МАНівська робота "Гідрологічна характеристика озера Клешня"

Міністерство освіти і науки України

Департамент науки і освіти Харківської облдержадміністрації

Харківське територіальне відділення МАН України

 

 

         

Відділення: Науки про Землю

секція: гідрологія

 

 

 

ГІДРОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОЗЕРА КЛЕШНЯ

 

 

 

 

роботу виконав:

Сторожев Данило Вячеславович,

учень 11 класу Малинівської

гімназії Чугуївської районної ради

Харківської області

 

Науковий керівник:                                     Репринцев Дмитро Ігорович,

учитель географії

Малинівської гімназії

Чугуївської районної ради

Харківської області

.

 

 

 

 

 

                                                  

 

 

 

Харків – 2017

ГІДРОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ОЗЕРА КЛЕШНЯ

 

Сторожев Данило Вячеславович, учень 11 класу Малинівської гімназії Чугуївської районної ради Харківської області.

Науковий керівник: Репринцев Дмитро Ігорович, вчитель географії Малинівської гімназії Чугуївської районної ради Харківської області.

 

Актуальністю та головною причиною обрання даної теми виступає проблема вивченості малих озер Харківщини, її узагальненість та відсутність первинних праць з обраної тематики. 

 Відповідно до вищевказаного, об’єктом дослідження ми обрали озеро Клешня, що адміністративно відноситься до Зміївського району Харківської області. Предметом дослідження виступає повна гідрологічна характеристика озера, вивчення фізичних та хімічних  властивостей.

Метою роботи є вивчення умов утворення озера, здійснення комплексного аналізу та систематизація зібраних даних, визначення значення для місцевої екосистеми, дослідження екологічного стану.

Для досягнення  мети були поставлені наступні завдання: збір та аналіз основних джерел з гідрології та озерознавства басейну Сіверського Дінця, виявлення  походження озерної котловини; зняття фізичних та хімічних показників, опис навколишньої місцевості, вивчення значення озера для екосистеми та його екологічні проблеми, порівняння озера Біле та озера Клешня, аналіз та синтез зібраної інформації, формування висновку.

За результатами дослідження було надано повну гідрологічну характеристику озера Клешня: пояснене його походження, виміряні основні фізичні показники, проведено хімічний аналіз води, описано місцевість навколо озера, його вплив на екосистему, розглянуті проблеми об’єкту, порівняні досліджені озера.

Результати  дослідження мають первинні наукові дані та ніколи не вивчались в такому детальному контексті. Тому наведені результати дослідження можуть бути використані в публікаціях наукових періодичних видань, під час вивчення курсів гідрології, географії рідного краю та Харківщинознавства.

 

З М І С Т

 

ВСТУП…………………………………………………………………………..	4
РОЗДІЛ 1. МЕТОДОЛОГІЧНІ  ТА  ТЕОРЕТИЧНІ  АСПЕКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ…………………………………………………………………	7
Методологія дослідження проблеми………………………………...      Історичний аналіз вивченості водойм басейну Сіверського Дінця..	7 8
Огляд і аналіз основних джерел та літератури ……………………..	10
РОЗДІЛ 2. ГІДРОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ………………..………....	12
2.1. Загальні відомості…………………………………………………….. 2.2. Гідрографічна характеристика ……...……………………………….. 2.3. Гідрологічна вивченість…………………………………………….... 2.4. Навколишнє середовище……………………………………………... 2.5. Озерна улоговина та чаша………………………………………….... 2.6. Водний режим ………………………………………………………... 2.7. Льодовий та температурний режим………………………................. 2.8. Якість води ………………………………………………………….... 2.9. Господарське використання………………………………………….. 2.10. Порівняльна характеристика озер Біле та Клешня…………………	12 12 12 13 14 16 17 18 20 20
ВИСНОВКИ……………………………………………………………………… СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ І ЛІТЕРАТУРИ……………………... ДОДАТКИ ………………………………………………………………………..	24 27 30

 

 

В С Т У П

 

Озера – одне з найбільших багатств нашої держави. В Україні їх налічується понад 20 тисяч і всі вони, починаючи від Ялпугу і закінчуючи зовсім маленькими,  відіграють величезну роль у функціонуванні місцевої екосистеми та господарської діяльності людини. Вони формують мікроклімат своєї місцевості, утворюють своєрідне поєднання флори та фауни, забезпечують цілісність географічної оболонки, не говорячи про природню естетику, що дарує людям радість і натхнення.

Малі озера басейну Сіверського Дінця відіграють важливу роль і їх дослідженню також необхідно приділяти значну увагу, бо не розуміючи як функціонує хоча б один елемент, можна дати хибну характеристику всій гідрологічній системі.

Актуальністю та головною причиною обрання даної теми виступає проблема вивченості малих озер Харківщини, їх узагальненість та відсутність первинних праць. 

На сьогоднішній день зазначена тема поглиблено не вивчається. Це пояснюється тим, що в сфері наукового інтересу пріоритетними напрямами діяльності залишаються найбільші водойми України, від яких значною мірою  залежить господарство. Такий висновок було отримано, аналізуючи публікації з гідрології та озерознавства. На вивчення об’єктів місцевого рівня не залишається  засобів, що пояснюється малою кількістю видатків державного фінансування, як повідомляє ДУ «Інститут економіки природокористування та сталого розвитку НАН України». Тому, вважаємо, наша робота послужить справі розвитку гідрології рідного краю, що дасть поштовх розвитку цієї науки не тільки на районному рівні, але й на всеукраїнському.

Мета роботи – вивчення умов утворення озера в обраній місцевості, здійснення комплексного аналізу зібраних даних та їх систематизація, визначення значення для місцевої екосистеми, екологічного стану озера.

 

Для досягнення мети були поставлені такі завдання:

• збір та аналіз основних джерел з гідрології та озерознавства басейна Сіверського Дінця, визначення стану вивченості малих гідрологічних об’єктів;
• визначення геологічної історії формування озера;
• вимірювання фізичних та хімічних показників, дослідження навколишньої місцевості;
• вивчення значення озера для екосистеми та його сучасні екологічні проблеми;
• порівняння досліджених озер;
• аналіз та синтез зібраної інформації, формування висновку.

Об’єктом дослідження обрано озеро Клешня, що адміністративно відноситься до Зміївського району Харківської області та знаходиться на відстані в 1,2 км від селища міського типу Есхар Чугуївського району Харківської області.

Предметом дослідження виступає повна гідрологічна характеристика озера, його фізичні та хімічні  властивості, інші показники, що мають істотне значення на місцеву екосистему та екологічний стан.

Робота заснована на загальних методологічних принципах сучасної гідрології та озерознавства. У роботі ми використовували як суто географічні, так і загальнонаукові методи. Основу становлять екскурсійні, польові методи спостереження та вимірювання, новітні геоінформаційні системи (далі – ГІС), що дозволяють зібрати необхідну для характеристики озера інформацію – фізичні та хімічні властивості. Комплексний аналіз застосовувався для обробки отриманих даних, виявлення особливостей водойми, формування його значимості для місцевості. Метод хімічного аналізу дозволив виявити властивості води, що також дав змогу пояснити сукупність процесів та явищ що відбуваються в озері. Також використовувався проблемно-хронологічний принцип аналізу джерел, загальногеологічні та геоморфологічні методи опису берегової лінії та її складу, положення щодо рівня моря, висвітлення процесів об’єкта із застосуванням методів аналізу і синтезу, порівняльний метод для співставлення досліджених озер та визначення їх спільних та відмінних ознак. Також використовувались натурні спостереження, методи реєстрації та оцінки стану середовища екологічної методології.

Робота має два розділи:

• в першому розділі теоретичного спрямування наводиться характеристика джерел, короткий огляд і аналіз джерел, пов’язаний з дослідженнями водойм басейну Сіверського Дінця, що використовувалась для написання роботи,  наводиться методологія дослідження, подаються відомості про вивчення водойм подібної тематики регіонального, всеукраїнського та світового рівнів;
• другий розділ присвячений практичному гідрологічному дослідженню озера, вимірюванню та огляду його компонентів, аналізу та синтезу отриманих даних, вивченню впливу озера на навколишнє середовище, екологічного стану водойми, виявленню схожих та відмінних ознак досліджених озер.

Наукова новизна роботи полягає в детальному дослідженні маловивчених об’єктів та явищ природної мережі місцевих водойм, подоланні узагальненості та наданні конкретизації обраній тематиці. Сама відсутність подібних праць робить дослідження первинним джерелом інформації.

Результати  дослідження мають первинні наукові дані та ніколи не вивчались в такому детальному контексті. Тому наведені результати дослідження можуть бути використані в публікаціях наукових періодичних видань, під час вивчення курсів гідрології, географії рідного краю та Харківщинознавства у освітніх закладах різного ступеню спеціалізації та акредитації, на заняттях гуртків краєзнавчого циклу, як окрема стаття у працях більш широкого, але тематично, пов’язаного, змісту.

 

Р О З Д І Л  І

ТЕОРЕТИЧНІ ТА МЕТОДОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ

 

1.1. Методологія дослідження проблеми

В основі роботи лежать загальні методологічні принципи сучасної географії та  гідрології, озерознавства.  Особливої уваги вимагає дослідження озерних екосистем.

Необхідність вивчення лімнологічних особливостей озер зумовлюється прагненням вирішення на цій основі сучасних, комплексних, проблем географії, гідробіології, гідрофізики, гідрохімії, гідроекології та інших наукових дисциплін на прикладі місцевих гідрологічних об’єктів.

Сучасний підхід до дослідження озер передбачає вивчення динамічних процесів їх існування, визначення антропогенного впливу на них, розгляд явищ, що відбуваються на водозбірному басейні. В основу такого підходу покладено принцип комплексності дослідження озера, як цілісної екосистеми, природні компоненти якої тісно взаємопов’язані між собою [18, с.4].

З цією метою можна надати гідрологічну характеристику озера що включає: походження, розміри, будову улоговини та характер берегової ліній, фізичні і хімічні властивості водних мас, що формуються на водозборі і в самому водоймищі, їх живлення, термічний і льодовий режим, склад, режим концентрації і баланс зважених і розчинених мінеральних і органічних речовин, склад водних організмів, вплив інших водойм на об’єкт [18, с.4-5].

Аналізуючи роботи з географічного краєзнавства, ми виявили лише поодинокі дослідження озер [18], в основному – описові з невеликою кількістю фактичного матеріалу епізодичного, несистемного та обмеженого характеру, що не надає цілісної картини обраній проблемі.

Вивчаючи озера, варто використовувати системний підхід, який ґрунтується на послідовному використанні аналізу і синтезу обробки отриманих даних за допомогою основних методів географії – спостереження та вимірювання.

Тому ефективними прийомами цих методів стали гідрологічні, гідрохімічні і гідробіологічні зйомки озера, що надають комплексне уявлення про водойму, а метод хімічного аналізу надав фактичну інформацію про склад води [22, 24].

 Конструктивними прийомами отримання даних стали ГІС та моделювання, що полегшують справу зняття показників без повного комплекту необхідного обладнання. Також це надало змогу переносити математичну модель на саму екосистему і перевіряти правильність основних уявлень, співставляючи результати моделювання з експериментальними даними (додаток И).

У роботі ми використовували і загальнонаукові методи. Порівняльний підхід – один з фундаментальних та основних напрямків пізнавального процесу. Порівняння – базовий принцип різноманітних методів класифікації, типологізації, генералізації, оцінювання інформації з різних джерел. Також використовувався проблемно-хронологічний принцип аналізу літератури та джерел [9, с. 14].

Статистичний метод дозволив шляхом обробки даних спостережень виявляти залежність між компонентами, об’єктом і предметом дослідження, а на підставі отриманих результатів, скласти комплексне уявлення про об’єкт дослідження [9, с. 19], зробити висновки та прогнози на найближче майбутнє.

Метод опису допомагає досліджувати об’єкти і процеси шляхом їх змісту, форм, структури, функціонування. Так, в роботі, ми неодноразово використовували даний метод для опису компонентів екосистеми озера, висвітлення їх впливу один на одного [9, с. 8].

 

1.2. Історичний аналіз вивченості водойм басейну Сіверського Дінця

Перші наукові гідрологічні праці в Україні з’явилися з середини XVIII ст., а регулярні систематичні спостереження почали проводити лише з XIX ст. дослідженнями Дніпра 1804 р., Десни 1839 р., Прип’яті 1843 р. [8], коли зросли господарські потреби населення. 

Перші дослідження басейну Сіверського Дінця також пов’язані з розвитком промисловості та індустріалізації, відносяться вони до початку XIX ст. і, саме тоді,  була проведена перша зйомка та нівелювання річки, а детальні гідрографічні плани з’явилися вже 1863 року [12, с. 1]. Хоча промисловців, переважно, цікавив Донбас як джерело корисних копалин, у Харкові, Луганську, Донецьку та інших містах виникають сотні промислових підприємств, які починають споживати воду Сіверського Дінця, через що вона почала швидко міліти. Щоб уберегти Сіверський Донець від обміління, ще в позаминулому столітті великий учений В.В. Докучаєв заклав у заплаві притоки Деркул заповідник, а видатний російський інженер        Н.П. Пузиревський на початку минулого століття розробив і здійснив облаштування водного шляху від гирла до міста Бєлгорода, де намагався відновити судноплавство.

Наприкінці XIX ст. були здійснені перші узагальнення щодо гідрології Дніпра, що дало початок вивченню окремих річкових басейнів. Так, в 1892 році почались системні спостереження і Сіверського Дінця, а з початку XX ст. мережа стаціонарів почала розширюватися і на сусідні його притоки [12, с.1].

В період з 1918 по 1939 роки Українською метеорологічною службою була створена стаціонарна гідрологічна мережа з вивчення та моніторингу режиму поверхневих вод [8; 25, с. 175-176], кількість пунктів яких зростала щорічно. Причиною цьому було впровадження поліпшених умов судноплавства, водопостачання, будівництво гребель та гідроелектростанцій. Наступні дослідження водойм басейну Сіверського Дінця були покладені спочатку на Харківський інженерний гідрометеорологічний інститут, а з 1945 року на Харківський гідрометеорологічний технікум [12, с.2].

Починаючи з 1960-х років в СРСР починається розвиток меліорації земель та рибного господарства. В Харківській області будуються ставки та водосховища, дослідження яких тоді здійснювали проектно-дослідні інститути.

Важливим етапом в дослідженні водойм басейну Сіверського Дінця стали 1990-1995 роки, коли була здійснення паспортизація 142 річок [12, с.3].

Дослідження та моніторинг стану водойм басейну Сіверського Дінця на сьогоднішній день покладено на Український науково-дослідний гідрометеорологічний інститут, Інституті гідробіології НАН України, Український науково-дослідний інститут водогосподарсько-екологічних проблем, Інститут водних проблем і меліорації НАН України, інститут «Укрводпроект»  та Державне агентство водних ресурсів України, в нашому випадку, на його Сіверсько-Донецьке басейнове управління, а окремі дослідження також здійснюються фаховими факультетами спеціалізованих та вищих навчальних закладів Харкова та України. На даний момент в басейні Сіверського Дінця створено 70 гідропостів на 35 річках України та Росії та 20 створів на 9 річках України [12, с.3].

Сучасний етап розвитку гідрології спрямований на дослідження водних ресурсів і водного балансу окремих регіонів, в тому числі і з урахуванням можливих кліматичних змін, прогнозування майбутнього стану водних ресурсів за математичними моделями побудови прогресії та на розв’язання проблем водозабезпечення посушливих регіонів, управління басейнами транскордонних річок. Він характеризується автоматизацією гідрологічної мережі та регіональним узагальненням інформації про водний режим стосовно потреб різних галузей економіки [8; 25, с. 157-164].

 

1.3.  Огляд і аналіз основних джерел та літератури

 Наукових праць, присвячених дослідженню прісних водойм, в тому числі озер Слобожанщини, дуже мало, тому при написанні роботи ми комбінували навчально-методичну та популярну літературу при дослідженні обраного об’єкту.

Розпочинаючи роботу над обраною темою, ми збирали джерела подібного напрямку дослідження. Ще в тому році було знайдене необхідне наукове підґрунтя, тому основним джерелом залишається та ж сама методологічна та  наукова база: посібник для студентів факультету фізичної географії й картографії ХНУ імені   В.Н. Каразіна «Загальна гідрологія», в якому був присутній навчальний блок з гідрології озер [16, с. 70-87 ]. Це джерело надає опис критеріїв виділення характеристики озер, як необхідно збирати гідрологічні дані, обробляти їх, а також посилання на іншу літературу з озерознавства. Доповненням до отриманої інформації стала інформація сайту Омської філії Федеральної бюджетної установи «Територіальний фонд геологічної інформації по Сибірському федеральному округу». В цьому джерелі була надана чітка та деталізована інформація плану повної гідрологічної характеристики озера, наводилися формули та схеми для обробки даних. Іншим корисним джерелом для порівняння та критеріїв уточнення стала наукова робота Ю. О. Левчука «Морфолого-морфометричний аналіз озерних улоговин» Волинської обласної МАН [18], в якій надавалися та обґрунтовувалися теоретичні відомості дослідження озер. Необхідними були також картографічні джерела: топографічна карта Харківської області Київської військово-картографічної фабрики [27],  атлас Харківської області видавництва «Мапа» [26] та ГІС: Google Maps, Kiev Home, Altimetro, інтерактивна кадастрова карта Кадастрової служби України (додаток И). Для отримання загальних уявлень про природу озерної екосистеми та їх 45-річні зміни в часі використовувались матеріали VIII випуску Харківського відділу географічного товариства України 1971 року «Харківська область: природа і господарство» [20] та навчальний посібник Харківської академії неперервної освіти природи міст та районів Харківської області 2016 року [6]. Частково використовувались матеріали інженерної гідрології ХНУМГ імені О.М. Бекетова [30] та статті туристів з інтернет ресурсів.

Р О З Д І Л  2

ГІДРОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА

2.1. Загальні відомості

 Основні дані об’єкту було зібрано 2 листопада 2017 року у 11:00 годині дня.

 Озеро Клешня знаходиться в колишній річковій долині пра-Дінця та відноситься до його сучасного водозбірного басейну (додаток А, Б). Географічні координати: 49°46'46" північної широти 36°35'30" східної довготи (додаток И).

 Адміністративно відноситься до Зміївського району Харківської області та лежить на крайньому північному сході адміністративної одиниці. До озера легше дібратися від селища міського типу Есхар Чугуївського району Харківської області – від центра селища до озера всього 1700 м по прямій (2500 м по шляхам) за азимутом 180° [26, с.3].

 Середня висота над рівнем моря: 96 м (додаток И).

 

2.2. Гідрографічна характеристика

 За допомогою публічної кадастрової служби України, сайту Google Maps та власних натуралістичних вимірювань, вдалося дослідити фізичні характеристики озера. Використовуючи сервіс «Мої карти» додатку Google Maps за допомогою інструменту «виміряти площу та відстані» було встановлено площу водного дзеркала − 2,11 га, довжина склала 600 м, ширина: максимальна − 70, середня − 30 м, довжина берегової лінії – 1500 м (додаток И).

 За допомогою простих метричних приладів та рибацького обладнання нам вдалося виміряти глибини озера та скласти схеми профілю дна. Середня  глибина складає 1,35 м, максимальна: 2,2 м.

 

2.3. Гідрологічна вивченість

 Використовуючи сервіс професійної будівельної компанії «Kiev Home» та їх інструмента «Калькулятор ставків різних форм», задіявши дані про радіуси ширини та довжини озера, середню глибину, вдалося виміряти об’єм – 43708,8 м³ (додаток И).

 За характером водного балансу, озеро Клешня відноситься до стічних витік був виявлений на північно-східному березі, стік – на південно-західному (додаток Г). За ступенем мінералізації води озеро відноситься до прісних.

 

2.4. Навколишнє середовище

В загальному орографічному відношенні територія приурочена до південно-західного схилу Середньоросійської височини та північної частини Донецької терасової низовинної рівнини, тому в такому складному рельєфі переважають хвилясті рівнини, розчленовані хвилястими долинами, балками та ярами. Загальний похил поверхні району на південь (південний захід і південний схід). Абсолютні висоти коливаються від 203,1 м у північно-східній частині району - до 84 м у заплаві Сіверського Дінця в районі селища Есхара. Відносні висоти досягають значних величин у долині р. Сіверський Донець. У Чугуївському районі переважають низовинні алювіальні рівнини. Уздовж лівого берега Сіверського Дінця широкою смугою тягнеться рівнина, що являє собою річкові тераси різного виду. Місцями ширина долини досягає 50 кілометрів. Територія навколо озера – рівнинна. [6, с. 240-241]. Висота над рівнем моря навколо озера також неоднакова, на південному заході, біля стоку, вона складає 95 м, на північному сході, біля витоку, 97 м (додаток И):

Рис. 1.1 Вимірювання висоти над рівнем моря за допомогою ГІС «Altimetro»

 У геологічній будові берегової лінії озера переважають відклади палеогенової та неогенової систем. Вони представлені глинами, пісками, суглинками. У четвертинних відкладах: леси та лесовидні породи еолово-делювіального походження, супесі, суглинки, а також алювіальні піщано-глинисті відклади заплав річок [6, с. 241].

 Навколо озера знаходяться інші озера-стариці подібного походження. В основному малі за розмірами та заболочені, а деякі зовсім висохли (додаток Е). Можливо мають підземний зв’язок і з нашим озером. Серед найбільших нараховується близько 10 озер (Біле, Гути, Хатнє, Попове, Глибоке, Криве, Гадюче та ін.) (додаток Д).

 Довкола озера типові дубово-кленові угруповання лісостепової зони; серед  водоростей, які добре видно у прозорій воді, різноманітні хвощі та плауни (додаток Ї). Густо росте лучна рослинність на правому боці: осока, рогіз [11, с.11-18] (додаток І).

 За даними атласа-визначника було встановлено типову фауну лісостепової зони, в якій домінувала лісова [11]. Серед найбільших тварин виокремлюється свиня дика, лисиця, білка, їжак, вуж звичайний, жаба прудка.

 

2.5. Озерна улоговина та чаша

 Тип озера – озеро-стариця Сіверського Донця. Колись тут протікали давні притоки, які з часом пересохли та залишили після себе або пусті русла, або, як в нашому випадку, озера-стариці (додаток В, Д). Береги озерної улоговини в основному пологі, місцями круті з середньою висотою в 1,25 м, на північному сході висота досягає максимального значення в 2 м. Берегова лінія досить  розчленована лише на північному сході, в якій утворилися два витічних «рукава». В складі берегової лінії в основному переважають леси та лесовидні породи, ґрунти дерново-слабопідзолисті піщані, мулясто-болотні, чорноземно-лучні глибоко-слабосолонцюваті (додаток И). Вихід до води озера складний лише з правого берега – вздовж нього густо росте лучна рослинність: осока, рогіз, очерет; довкола типові дубово-кленові угруповання лісостепової зони з густим підліском [26, с. 8]. Лівий берег майже вільний для підходу (додаток І).

 За даними хімічного аналізу, вода в озері досить чиста – це говорить про те, що у нього є значне підземне живлення. Ознаки процесів заболочення майже відсутні, їх можна виділити лише на віддалених ділянках стоку (в рукавах, особливо в лівому) та витоку, в оточенні прибережної лучної рослинності (додаток Г). Однак на сусідніх водоймах заболочення є типовим – таке сусідство не надає впевненості, що вже в 2018 році це не буде стосуватися і нашого об’єкту дослідження, враховуючи загальне міління водних об’єктів України (додаток Е). 

 Озерне дно має досить складну структуру. Переважаючу частину озерного ложа займають схили: північно-східний берег мілкіший (до 1,5 м), ніж південно-західний, де глибини сягають максимальної для озера значення в 2,2 м. В центрі озера глибина становить 1,9 м.

 Для озера характерна цікава особливість, що не зважаючи не невелику глибину, вода в ньому прозора, на відміну від сусідніх об’єктів (додаток Ї). 

При знятті показників глибини із південного заходу на північний схід в дев’яти точках, озерне дно показало складну будову:   

Рис. 1.2 Графік профілю озерної улоговини

       Виміри глибин з південно-західного берега до 120 м в північно-східному напрямку показують значний схил, який закінчується на позначці в 2,2 м, максимального показника для озера. Починаючи з цієї точки, рельєф озерного дна набуває більш складної будови, а глибини починають зменшуватися, якщо просуватися далі, в північно-східному напрямку. Причиною цьому, на наш погляд, є підвищена ерозійна робота біля стоку озера, де підводні течії працюють прискорено:

Рис. 1.3 Географія вимірювання глибин

2.6. Водний режим

 Живлення озера є типовим для водойм Харківської області. В основному воно дощове влітку та восени, снігове весною, протягом року – підземне. Підземне живлення заслуговує окремої уваги. Звичайно, практично, без обладнання, ми би не змогли знайти джерела живлення, проте висновок хімічного аналізу води повідомляє нам про те, що вона в даному озері ще більш чистіша, аніж в озері Біле (див. п. 2.10). Лише за рахунок постачання в озеро постійного водотоку, стрімко розбавляється її загальний  об’єм, зосереджуючись у приповерхневих шарах. Також значну роль відіграють  водотоки, що витікають із північного сходу та течуть на південний захід.

 Гідрограф: підвищена водність, повінь снігового походження при більш-менш стійкій літній і зимовій межені. Паводки навесні, однак, значні відсутні з 2009 року, що призводить до замулювання озера. Абсолютний льодостав взимку. Випадки повного пересихання чи промерзання не зафіксовані. Основна витрати води в озері – випаровування в літній період при максимумі сонячної радіації,
що була отримана в червні-серпні. Необхідно зазначити, що випаровування в озері Клешня менше, аніж в озері Біле, через знаходження в лісі і потрапляння меншої кількості прямої сонячної радіації.

 

2.7. Льодовий та температурний режим

 Здійснюючи польові дослідження озера впродовж вересня-листопада, першого замерзання озера ще не відбувалося. Зафіксована в листопаді температура води склала 4°С. За даними минулого року лід досягав товщини в 26-29 см, а поверхня озера набувала гладкого характеру. При розтаванні, лід накопичувався на північному та південному сході.

• Середня: 10,8°С;
• Максимальна: 23,5°С в серпні;
• Мінімальна: 3°С з грудня по лютий;
• Річна амплітуда коливань: 20,5°С.

Рис. 1.4 Графік річного ходу температур за 2017 рік

 Вертикальна зміна показників температури: влітку падає на 3-4°С з кожним метром набрання глибини, взимку вона стала: 3-4 °С.

 

2.8. Якість води

 2 листопада 2017 року був проведений забір води з озера в прибережній ділянці. Проведено перший органолептичний метод хімічного аналізу води, за яким вода мала прозорість 9/10 балів, дуже слабкий трав’янистий запах та приємний свіжий смак з легким гіркуватим присмаком [7, с. 152-159].

 Подальший хімічний аналіз був проведений ДУ «Харківський обласний лабораторний центр «Держсанепідслужби України»» Чугуївської міжрайонної філії [22; 24] (додаток Є), надав такі результати дослідження води:

 

− Інтенсивність запаху в балах: 2;

− Характер запаху: річний;

− Кольоровість в градусах: 26;

− Колір: світло-жовтий;

− Зважені речовини: 12,6 мг/дм³;

− Плаваючі домішки не виявлені;

− pH: 8;

− Розчинений кисень: 7,2 мг/дм³;

− Біохімічне споживання кисню

   при 5 ⁰С: 2,4 мгО₂/дм³,

− Біохімічне споживання кисню

   при 20 ⁰С: не виявлено;

− Окисність: 7,8 мгО₂/дм³;

− Хімічне споживання кисню:

    24,6 мг/дм³;

− Лужність: 4 ммоль/дм³;

− Кислотність не виявлена;

− Загальна жорсткість: 4,2 ммоль/дм³;

− Сухий залишок: 156,8 мг/дм³;

− Кальцій: 46,6 мг/дм³;

− Магній: 29,2 мг/дм³;

− Залізо: 0,1 мг/дм³;

− Хлориди: 33,9 мг/дм³;

− Сульфати: 10 мг/дм³;

− Аміак: < 0,1 мг/дм³;

− Нітрити: < 0,02 мг/дм³;

− Нітрати: 4,3 мг/дм³;

− Фтор: 0,28 мг/дм³;

− Синтетичні поверхнево-активні

   речовини: < 0,1 мг/дм³;

− Нафтопродукти: < 0,1 мг/дм³;

− Феноли та ціаніди не виявлені;

− Мідь: < 0,005 мг/дм³;

− Свинець: < 0,001 мг/дм³;

− Цинк: < 0,001 мг/дм³;

− Кремній не виявлений;

− Хром загальний: < 0,02 мг/дм³;

− Хром 6-валентний не виявлений;

− Фосфати: < 0,005 мг/дм³;

− Нікель не виявлений;

− Кадмій: < 0,001 мг/дм³;

− Марганець: < 0,05 мг/дм³;

− Жири не виявлені.

 Для того, щоб зрозуміти ступінь чистоти водойми, пропонуємо діаграми, що показують хімічний склад води озера в порівнянні з санітарними нормами:

Рис. 1.5 Порівняння хімічного складу води з санітарними нормами

Рис. 1.6 Порівняння хімічного складу води з санітарними нормами

 Як бачимо, хімічні показники озера значно нижчі за показники норм, що вказує на його чистоту. Однак, в придонних дідянках, за даними опитування місцевих рибалок, вода насичена сірководнем: «На дні риби немає, а живець гине». Причиною цьому є скидування теплих вод з Есхарівської теплоелектростінції, температура якої значно впливає на життя місцевої флори та фауни. Деякі види озерної фауни гинуть через значні коливання температур, особливо в зимовий період. Це породжує біологічне забруднення − розростання прибережної лучної рослинності та насиченість води сірководнем на придонних відкладах.

 

2.9. Господарське використання

 В господарській діяльності людини озеро майже не використовується. Найближчою до нього геотехнічною спорудою є дамба на Сіверському Донці (додаток Ж), що знаходиться на відстані в 1 км та внесла в свій час значні зміни в екосистему навколишнього середовища, особливо в систему водообміну природних гідрологічних об’єктів, проте це вже тема окремого дослідження.

 Озеро полюбляють місцеві жителі та туристи (додаток З). Вони доволі часто приходять до озера, як рекреаційного об’єкту, а також для заняття рибальством. В озері виявлене доволі велике різноманіття риб: червонопірка, плотва, щука, йорж, лящ, карась, окунь, сом та інші види річкових і озерних прісноводних риб [11, с. 168-170].

 

2.10. Порівняльна характеристика озер Біле та Клешня

Таблиця 1.1

Порівняльна характеристика досліджених озер басейну Сіверського Дінця

Відмінні риси	Озеро Біле	Озеро Клешня
Розміри	довжина: 746 м	довжина: 600 м
	ширина: 130 м	ширина: до 70 м
	довжина берегової лінії: 2170 м	довжина берегової лінії: 1500 м
Площа водного дзеркала	9,83 га	2,11 га
Об’єм	257668,4 м³	43708,8 м³
Глибини	середня: 2,2 м	середня: 1,35 м
	максимальна: 5 м	максимальна: 2,2 м
Висота на рівнем моря	92 м	96 м
Висота берегової лінії	1,5 м	1,25 м
Температурний режим	середня: 11,3 °С	середня: 10,8 °С
	максимальна: 24 °С	максимальна: 23,5 °С
	мінімальна: 3 °С	мінімальна: 3 °С
	річна амплітуда коливань: 21°С	річна амплітуда коливань: 20,5 °С
Товщина льоду	27 см	27,5 см
Хімічний склад	кольоровість: 24 бали	кольоровість: 26 балів
	зважені речовини: 12,2 мг/дм³	зважені речовини: 12,6 мг/дм³
	pH: 8,2	pH: 8
	розчинений кисень: 7,1 мг/дм³	розчинений кисень: 7,2 мг/дм³
	біохімічне споживання кисню при 5 ⁰С: 1,3 мгО₂/дм³	біохімічне споживання кисню при 5 ⁰С: 2,4 мгО₂/дм³
	окисність: 7,4 мгО₂/дм³	окисність: 7,8 мгО₂/дм³
	хімічне споживання кисню: 20 мг/дм³	хімічне споживання кисню: 24,6 мг/дм³
	лужність: 3,6 ммоль/дм³	лужність: 4 ммоль/дм³
	загальна жорсткість: 5,3 ммоль/дм³	загальна жорсткість: 4,2 ммоль/дм³
	сухий залишок: 176 мг/дм³	сухий залишок: 156,8 мг/дм³
	кальцій: 52,1 мг/дм³	кальцій: 46,6 мг/дм³
	магній: 32,8 мг/дм³	магній: 29,2 мг/дм³
	хлориди: 22 мг/дм³	хлориди: 33,9 мг/дм³
	сульфати: 87,8 мг/дм³	сульфати: 10 мг/дм³
	нітрати: 2,6 мг/дм³	нітрати: 4,3 мг/дм³
Рослинність	лісостепова	в основному лісова
Спільні ознаки
походження озерної улоговини; характер водного балансу; ступінь мінералізації; живлення; ґрунти; окремі види флори і фауни; чистота складу води; рекреаційна роль; екологічні проблеми

  

          Як висновок до таблиці, необхідно зазначити, що не дивлячись на близьке  розташування, спільних ознак у озер не так вже і багато: в основному ці риси є загальними, а не деталізованими. Відмінних же досить велика кількість. Розміри та глибини озер дуже відрізняються: Біле набагато більше та глибше, лежить на 4 м ближче до рівня моря, аніж озеро Клешня. Береги також вище у озера Біле, як і середня температура, через розташування на відкритій місцевості. Озеро Клешня знаходиться в широколистому лісі, амплітуда коливань температури менша, як і видовий склад флори і фауни – у озера Біле поширена ще і степова рослинність. Хімічний склад досить різниться, поміж того, що озеро Біле більш мінералізоване, так в його складі набагато більше сірководню (сульфати). Хлоридів більше в озері Клешня, як і розчиненого кисню, а вода більш м’яка (додаток Є).

В И С Н О В К И

 

Наша робота була присвячена дослідженню окремих прісноводних водойм басейну Сіверського Дінця, зокрема надати гідрологічну характеристику озеру Клешня за допомогою спеціального плану, який ми спроектували, поєднавши матеріал опрацювання гідроресурсів з багатьох наукових праць та джерел. З огляду на історіографію розвитку гідрології України, нами було зроблено висновки щодо малодослідженості регіональних і, тим більше, районної, міжрайонної гідрології та озерознавства. Низька вивченість місцевих водойм негативно впливає на розуміння важливості цих об’єктів щодо місцевих екосистем. Згубне відношення до них порушує екологічні звʼязки та рівновагу в природному середовищі. Тому основною метою було висвітлення значення обраного об’єкту, надання йому максимально можливої гідрологічної характеристики, порівняти з подібними об’єктами. Для виконання мети роботи були поставлені завдання, які на нашу думку були успішно виконані.

По-перше, була дана описова історична довідка вивченості гідрологічних об’єктів басейну Сіверського Дінця та основні напрями їх сучасної діяльності, серед яких необхідно виділити:

• дослідження водних ресурсів і водного балансу;
• використовуються методи математичного моделювання процесів гідрологічного циклу;
•  автоматизація гідрологічної мережі та регіональне узагальнення інформації про водний режим стосовно потреб різних галузей економіки;
•  використання матеріалів експедиційних і стаціонарних досліджень, що здійснюються на гідрометобсерваторіях, постах, гідрометеорологічних центрах та озерних станціях.

Дослідженням місцевих водойм наукові товариства майже не займаються, використовується лише узагальнена інформація про той чи інший регіон країни.

 По-друге, використовуючи наукову літературу, науково-популярні джерела, геоінформаційні ситеми, проводячи натурні польові дослідження, була надана гідрологічна характеристика озеру Клешня:

• озеро знаходиться в колишній річковій долині пра-Дінця, річкова ерозія якого утворила озерне ложе, тому за своїм походженням об’єкт відноситься до типу озер-стариць;
• довжина – 600 м, ширина – до 70 м, довжина берегової лінії – 1500 м, середня глибина – 1,35 м, максимальна – 2,2 м; площа водного дзеркала − 2,11 га, об’єм води − 43708,8 м³;
• за характером водного балансу озеро відноситься до стічних;
• за ступенем мінералізації води – прісне;
• у геологічній будові берегової лінії озера переважають відклади палеогенової та неогенової систем: глини, піски, суглинки; у четвертинних відкладах − леси та лесовидні породи еолово-делювіального походження, супесі, суглинки, а також алювіальні піщано-глинисті відклади заплав річок;
• береги озерної улоговини в основному пологі до 1,25 м, місцями круті з висотою до 2 м. Берегова лінія видовженої форми, в основному слабо розчленована;
• висота над рівнем моря різниться: на південному заході, біля стоку, вона складає 94 м, на північному сході, біля витоку, 97 м;
• ґрунти дерново-слабопідзолисті піщані, мулясто-болотні, чорноземно-лучні глибоко-слабосолонцюваті;
• живлення озера в основному дощове влітку та восени, снігове весною, протягом року – підземне.
• основна витрати води в озері – випаровування в літній період;
• підвищена водність, невеликі паводки навесні, повінь снігового походження при більш-менш стійкій літній і зимовій межені, льодостав взимку;
• середня річна температура: 10,8°С; максимальна: 23,5°С в серпні; мінімальна: 3°С з грудня по лютий; річна амплітуда коливань: 20,5°С;
• хімічний аналіз води повідомляє про надзвичайно чисту воду в порівнянні з санітарними нормами та з озером Білим; у придонних відкладах присутній низький рівень сірководню;
• на правому березі густо росте лучна рослинність (осока, рогіз), з лівого − типові дубово-кленові угруповання лісостепової зони; прибережні водорості: різноманітні хвощі та плауни;
• тваринний світ навколишнього середовища більше характерний для лісової зони: дика свиня, лисиця, їжак, білка, вуж звичайний, жаба прудка; серез озерної фауни виокремлюється червонопірка, плотва, щука, йорж тощо;
• використовується для рекреації та рибальства;
• основна екологічна проблема озера – це міління із-за постійного підвищення середньорічних температур, внаслідок цього − біологічне забруднення надмірною болотно-лучною рослинністю, насичення водойми сірководнем на глибині;
• має важливе стійке значення для навколишнього середовища у вигляді водозабезпеченості місцевої екосистеми, що впливає на типову для неї флору та фауну;
• озеро Клешня менше за озеро Біле, але вода в першому більш чиста – в ньому менше сульфатів, менша жорсткість та мінералізація.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ТА ЛІТЕРАТУРИ

1. Атлас природных условий и естественных ресурсов Украинской ССР [Карти]. − М.: ГУГУК, 1978. − 184 с.

2. Біланюк В. І. Практикум із загальної гідрології. [Електронний ресурс]. Режим доступу до  ст. :  http://geoknigi.com/book_view.php?id=265

3. Богословский Б.Б. Очерки по озероведению / Б.Б. Богословський,                                  С.Д. Муравейский. − М.: Изд-во Московского университета, 1955. − С. 5-31.

4. Богословский Б.Б. Озероведение / Б.Б. Богословський. − М.: Наука, 1960. − 335 с.

5. Богословський Б.Б. Основы гидрологии суши. Реки. озера, водохранилища /              Б.Б. Богословський. − М., 1974. − 216 с.

6. Географія рідного краю. Райони та міста Харківської області. Природа: навчальний посібник / автор-укладач О.І. Грінченко; за заг. ред. Л.Д. Покроєвої, Т.В. Дрожжиної. – Харків: Харківська академія неперервної освіти, 2016. – 286 с.

7. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія : Збірник наукових праць − 2004, Т.6.

Загальна гідрологія: Підручник. / за ред. В. К. Хільчевського і О. Г. Ободовського. − К.: ВПЦ «Київський університет», 2008. – 256 с.

8. Гідрологія. Енциклопедія сучасної України : у 30 т. / ред. кол. І. М. Дзюба [та ін.] ; Національна академія наук України, Наукове товариство імені Шевченка, Координаційне   бюро  енциклопедії   сучасної України НАН   України    [Електронний

ресурс]. — К., 2003­–2014.  Режим доступу до  ст.:

http://esu.com.ua/search_articles.php?id=29498

9. Глушков В.Г. Вопросы теории и методы гидрологических исследований. − М.: АН СССР, 1961. – 102 с.

10. Гребінь В. В. Сучасний водний режим річок України (ландшафтно-гідрологічний аналіз). − К.: Ніка-Центр, 2010. – 158 с.

11. Дивосвіт України: шкільний довідник-визначник дикої природи / уклад.              О.А. Зайцева. – Х.: ВД «Школа», 2011. – 240 с.

12. Жук В.М. Гідрологічна вивченість Сіверського Дінця (стаття Харківського регіонального управління водних ресурсів Сіверсько-Донецького басейнового управління) / В.М. Жук. – Харків, 2014 – 3 с.

13. Зеров Д.К. Болота УРСР: рослинність і стратиграфія / Д.К. Зеров. − К., 1938. − 90 с.

14. Ільїн Л.В., Озера України: Довідник / Л.В. Ільїн, В.О. Мартинюк. − Львів: ЛДУ, 1998. –  52 с.

15. Інженерна   гідрологія.   Енциклопедія   сучасної   України:   у   30 т. /   ред.    кол. І. М. Дзюба [та ін.] ; Національна академія наук України, Наукове товариство імені Шевченка, Координаційне бюро енциклопедії сучасної України НАН України [Електронний ресурс]. − К., 2003­–2014 − Режим доступу до  ст. : 

http://esu.com.ua/search_articles.php?id=13388

16. Клименко В.Г. Загальна гідрологія: Навчальний посібник для студентів. – Харків, ХНУ, 2008. – 144 c.

17. Кондратенко О. Desmana moschata в басейні Сіверського Дінця / О. Кондратенко. – К.: Українське теріологічне товариство, 2002. – 3 с.

18. Левчук Ю. Морфолого-морфометричний аналіз озерних улоговин / Ю. Левчук. – Луцьк, 2011. – 33 с.

19. Лопотко М.З. Озера и сапропель / М.З. Лопотко − Минск, 1978. − 88 с.

20. Материалы Харьковского отдела географического общества Украины. Выпуск VIII. Харьковская область: природа и хозяйство / ред. Кол. А.Д. Бабич [и др.]. – Харьков: Издательство ХГУ им. А.М. Горького, 1971. – 248 с.

21. Матушевский Б. Ф., Прох Л. З., Гидрометеорологическая служба Украины за 50 лет Советской власти. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1970. – 233 с.

22. Новиков Ю.В., Ласточкина К.О., Болдина З.Н. Методы исследования качества воды водоемов. – М.. 1990. – 287 с.

23. Огиевский А. В. Гидрология суши (Общая и инженерная). − М.: Государственное издательство сельскохазяйственной литературы, 1952. – 452 с.

24. СЭВ «Унифицированный методы исследования качества вод», − М.: 1990. – 157 с.

25. Українські   гідрологи,   гідрохіміки,   гідроекологи:   Довідник    /      За   ред.     В.К. Хільчевського. −  К.: Ніка-Центр, 2004. – 298 с.

26. Харківська область: Географічний атлас: Моя мала Батьківщина [Карти]. Відповідальний ред. Т.В. Погурельська – К.: ТОВ «Видавництво «Мапа»», 2003 – 20 с.

27. Харьковская область. [Карти]. – К.: ГП «Киевская ВКФ», 2014 – 2 с.

28. Хільчевський  В. К., Осадчий В. І., Курило С. М. Основи гідрохімії. - К.: Ніка-Центр, 2012. – 221 с.

29. Чеботарев А. И. Гидрологический словарь. — Ленинград: Гидрометеоиздат, 1978. – 478 с.

30. Яковенко М.М. Програма нормативної навчальної дисципліни інженерна гідрологія – Харків: ХНУМГ ім. О.М. Бекетова, 2014. – 7 с.

31. Якушко О.Ф. Озероведение / О.Ф.Якушко. − Минск: Высшая школа, 1981. − 223 с.

 

ІНТЕРНЕТ – РЕСУРСИ

 

http://buklib.net/books/25216

https://www.google.com.ua/maps

http://kievrem.com.ua/raznoe/kalkulator-prudov

http://map.land.gov.ua/kadastrova-karta

http://nbuv.gov.ua/node/554

http://www.omsktfi.ru/literature/books/113-doc2.html?start=3

http://travel.org.ua/water.php?t_id=1865

http://uff.pp.ua/vysota.html

http://xt.ht/xtreport/-Puteshestvie-v-krai-tysyachi-ozer

 

 

ДОДАТКИ

Додаток А

Водозбірний басейн Сіверського Дінця та область дослідження

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток Б

 

Огляд озера Клешня

 

 

 

Додаток В

Колишні річкові русла пра-Дінця

 

 

 

Додаток Г

Витік озера Клешня

Стік озера Клешня

 

 

 

Додаток Д

Озера-стариці в заплаві Сіверського Дінця. Озеро Біле

 

Озера-стариці в заплаві Сіверського Дінця. Озеро Криве

Озера-стариці в заплаві Сіверського Дінця. Озеро Ольхове

 

Озера-стариці в заплаві Сіверського Дінця. Озеро Болотисте

Водойми поблизу озера Клешня

 

Водойми поблизу озера Клешня

 

 

 

Додаток Е

Водойми поблизу озера Клешня. Заболочення

Водойми поблизу озера Клешня. Заболочення

 

 

 

Додаток Є

 

Поблизу ДУ «Харківський обласний лабораторний центр

«Держсанепідслужби України» Чугуївська міжрайонна філія

 

Обладнання для хімічного аналізу води

Звітна документація хімічного аналізу води озера Біле

ДУ «Харківський обласний лабораторний центр

«Держсанепідслужби України»

Звітна документація хімічного аналізу води озера Клешня

ДУ «Харківський обласний лабораторний центр

«Держсанепідслужби України»

Додаток Ж

 

Приклад людської діяльності: поблизу Есхарівської дамби

Додаток З

Рекреація поблизу водойм

Рекреація поблизу водойм

Додаток И

ГІС Google Maps. Аерофотознімок фрагмента місцевості, що досліджувалась

ГІС Google Maps. Вимірювання довжини берегової лінії

ГІС Google Maps. Вимірювання площі водного дзеркала

 

ГІС «Kiev Home». Вимірювання об’єму води в озері

 

 

 

 

ГІС Altimetro. Вимірювання вистоти над рівнем моря

 

 

 

ГІС Кадастрової служби України. Шар ґрунтів

 

 

 

Додаток І

Огляд лівого берегу

Огляд правого берегу

Додаток Ї

Прозорість води