала в р. Парица, но из-за высоких уровней воды в ней и распространения подпора (что вызывало заболачивание парка) р. Теплая была повернута Форелевым каналом в р. Ижора. Пойма р. Теплая отделена от поймы р. Парица дамбой длиной 1 км, со шлюзом в ее теле. Длина канала ― 5,6 км, в настоящее время в 3-х км от его устья образовался порог и р. Теплая течет по новому руслу.

Река Колпанская берет начало из оз. Колпанское и впадает в р. Парица в 0,5 км от ее устья. В верхней части на протяжении 2,4 км и в нижней (~ 2 км) русло реки канализовано, кроме того зарегулировано несколькими плотинами. Ширина реки в межень ― 2-4 м, в нижнем течении на территории парка Зверинец ― местами до 6-8 м, в искусственных водоемах (у плотин) ― до 20-60 м. Глубина воды в реке ― от 0,3 до 1,0 м., в водоемах ― более 2 м. Берега реки, в основном, невысокие, залужены, закустарены, залесены. Почти на всем протяжении русло интенсивно зарастает водной растительностью. Когда-то р. Колпанская впадала в оз. Белое. В середине XIX в. для понижения уровня воды в р. Теплой и предотвращения заболачиваемости прилегающей территории парка был вырыт Колпанский канал до р. Парица.

Комплекс парковых озер и оз. Колпанское занимают впадины древней ледниковой долины. Озера относятся к категории малых (площадь зеркала ― менее 0,05 кв.км.).

Оз. Колпанское ― естественный водоем, к центральной части которого примыкают два выработанных карьера, соединенных с озером. Ширина озера ― 500-600 м., глубина ― 1-3 м. Дно сильно заилено, толщина отложений сапропеля местами достигает 8 м. Берега низкие, вязкие, заболоченные, заросли тростником; северный берег ― открытый, южный ― густо залесен, западный ― ограничен автодорогой. Озеро питается за счет подземных источников (родников) и поверхностного стока с площади водосбора. Озеро зарастает, общая площадь водной растительности занимает до 40% акватории. Из озера, кроме р. Колпанская, берет начало искусственный Колпанский водовод.

Колпанский водовод ― был построен в конце XVIII в. для дополнительного питания парковых озер. Впадает в безымянный ручей на территории Приоратского парка. Связан двумя протоками с оз. Филькино, обеспечивая его проточность. Служит водоприемником осушительной системы в Приоратском парке. Длина его ― 3,6 км., ширина ―1-1,5 м, в приустьевой части (Карпин пруд) ― до 18 м. Глубина незначительна ― 0,2-0,6 м. Дно песчано-илистое. Берега невысокие (0,3-1 м), пологие, задернованы. Берега водовода и многочисленные сооружения (переходы) сильно разрушены. Прилегающая к нему территория Приоратского парка заболочена. Водовод интенсивно зарастает водной растительностью.

Комплекс парковых озер состоит из озер искусственного происхождения (вырытых или возникших в результате строительства плотин в конце XVIII в.) - Белое, Серебряное, Черное, Филькино, Карпин пруд, - связанных между собой протоками. Озера ― проточные; питание осуществляется в основном за счет подземных источников (ключей), а также поверхностного стока и перетока. Наиболее многочисленные выходы родников ― в оз. Серебряное. Состояние озер неудовлетворительное: дно в значительной степени заилено; берега ― низкие, заболочены, залужены, закустарены; происходят интенсивные процессы зарастания водной растительностью (площадь зарастания составляет до 40% акваторий).

Особенностью водного режима рек и озер является обильное подземное питание за счет разгрузки подземных вод в крупных родниках и их системах. Уровенный режим рек в бассейне р. Ижора значительно искажен за счет антропогенного воздействия (дамб, каналов, шлюзов, прудов, искусственных озер). Отмечается воздействие в виде значительного водоотбора из реки и подземных водоносных горизонтов, имеющих гидравлическую связь с поверхностными водами, для хозяйственно-питьевых и промышленных нужд, а также из-за сброса в р. Ижора большого объема сточных вод г. Гатчины и других населенных пунктов, расположенных на ее берегах.

Стоковый режим. Регулирующее влияние карста сказывается и на внутригодовом распределении стока. Доля весеннего половодья составляет 30-40% от годового стока (при 50-60% для некарстовых рек). Наименьшие среднемесячные значения стока наблюдаются в марте, наибольшие в мае. Средний годовой модуль стока рек рассматриваемой территории ― около 16,0 л/с кв.км., минимальный 30-ти суточный зимний ― 9,6 л/с кв.км.. Минимальный 30-ти суточный сток колеблется от 0,8 (р. Ижора ниже впадения р. Теплая) до 0,15-0,3 куб.м/с (реки Парица и Теплая в приустьевых участках).

Ледовый режим. Первые ледовые образования появляются в первой-второй декадах ноября. Осенний ледоход в среднем длится 5-10 дней. Реки замерзают в конце ноября ― начале декабря. Продолжительность ледостава колеблется от 88 до 158 суток. После образования ледостава происходит интенсивное нарастание льда, которое затем замедляется. Наибольшая толщина льда отмечается в марте. Характерной особенностью рек является то, что в истоках они не замерзают даже в самые суровые зимы: питающие реки родники имеют постоянную температуру 4-6 °С, поэтому ледостав на них неустойчивый. Вскрытие рек начинается в первых числах апреля и в среднем длится 20 дней. Продолжительность весеннего ледохода 3-8 дней. Заторы образуются редко.

По химическому составу поверхностные воды относятся к гидрокарбонатно-кальциево-магниевой формации. В период зимней межени в воде рек отмечается повышенное содержание нитратов 0,75-5,0 мг/л. По величине жесткости воды относятся к умеренно-жестким: величина общей жесткости составляет в период летней и зимней межени 6,9-3,65 мг-экв/л, наименьшая величина жесткости (1 мг-экв/л) отмечается в весеннее половодье. Цветность вод очень мала ― от 3 до 20°, возрастая в период весеннего половодья до 24-48°.

Гидрогеологические условия на рассматриваемой территории в большинстве случаев характеризуются наличием нескольких водоносных горизонтов.

Первый водоносный горизонт приурочен к болотным и техногенным образованиям и озерно-ледниковым отложениям. Водовмещающими грунтами являются торф, насыпные грунты и пески пылеватые. Уровень грунтовых вод фиксируется вблизи дневной поверхности. Воды чаще всего безнапорные. Мощность водоносного горизонта составляет первые метры.

Второй водоносный горизонт приурочен к флювиогляциальным отложениям и встречается на глубине 2-5 м в песках различной крупности, галечниках и гравийных грунтах. Воды напорные, величина напора в среднем составляет от двух до четырёх метров (микрорайон Промзона №1)

Третий водоносный горизонт приурочен к среднедевонским песчаникам, залегающим в виде прослоев среди глин. Воды напорные локального распространения. Величина напора от 3 до 7 м.

Четвертый водоносный горизонт приурочен к известнякам сильно трещиноватым (возможно ордовикского возраста). В пределах площадки промзоны №1 горизонт вскрыт на глубине 18-19 м. Воды трещинно - пластовые, напорные, величина напора 18-20 м.

Годовая амплитуда колебания уровня грунтовых вод равна 2 м. Грунты и грунтовые воды могут проявлять слабую агрессивность по отношению к бетону нормальной плотности, но высокую активность в отношении стальных и свинцовых конструкций.

По данным ПГО «Севзапгеология» и в соответствии со «Схемой условий водоснабжения Ленинградской области» территория Гатчинского муниципального района является обеспеченной пресными подземными водами за счет горизонтов песчаников и мергелей девонской систем, известняков ордовика и кембрия. Подземные воды указанных горизонтов пресные, преимущественно гидрокарбонатные, смешанного катионного состава.

Бактериологическое состояние не защищенных или недостаточно защищенных горизонтов подземных вод неблагополучное. Наиболее используемый ордовикский водоносный горизонт слабо защищен от поверхностного загрязнения. На отдельных участках мощность перекрывающих его пород составляет от 0,5 до 8 м, в отдельных случаях перекрывающие породы отсутствуют совсем. Необходим контроль состава вод и источников загрязнения.

Выводы

· Водообеспеченность города поверхностным стоком низкая (сток внутригородских водотоков не превышает 0,3 м куб/с).

· Водный режим рек и озер на рассматриваемой территории характеризуется естественной зарегулированностью стока за счет высокой доли в питании подземных вод. С преобладанием в питании рек и озер подземных вод связана и особенность ледового режима ― частое отсутствие постоянного ледового покрова на озерах и реках Колпанская и Теплая.

· Гидросистема парков находится в настоящее время в запущенном состоянии: озера и реки обмелели, заилены, заросли водной растительностью, берега заболочены. Необходимы мероприятия по расчистке русел от ила, растительности, мусора; берегоукрепление (отсыпка песка, одерновка), дноуглубительные работы.

· На качество воды рек и озер в настоящее время существенно влияет хозяйственная деятельность на водосборах (вырубка лесов, распашка земель, застройка прибрежных территорий, сброс недостаточно очищенных и неочищенных сточных и ливневых вод и т.д.), что существенно влияет на химический состав поверхностных вод. В воде отмечаются повышенные концентрации биогенных и органических веществ, нефтепродуктов, ионов тяжелых металлов, патогенная микрофлора и т.д.

· Гидрогеологические условия территории характеризуются наличием нескольких гидравлически связанных водоносных горизонтов. Преобладающим источником питания водоносных горизонтов являются атмосферные осадки, на отдельных участках возможна подпитка горизонтов за счет подземных вод.