Техногенные озёра г. Тюмени

1.1 Физико-географическая характеристика

1.2 Геологическое строение и рельеф.

1.3 Климатическая характеристика

1.4 Почвенно-растительный покров

2.1 Проведение промерных работ.

2.2 Определение высших уровней воды обводненных карьеров

3.1 Пруд Утиный

3.2 Обводненный карьер Школьный

3.3 Обводненный карьер Майский

3.4 Обводненный карьер на Камчатской

3.5 Обводненный карьер Ключевской

3.6 Обводненный карьер Ивовый

3.7 Обводненный карьер на Дамбовской

3.7.2 Южная части обводного карьера

Список литературы и использованных сайтов

1.1 Физико-географическая характеристика

Тюмень расположена на юге западной Сибири, на берегу реки Туры, левом притоке Тобола.
Территория находится на пологоувалистой равнине с сосново-березовыми и березовыми травяными лесами на дерново-подзолистых и серых лесных почвах. Изредка небольшими пятнами встречаются ельники-зеленомошники на дерново-подзолистых почвах. Эти ландшафты занимают относительно повышенные и поэтому достаточно дренированные правобережья реки Туры. [4]
Среди лесных ландшафтов пятнами присутствуют луговые участки со степными элементами в травяном покрове на черноземно-луговых почвах, которые почти всюду распаханы. Участки луговых степей здесь приурочены к пологим склонам южной экспозиции и хорошо дренированным суглинистым равнинам.
Современные отложения, представлены опесчаненными суглинками темно-бурого цвета различной консистенции, значительно переработанными субаэральными процессами, с пятнами ожелезнения и включениями известковых конкреций.
...

1.2 Геологическое строение и рельеф.

Геологическому строение преимущественно состоит из четвертичных отложений, которые включают отложения бахтинского надгоризонта, а также элювиальные и делювиальные образования. [3]
К бахтинскому надгоризонту отнесены озёрные осадки геоморфологического уровня 80-110 м. В разрезе доминируют суглинки и супеси желтовато-коричневого и зеленовато-серого цвета со слабо выраженной горизонтальной слоистостью. Для всего разреза характерно наличие мелкого растительного детрита. Отмечаются гнездообразные скопления вивианита и прослои гумуса толщиной до 1 м. В полосе бывшей береговой линии разрез бахтинского надгоризонта представлен мощными (до 16 м) слоями песчано-гравийного материала. [3]
Разрез современных болотных отложений состоит из торфа, сапропеля, суглинков, песков, а также охристых и бобовых железных руд и карбонатной гажи. [3]
Поверхности выравнивания.
...

1.3 Климатическая характеристика

Климат, рассматриваемой территории, более континентальный и более суровый, чем климат районов лежащих на той же широте к западу от Урала. Формирование климата происходит под влиянием западного переноса воздушных масс. Наблюдается более быстрая смена циклонов и антициклонов, чем в Европейской части России, что способствует большой изменчивости погоды. В любой сезон года возможны резкие колебания температуры воздуха не только от месяца к месяцу, но даже и в течение суток. Особенно неустойчива погода в начале зимы и весной.
В общих чертах климат можно охарактеризовать следующим образом: суровая продолжительная зима с длительными морозами и устойчивым снежным покровом. Короткое и теплое лето. Короткие переходные периоды, поздние весенние и ранние осенние заморозки, короткий безморозный период. [4]
Зима. Зимой увеличивается повторяемость антициклонической погоды. Это способствует сильному выхолаживанию. Средняя температура января в Тюмени -17,4ºС.
...

1.4 Почвенно-растительный покров

Почвенный покров разнообразен представлен серыми лесными, подзолистыми и чернозёмом. [2]
Серые лесные почвы сформировались на карбонатных покровных породах под березовыми лесами с развитым травяным покровом в условиях промывного типа водного режима. В Тюменском районе имеют распространение два подтипа серых лесных почв: серые и темно серые. [2]
Подзолистые почвы формируются под хвойными или смешанными лесами на бескарбонатных или остаточно-карбонатных материнских породах в условиях промывного типа водного режима. В пределах территории формируются два их подтипа: подзолистые и дерново-подзолистые.[2]
Господствующие ландшафты - пологоувалистые равнины с сосново-березовыми и березовыми травянистыми лесами на дерново-подзолистых и серых лесных почвах. Изредка небольшими пятнами встречаются ельники зеленомошники на дерново-подзолистых почвах. В подросте березово-осиновых лесов много боярышника, шиповника, в травяном ярусе - земляники и клубники.
...

2.1 Проведение промерных работ.

Координаты промерных точек могут определяться разными способами, а именно:
по натянутому вдоль створа тросу от постоянного начала или уреза воды;
засечками промерных точек с берега угломерных инструментов - теодолитом или кипрегелем на мензуле;
засечками угломерным инструментом секстантом с промерного судна ориентиров на берегу;
радиогеодезическими методами;
промеры по косым галсам;
промеры по продольникам.
На обводнённых карьерах я использовал способ промеров по поперечным профилям. Этот вид промеров позволяет достаточно точно определить положение промерных точек и выявить распределение глубин по заранее установленному направлению.
Недостатком способа является значительная трудоёмкость и невозможность его применения на больших реках с сильным течением. Для промеров по поперечникам вдоль реки на одном из её берегов прокладывают и закрепляют реперами магистраль.
...

2.2 Определение высших уровней воды обводненных карьеров

Я произвел расчеты максимальных уровней обводнённых объектов. Для ориентировочных расчетов наивысших уровней воды озер используют зависимость:
H = β (A / Ω)0,5,
где H - средний многолетний весенне-летний подъем уровня воды в озере над порогом стока, см;
А - площадь водосбора озера, км2;
Ω - площадь зеркала озера, км2;
β - коэффициент, определяемый по данным наблюдений на соседних озерах с близкими соотношениями морфометрических характеристик и режимом стока из водоема, β=32.

Таблица 2,1 – Исходные и расчетные данные
№ п/п
Обводнённый карьер
Урез*, м БС
А, км2
Ω, км2
H, см

1
Утиный
74,85
0,29
0,02
95
2
Школьный
76,28
0,09
0,005
106
3
Майский
68,70
0,15
0,017
74
4
на Камчатской
55,70
0,28
0,019
96
5
Ключевской
56,75
0,01
0,002
56
6
Ивовый
57,02
0,011
0,0013
73
7
на Дамбовской
Северная часть
53,76
0,14
0,008
105

Южная часть
54,59
0,11
0,012
76
Примечание: * - урез принят при проведении полевых работ июль 2013г.
...

3.1 Пруд Утиный

1) Площадь обводного карьера Утиный , fоз
fоз = 200 м2 = 0,02 км2
2) Длина озера L
L=180 м = 0,18 км
3) Ширина обводного карьера наибольшая (Внаиб) и средняя (Вср)
Внаиб = 120 м = 0,12 км
Вср = 0,02 км2/0,18 км = 85 м = 0,11 км
4) Длина береговой линии обводного карьера, l
l = 520м = 0,52 км
5) Объем воды в озере, V определённый аналитический способ
V=0,02 м2 · 1,66 м = 33,2 м3
6) Глубина озера.
Наибольшая глубина озера Hнаиб = 3,02 м
Определение средней глубины
Hср = (1,35+1,9+1,5+1,75+1,4+1,3+1+1,25+1,1+1+,1,5++1,85+1,8+1,35+1,2+1,38+1,62+1,75 +1,8+1,85 +1,62+ 1,6+ 1,83 +1,6+2+0,51+ 3,02+ 1,56+ 0,91+ 3,02+ 2,84+ 1,61+ 1,49+ 1,9+ 2 +1,71+ 1,6+ 1,33+ 1,41+ 1,81 +1,8)/39 = 1.66 м
7) Коэффициент удлиненности озера
Кудл = 180 м/85 м = 2,11
2,03 находится в пределах от 1,5 до 3, что говорит о том, что озеро округлое.
...

3.2 Обводненный карьер Школьный
1) Площадь обводного карьера , fоз
fоз = 50 м2 = 0,005 км2
2) Длина озера L
L = 120 м
3) Ширина обводного карьера наибольшая (Внаиб) и средняя (Вср)
Внаиб = 50 м
Вср = 5 м2/0,12=42 м
4) Длина береговой линии обводного карьера, l
l = 0,41 км
6) Глубина озера.
Наибольшая глубина озера Hнаиб = 3,15 м
Средняя глубина Hср = 2,95 + 3,15 + 2,6 + 2,55 + 2,9 + 2,45 + 2,24 + 2,35 + 1,95 + 2,8 + 3,1 + 2,9 + 2,7 + 1,9 + 2,55 + 2,95 + 1,4 + 2,55 + 2,95 + 1,4 + 2,35 + 2,35 + 1,9 + 2,2 + 2,35 + 2 + 2,4 + 2,02 + 1,8 + 1,75 + 1,7 + 1,8 + 2,3 + 2,5 + 2,25 + 1,8 + 1,65/34 = 2,5 м
5) Объем воды в озере, V определённый аналитический способ
V= 5 м2 · 2,5м = 12,5 м3
7) Коэффициент удлиненности озера
Кудл = 120м/42 м=2,8
2,8 находится в пределах от 1,5 до 3, что говорит о том, что озеро округлое.
...

3.3 Обводненный карьер Майский
1) Площадь обводного карьера , fоз
fоз = 1700 м2 = 0,017 км2
2) Длина озера L
L = 180 м
3) Ширина обводного карьера наибольшая (Внаиб) и средняя (Вср)
Внаиб = 120 м
Вср = 17 м2/180 = 0,09 м
4) Длина береговой линии обводного карьера, l
l = 0,4 км
6) Глубина озера.
Наибольшая глубина озера Hнаиб = 1,65 м
Средняя глубина Hср = 0,7+1,6+1,55+1,55+1,55+1,45+1,65/7 = 1,4 м
5) Объем воды в озере, V определённый аналитический способ
V= 17 м2 · 1,4 м = 12,14 м3
7) Коэффициент удлиненности озера
Кудл = 0,18 км/0,09 м = 2
2 находится в пределах от 1,5 до 3, что говорит о том, что озеро округлое.
8) Коэффициент извилистости
Кизв= 0,4/2 · км2=4
9) Коэффициент формы озера
Кф = 1,4 м/1,65 м =0,84
0,84 больше 0,8 значит озеро имеет форму цилиндрическую.
10) Коэффициент открытости озера
Котк =0,017 км2/1,4 м =0,01
11) Удельный водосбор
= 0,15км2/0,017 км2=8,8


3.4 Обводненный карьер на Камчатской
1) Площадь обводного карьера , fоз
fоз = 19000 м2 = 0,019 км2
2) Длина озера L
L = 250 м
3) Ширина обводного карьера наибольшая (Внаиб) и средняя (Вср)
Внаиб = 75 м
Вср = 19 м2/250 = 7,6 м (0,076 м)
4) Длина береговой линии обводного карьера, l
l = 0,6 км
6) Глубина озера.
Наибольшая глубина озера Hнаиб = 1,45 м
Средняя глубина Hср 1,05+1,7+1,6+1,6+1,45+1,25+0,8+0,7+0,2+0,3+0,4+0,40,3+0,4+0,4/15 = 0,83 м
5) Объем воды в озере, V определённый аналитический способ
V= 19 м2 · 0,83 м = 15,77 м3
7) Коэффициент удлиненности озера
Кудл = 0,25 км/0,076 м = 3,3
3,3 находится в пределах от 3 до 5, что говорит о том, что озеро овальное.
8) Коэффициент извилистости
Кизв= 0,6/2 · км2=1,5
9) Коэффициент формы озера
Кф = 0,83 м/1,45 м =0,57
0,57 лежит в пределах от 0,33 до 0,66 значит озеро имеет форму парабалойда.
10) Коэффициент открытости озера
Котк =0,019 км2/0,83 м =0,01
11) Удельный водосбор
= 0,28км2/0,019 км2=14,7


3.5 Обводненный карьер Ключевской

1) Площадь обводного карьера , fоз
fоз = 2000 м2 = 0,002 км2
2) Длина озера L
L = 130м
3) Ширина обводного карьера наибольшая (Внаиб) и средняя (Вср)
Внаиб =20 м
Вср = 0,002 м2/130 = 1,5 м
4) Длина береговой линии обводного карьера, l
l = 0,3 км
6) Глубина озера.
Наибольшая глубина озера Hнаиб = 1,9 м
Средняя глубина Hср=0,7+0,4+1+1,2+1,5+1,2+0,5+1,05+1,7+1,8+1,9+1,05+1,2+1,4+0,95+1,1+1,25+1,4+1,1+1+0,85+0,7+0,75+0,8+0,9+0,85+0,9+0,8+0,62/33 = 0,93 м
5) Объем воды в озере, V определённый аналитический способ
V= 2 м2 · 0,93 м = 1,86 м3
7) Коэффициент удлиненности озера
Кудл = 130 м/1,5 м = 0,86
0,86 менее 1,5 что говорит о том, что озеро круглое.
8) Коэффициент извилистости
Кизв= 0,3/2 · км2=1,9
9) Коэффициент формы озера
Кф = 0,93 м/1,9 м =0,5
0,5 лежит в пределах от 0,33 до 0,66 значит озеро имеет форму парабалойда.
10) Коэффициент открытости озера
Котк =0,002 км2/0,93м =0,002
11) Удельный водосбор
= 0,01км2/0,002 км2=5


3.7 Обводненный карьер на Дамбовской
3.7.1 Северной часть обводного карьера
1) Площадь обводного карьера , fоз
fоз = 8000 м2 = 0,008 км2
2) Длина озера L
L = 228 м
3) Ширина обводного карьера наибольшая (Внаиб) и средняя (Вср)
Внаиб = 66 м
Вср = 8 м2/228 = 3,51 м
4) Длина береговой линии обводного карьера, l
l = 0,55 км
6) Глубина озера.
Наибольшая глубина озера Hнаиб = 3,15 м
Средняя глубина Hср=1,2+1,65+2,2+1,65+1,2+1,75+3,15+2,15+0,9+1,7+2,6+1,7+0,49+2,8+2+2,1+2,7+1,45+1,4+1,75+1,4+3,3+2,05+2,2+2,8+2,2+1,6+1,5/28 = 1,76 м
5) Объем воды в озере, V определённый аналитический способ
V= 8 м2 · 1,76 м = 14,08 м3
7) Коэффициент удлиненности озера
Кудл = 0,228 км/3,51 м = 0,064
0,064 менее 1,5 что говорит о том, что озеро круглое.
8) Коэффициент извилистости
Кизв= 0,55/2 · км2=1,7
9) Коэффициент формы озера
Кф = 1,33 м/3,15 м =0,42
0,42 лежит в пределах от 0,33 до 0,66 значит озеро имеет форму парабалойда.
...

3.7.2 Южная части обводного карьера
1) Площадь обводного карьера , fоз
fоз = 12000 м2 = 0,012 км2
2) Длина озера L
L = 300 м
3) Ширина обводного карьера наибольшая (Внаиб) и средняя (Вср)
Внаиб = 20 м
Вср = 12 м2/300 = 0,04 м
4) Длина береговой линии обводного карьера, l
l = 0,66 км
6) Глубина озера.
Наибольшая глубина озера
Hнаиб = 1,75 м
Средняя глубина
Hср=0,55+1,3+1,05+1,75+0,85+1,55+1+0,65+0,6+1,25+1,5+0,85+0,65+1,4+1,5+1,1+0,5+0,6+1,05+1,5+1,15+0,55+0,7+1,1+1,45+1,4+0,6+0,65+1,5+1,5+0,85+0,75+0,75+1,6+1,7+1,2+1,05+0,75/39 = 1,03 м
5) Объем воды в озере, V определённый аналитический способ
V= 12 м2 · 1,03 м = 12,36 м3
7) Коэффициент удлиненности озера
Кудл = 0,3 км/0,04 м = 7,5
7,5 находится в пределах от 7 до 10, что говорит о том, что озеро удленёное.
8) Коэффициент извилистости
Кизв= 0,66/2 · км2= 1,65
9) Коэффициент формы озера
Кф = 1,03 м/1,75 м =0,6
0,6 лежит в пределах от 0,33 до 0,66 значит озеро имеет форму парабалойда.
...

1.Быков В.Д., Васильев А.В. Гидрометрия. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1977. - 448с.
2. Определение основных расчетных гидрологических характеристик, Госстрой России, Москва 2004г.
4.Физико-географическое районирование Тюменской области. Под. ред. Гвоздецкого Н.А., - Москва, Мысль, 1973 г.;
5.Учебник для вузов/В. Н. Михайлов, А. Д. Добровольский, С. А. Добролюбов. — 2-е изд. испр. — М.: Высш. шк. , 2007. — 463 с
6.Смирнов Г.Н. Гидрология и гидротехнические сооружения: учебник для ВУЗов. - М.: Высш. Шк., 1988. - 472 с.
7.http://www.nipin.ru/node/33
8.http://www.gidrometeorology.ru
9.Национальный атлас России, Москва, 2007 г.