Гидрологическое и гидрохимическое состояние поверхностных вод бассейна западной двины

Территория Смоленской области заключает в себе бассейны трех основных рек: Днепра, Западной Двины и Волги.

В настоящее время действует четыре государственных водомерных поста: с.с. Болшево, Соловьево, гг. Дорогобуж и Смоленск. Наблюдения за уровнями и расходами воды на р. Западная Двина ведутся у города Велижа с 1928 года.

Водный режим рек характеризуется наличием весеннего половодья, низкой летней и зимней межени и неежегодных дождевых паводков, прерывающих летнюю межень.

Питание рек идет главным образом за счет весеннего таяния снегов, меньшая роль принадлежит дождевым и грунтовым водам.

На величину стока влияют также гидрографические факторы: величина площади водосбора, форма бассейна, средний уклон водотока, средняя высота бассейна, лесистость, заболоченность, озерность бассейна.

Кроме вышеперечисленных факторов на водность рек влияет и водохозяйственная деятельность в бассейне. Речная вода используется в основном на технологические цели предприятий. В виду значительного отставания северо-запада области от центра и востока по уровню экономического развития технологическое использование вод бассейна Западной Двины практически отсутствует.

В связи с тем, что преобладающее значение в питании рек имеют весенние талые воды, наивысшие уровни и наибольшие расходы воды наблюдаются в период половодья.

Половодье является важнейшей фазой гидрологического режима, во время которого проходит от 50 до 70% годового стока.

Вскрытие рек происходит почти одновременно по всей территории Смоленской области в среднем в конце марта – начале апреля. В отдельные годы вскрытие и очищение рек ото льда наблюдается раньше или позднее средних сроков.

Заканчивается половодье в конце мая – начале июня. Продолжительность половодья в среднем составляет 60 – 70 дней.

Вытянутая узкая форма бассейна реки Западная Двина оказывает существенное влияние на характер весеннего половодья. В связи с короткими путями склонов местности весеннее половодье развивается довольно быстро. Продолжительность половодья достигает 60 – 70 дней.

На Западной Двине у г. Велижа за годы наблюдений затопление поймы не отмечалось.

Высшие уровни весьма изменчивы. Высота весеннего половодья в среднем 5–6 м, а в годы с высоким половодьем уровень может повышаться до 8 м над наинизшим. В 1931 г. наивысший уровень у г. Велижа достигал 795 см.

На р. Западной Двине у г. Велижа наибольший расход воды составил 1470 м³/с – 15, 16.04.1948 г.; 27, 28.04.1958 г.

Особых катастрофических явлений в период половодья не наблюдалось. Летом и осенью реки имеют смешанное дождевое и грунтовое питание. Летне-осенняя межень на рассматриваемой территории обычно наступает в середине мая и заканчивается в третьей декаде ноября. Почти ежегодно летне-осенняя межень прерывается дождевыми паводками в среднем высотой 1,6–2,8 м. Наибольшей высотой и продолжительностью отличаются паводки, проходящие в конце лета и осенью. Наибольшие подъемы уровней воды от выпавших дождей наблюдались в 1917, 1933, 1962 гг.

На реке Западная Двина подъем воды у г. Велижа достигал 5,89 м (30.07.1917 г.).

В целом же по высоте паводки уступают весеннему половодью, хотя изредка достигают высоты среднего весеннего максимума. Продолжительность паводков разнообразна и, в зависимости от характера дождей, колеблется от 4–6 до 30–40 дней. В летне-осенний период поймы затопляются очень редко.

Наименьший расход периода открытого русла на р. Западная Двина у г. Велижа 15,2 м³/с, наблюдался 04 – 05.09.1964 г.

Зимняя межень более устойчивая, продолжается 3 – 4 месяца. Зимние паводки наблюдаются не ежегодно. на р. Западная Двина у г. Велижа наименьший расход зимнего периода составил 4,90 м³/с – 12.03.1947 г.

Таким образом, самые малые расходы чаще всего наблюдаются зимой, когда река питается только за счет подземных (грунтовых) вод.

Годовой сток на р. Западной Двине у г. Велижа в 2000 г. был близок к среднемноголетнему значению и увеличился на 9%, а по сравнению с 1999 г. увеличился на 19%.

В целом в 1999–2000 гг. водность рек бассейна Западной Двины была выше среднемноголетних значений за счет весеннего половодья.

В результате интенсивного использования водных ресурсов не только изменяются количество воды, пригодной для той или иной области хозяйственной деятельности, но и происходит изменение ее качества. Объясняется это тем, что большинство рек является одновременно источниками водоснабжения и приемниками хозяйственно-бытовых, производственных и сельскохозяйственных стоков. Судить о качественных характеристиках воды можно путем сопоставления измеренных показателей с нормативными, характеризующими предельно допустимую концентрацию того или иного вещества в воде водного объекта.

Мониторингом качества (или загрязнения) поверхностных вод на территории области в 2000 г. были охвачены р. Днепр и 14 рек его бассейна (Улица, Мощенка, Лемна, Вопец, Вопь, Нагать, Стабна, Ольшанка, Малая Березина, Свиная, Сож, Остер, Ипуть, Десна), р. Западная Двина, р.р. Лосьмина, Гжать, Держа, Угра в бассейне Волги. Ниже будет приведена гидрохимическая характеристика главной реки бассейна – Западной Двины.

Река Западная Двина

 

Гидрохимические наблюдения велись ТЦ «Геомониторинг-Смоленск» в створах №№39, 44 Смоленским ЦГМС – в створах №№41, 43 (выше и ниже г. Велижа) и лабораторией ИТЦ «Экология» в г. Велиже в створе №42 (водозабор АО «Велижлен»).

Практически на всем протяжении реки значения БПК₅ и ХПК превышали ПДК, что свидетельствует о загрязненности вод различными органическими веществами (БПК₅ в пределах от 1,1 ПДК до 1,3 ПДК, ХПК – до 3,3 ПДК).

Воды реки ниже г. Велижа (створ №43) загрязнены фенолами и азотом нитритов. Средние концентрации составили: фенолов – 1,5 ПДК, азота нитритов – 3 ПДК.

Как и в прошлые годы воды реки загрязнены железом: в большинстве отобранных проб концентрации железа превышают норму. Содержание железа в воде уменьшается на протяжении реки от 1,05 мг/л (в створе №39 – на входе) до 0,137 мг/л (в створе №44 – на выходе) при ПДК равном 0,1 мг/л.

К створу №44 снижается концентрация марганца (от 7,8 до 4,7 ПДК) и меди (28,5 ПДК – 14,3 ПДК), что свидетельствует о достаточной самоочищающей способности реки.

Динамика изменения среднегодовых концентраций основных загрязняющих веществ по р. Западная Двина приведена в приложении.

Смоленский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на основе данных своих наблюдений осуществляет комплексную оценку качества поверхностных вод. Расчеты индекса загрязненности вод (ИЗВ) проводятся по двум главным рекам области: Днепру и Западной Двине. При этом необходимо отметить тот факт, что в перечне анализируемых показателей при расчете индекса загрязненности вод отсутствуют показатели тяжелых металлов и нефтепродуктов, так как лаборатория СЦГМС не выполняет лабораторные анализы по определению концентраций этих загрязняющих веществ.

Воды р. Западная Двина характеризуются по ИЗВ в створах: выше г. Велижа и ниже г. Велижа.

Согласно имеющимся сведениям в 1999 году воды р. Западная Двина выше г. Велижа относятся к чистым (II класс), ниже города – к умеренно загрязненным (III класс).

Оценка качества воды по индексу загрязненности вод (ИЗВ) в бассейне реки Западная Двина за 1996–1999 гг. приведена в приложении.

Обобщая все вышесказанное, делаем вывод о том, что в целом заметного улучшения качественного состава рек в 2000 году не произошло. Данные наблюдений, накопленные в 1994–1999 гг. показывают, что уже в верхнем течении, где антропогенное воздействие незначительно, имеет место загрязнение солями железа, марганца и меди в концентрациях, значительно превышающих ПДК. Это позволяет сделать вывод о том, что наряду с антропогенным загрязнением существует и значительное природное загрязнение вод этими веществами. Для более точной оценки качества поверхностных вод необходимо иметь достоверные данные о природном состоянии водных объектов, а это требует регулярных наблюдений за качеством вод в «фоновых» створах (2).