Характеристика реки Ветлуга и ее бассейна

Характеристика реки Ветлуга и ее бассейна

РОССИЙСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

Курсовая работа

по гидрологии

Характеристика реки Ветлуга и ее бассейна

Москва, 2010

1.      Общие сведения о реке Ветлуга и ее водосборе

1.1 Местоположение водного объекта

Страна: Россия

Области: Кировская, Костромская, Нижегородская области, республика Марий Эл

Бассейн: Каспийское море

Бассейн реки: Волга

Бассейн Волги

Исток: слияние рек Быстрая и Быстра, с. Ивановское Свечинский район Кировской области

Координата истока: 58°23′42″ северной широты 47°27′45″ восточной долготы (58.395 северной широты 47.4625° восточной долготы)

Устье: Чебоксарское водохранилище

Высота: 63 м

Координата устья: 56°25′14″ северной широты 46°13′30″ восточной долготы (56.420556° северной широты 46.225° восточной долготы) 56.420556, 46.225

Ветлу́га - река в центре Европейской части России, большой левый приток Волги. Протекает по территории Кировской (163 км), Костромской (298 км) и Нижегородской (323 км) областей и республики Марий Эл (105 км). В систему Ветлуги в пределах Нижегородской области, входит 103 реки и речки. Входя в состав Волжского бассейна, Ветлуга, как по протяжению, так и по количеству несомой воды, а также по экономическому значению, занимает пятое место среди остальных притоков Волжской речной системы, уступая только Каме, Оке, Вятке и Белой. Бассейн реки Ветлуга граничит с бассейнами рек Керженец, Вятка, Большая Кокшага, Унжа. Приток образуется от слияния рек Быстрая и Быстра в Свечинском районе Кировской области. Ветлуга впадает в Волгу слева в 12 километрах выше Козьмодемьянска (Чебоксарское водохранилище). Бассейн реки находится на Русской равнине и высота его над уровнем моря достигает не более 100 метров.

Направление течения реки относительно сторон света.

При слиянии рек Быстрая и Быстра, Ветлуга течет сначала на северо-восток. Немного далее справа р. Матюг, начиная с устья которой Ветлуга постепенно меняет северо-восточное направление сперва на северо-западное, а потом на западное и сохраняет такое почти вплоть до устья р. Паозер, приняв попутно реки Березовку, Малюг и несколько ручейников без названия. По впадении Паозер, своего первого значительного притока, Ветлуга течет некоторое время на север и северо-запад; на 71-ом км принимает справа речку без названия; на 80-ом км р. Луптюг, от устья которой поворачивает на запад и течет в этом направлении. На этом участке в Ветлугу впадает реки Вохма, Шортюг, Леком и Якшанга. Приняв Пызмас, Ветлуга меняет западное направление на южное, сохраняя его за некоторыми отклонениями уже на всем протяжении до впадения в Чебоксарское водохранилище. (Примечание: на карте Костромская область в настоящее время граничит с Кировской областью)

Бассейн реки Ветлуга (М 1:2 520 000)

1.2 Морфометрическая характеристика речной системы (РС)

Площадь бассейна: 39 400 км² (по данным Большой Советской энциклопедии III изд. 1969-1978гг.)

Рассчитанная площадь (по копии бассейна реки Ветлуга с Карты бассейнов внутренних водных путей Европейской России 1897 года):

Масштаб карты 1 : 2 520 000 (в 1см - 25,2 км)

,25 см² * 273 = 68,25 см² (площадь водосбора реки Ветлуга на копии карты)

,25 см² * 25,2 км ^ 2 = 43 341,48 км² (приблизительная площадь бассейна Ветлуги)

Длина реки Ветлуга: 889 км

Основные притоки:

левые: Нея, Большая Какша, Уста, Юронга

правые: Вохма, Люнда

Характер руслового режима реки и ее главных притоков: типичные равнинные реки.

Ветлуга по размеру водосбора относится к средним рекам (S>2050км²).

Питание: преимущественно снеговое со значительной долей подземного;

Водный режим: река с весенним половодьем (прерывистая летне-осенняя и устойчивая зимняя межень).

Протекает Ветлуга по лесистому таежному Заволжью и представляет собой типичную равнинную реку с широкой поймой (примерно 2-6 км). Пойма реки слабоволнистая, во многих местах заболочена, вдоль русла - бугристые всхолмления и ложбины. На реке много кос, отмелей, перекатов. Ветлуга очень извилистая, часто меняет русло, отчего появляется много стариц, образующих глубокие заливы и длинные озера, параллельно основному руслу. Особенно много их на участке от Шарьи до Рождественского по правому берегу и от Одоевского до Макарьевского по левому.

Дно реки ровное песчаное, местами илистое или глинистое, попадаются топляки.

В верхнем течении Ветлуга равнинная река, протекающая в долине шириной до 6 км, с низкими берегами и медленным течением. Ширина ее здесь не превышает 50 м. Глубина реки на плесах не более 1,5 м, в русле много перекатов с глубинами 0,2-0,3 м.

Течение в верховьях довольно быстрое, есть каменистые перекаты, ниже река становится спокойнее, глубже. Ширина реки в среднем и нижнем течении не превышает 100-120 м, глубина 2-3 м.

Средняя скорость течения реки на перекатах 5,5-7 км/час, на плесах - 1,5-3,5 км/час. Весной во время половодья скорость течения достигает местами 10 км/час.

Перенос материала рекой достигает 455 кг/с. Это при сравнительно малом падении - 16 метров на расстоянии 230 километров от устья Б.Какши до устья р. Усты. Среднегодовой же перенос взвешенного материала составляет всего 5,25 кг/сек, а зимой только 0,16 кг/сек.

Берега состоят преимущественно из песчаных, легко размываемых грунтов. Правый склон крутой, иногда обрывистый, высотой 20-40 метров, почти на всем протяжении пересечен оврагами, порос лесом и кустарником; у деревень и сел - открытый луговой. сложен мергелями и песчаниками. Почти на всем протяжении вдоль высокого и крутого правого берега тянутся преимущественно хвойные леса. По более низкому и пологому левому берегу они нередко уступают место лугам, зарослям кустарника, среди которых немало заводей и стариц. Почти повсюду, особенно в нижнем и среднем течении, хорошие песчаные пляжи.

Годовое количество осадков и максимальные запасы воды в снеге в бассейне увеличиваются с юга на север и с запада на восток. Максимальные запасы воды в снеге наблюдаются в основном в середине и во второй половине марта, а максимальные жидкие осадки приходятся на июнь и июль. За указанные два месяца в бассейнах рассматриваемых рек выпадает около 28% годовых осадков. Средняя толщина льда - 44см., а наибольшая - 65 см. По историческим данным самый ранний ледостав на Ветлуге был 22 октября, самый поздний - 2 декабря. Весеннее половодье в апреле - июне. Продолжительность весеннего половодья в верховьях - 35 суток, у города Ветлуги - 50 суток, у Воскресенска - 60 суток. Весенний сток воды в Ветлуге равен 60-70% общегодового стока. Все это определяет бурный характер весенних паводков на Ветлуге. За многолетний период наблюдений максимальная прибыль воды в реке за сутки равнялась 103 см., а максимальный расход воды 3000 м³/с. Максимальные расходы воды формируются в период снеготаяния, преимущественно в мае. Наименьший летний сток составил 21 м³/с.

Вода мягкая, слабо минерализованная, слегка буроватая от присутствия гуминовых веществ.

Питание преимущественно снеговое со значительной долей подземного. Лед становится на реке в начале ноября и стоит по апрель. Ледоход длится около 4 дней. Ветлуга - река сплавная, поэтому на ней немало топляков, есть запани, боны. Ветлуга становится сплавной от устья реки Вохмы, а судоходна от города Ветлуги. Река судоходна на протяжении 700 километров от устья. Средняя длительность навигации 184 дня.

Многие участки умеренно загрязнены.

Биологическая продуктивность реки невысокая. Наиболее богаты кормом для рыб затоны и старицы.

Ветлуга в среднем течении

Ветлуга в нижнем течении

Основные характеристики главных притоков:

Бассейны главнейших притоков Ветлуги:

1.Вохмы 6456,9 км²

2.Неи 1631 км²

. Б.Какши 2642,6 км²

. Усты 5812,3 км²

Во́хма протекает в Костромской области. Длина - 219 километров, площадь бассейна - 5560 м². Крупнейшие притоки этой реки - Карюг, Ирдом (левые); Пенома, Вочь (правые). Начало берет в болотах Заволжья практически на границе с Вологодской областью.

В верховьях река течёт по сплошному лесу, берега сильно заболочены, однако постепенно повышаются и становятся крутыми, иногда обрывистыми. Ширина до 60 метров, глубина около 2 метров, скорость течения небольшая.

После устья Вочи Вохма протекает по безлесному пространству. На этом участке река образует многочисленные затоны, старицы, подковообразные излучины. Берега невысокие, пологие.

В районе села Вохма и впадения левого притока Ирдом характер берегов вновь меняется, они повышаются и одеваются лесом. Река, однако, по-прежнему продолжает образовывать заливы и старицы. Такой характер Вохма сохраняет вплоть до впадения в Ветлугу.

Весной Вохма сильно разливается, затапливая прилегающие к реке луга и низменности. В нижнем и среднем течении реки существует нерегулярное судоходство.

Большая Какша. Река течет на юго-запад в Нижегородскую область, где впадает в Ветлугу выше города Ветлуга. Длина реки 138 км. Река течет по местности с таежными, местами заболоченными лесами. Принимает воды многих притоков. Русло реки извилистое, засорено корягами, встречаются завалы, в 'нем много мелей и перекатов, летом заросли водорослей. Ширина реки в среднем и нижнем течении в межень 20-40 м, глубина 1,2-2,8 м, скорость течения небольшая. Дно реки песчаное, берега крутые и обрывистые, в значительной части покрыты лиственными и хвойными лесами.

Уста, река протекает по Нижегородской и Кировской областям. Длина 253 км, площадь бассейна 6030 км². Питание преимущественно снеговое. Средний расход воды в 47 км от устья 28 м³/сек. Замерзает в ноябре, вскрывается в апреле. Сплавная. Судоходна в низовье.

Не́я - река в Костромской области России. Длина 253 км, площадь бассейна 6060 км². Основные притоки Неи: Идол, Вохтома, Нельша - впадают слева.

Территория водосбора Ветлуги изобилует болотами, множество озер, такие как Старица, Кривое, Затон, Безглядовское, Черемисское, Нелидово, Общее, Большое, Окаево, Глухое, Щучье и др.

2. Природные особенности бассейна

Рассматриваемая территория расположена в зоне умеренно-континентального климата с холодной зимой и умеренно теплым летом. Погода в течение зимнего периода довольно устойчива, оттепели непродолжительны, наступают редко и отмечаются, главным образом, осенью во время установления снежного покрова. Преобладают слабоморозные погоды. Изменчивость температуры воздуха на рассматриваемой территории сравнительно невелика. Средняя температура воздуха в январе - 8⁰…-16⁰С; в июле: +16⁰…+20⁰С. Лето теплое, преобладают западные ветры, зимой - западные и юго-восточные. Средняя скорость ветра на данной территории за зимний период - 4 м/с.

Истоки Ветлуги находятся на возвышенности холмистой и прорезанной неглубокими оврагами. В этих оврагах за р. Юмом наблюдалась валунная глина, а в пределах истоков Ветлуги валунный песок и кое-где выходы коренных пород, которыми оказывались пестрые мергеля и песчаники. Спустившись с возвышенности, Ветлуга переходит в низменную местность, лесистую, заболоченную, покрытую толщами глинистых и торфяниковых образований. Подобный характер местности сохраняется и в Костромской области.

Бассейн реки расположен в зоне смешанных и хвойных лесов. Берега Ветлуги поросли сосной, елью, дубом, березой, ольхой, кустарником, много песчаных пляжей, заливных лугов.

3.      Водный баланс бассейна

3.1 Структура водного баланса бассейна

Средние многолетние величины: (по карте водных ресурсов России)

) годовой слой осадков (Х): - в верховье реки - 550-700 мм/год ( средн. знач. = 625 мм/год )

в низовье реки - 400-550 мм/год ( средн. знач. = 475 мм/год )

) годовой слой испарения (Z): - в верховье реки - 550 мм/год

в низовье реки - 450 мм/год

) водообеспеченность речной системы: (избыток: И = Х - Z или дефицит Д = Z - Х ):

в верховье: X - Z = 625 - 550 = 75 мм/год (т.е. избыток)

в низовье: Z -X = 475 - 450 = 25 мм/год (дефицит)

По данным Карты Водных Ресурсов России разность осадков и испаряемости:

в верховье: 100 - 260 мм/год (избыток)

в низовье: - 220 - (-60) мм/год (т.е. дефицит)

) годовой слой речного стока (Y): (по изолиниям на карте годового слоя речного стока):

полный речной сток: 150 - 200 мм (средн. знач.= 175мм) (поверхностная составляющая речного стока - 150 мм; подземная составляющая речного стока - 50 мм)

) коэффициент стока (η):

в верховье: η = Y/X = 175/625 = 0,28

в низовье: η = Y/X = 175/475 = 0,37

По справочным данным: 0,3 - 0,4

3.2 Характеристики водоносности реки

)        средний годовой сток реки (V):

V = Y * Арс = 175 мм * 39400 км² = 68,95 км³ - средний объем стока за год, где Арс - площадь водосбора всей речной системы Ветлуги.

)        расход (Q): 255 м³/с = 255 000 л/с

)        модуль стока m_в:

m_в = Q/ Арс = 255 000 / 39400 = 6,47 л/с в 1 км² - рассчитана по формуле (в низовье, т.к. средний расход воды в низовье 255 м³/с)

По изолиниям карты:

в верховье - 4 - 6 л/сек с 1км²

в низовье - 6 - 8 л/сек с 1км²

4.      Хозяйственная освоенность водосбора и ее влияние на гидрологический режим и качество речной воды

ветлуга речной приток гидрологический

Основные отрасли промышленности этого края: лесное, деревообрабатывающее, целлюлозно-бумажное производство.

Лес и лесное хозяйство.

Наибольшая часть Приветлужского края покрыта лесом. По приблизительному подсчету под лесом находится около 72% всей площади. Господствующими породами леса во всем крае являются хвойные насаждения (ель и сосна) ; лиственный лес (береза, осина, ива и др.) встречаются значительно реже.

Леса, покрывающие большую часть площади Ветлужского бассейна, доставляют огромное количество материала, сплавляемого как по самой Ветлуге, так и по всем более или менее значительным его притокам. Лес сплавляется россыпью, в плотах, баржах, барках и белянах. В баржах, барках и белянах отправляются доски, обделанный лес, дрова, уголь, смола и вообще все продукты выработки дерева; в плотах и россыпью сплавляются лес в сыром виде и дрова. Заготовка лесного материала, подлежащего сплаву производится всю зиму; заготовленный лес свозится к речной пристани, где или вяжется в плоты или погружается в суда. Под названием лесной материал подразумевается лес: а) в сыром виде, т.е. в виде брусьев, шпал, досок, реек и шестов и в) в изделиях из дерева, т.е. дрючков, оглоблей, дуг и т.п. Сплав леса начинается весной по проходе льда. Главными пристанями по отправке леса являются пристани Ветлужская, Варнавинская, Воскресенская, Левихинская и др. С притоком на Ветлугу поступает около 6-7 миллионов пудов леса. Весь выработанный лес сплавляется в город Козьмодемьянск и далее на низовые Волжские пристани.

Доходность эксплуатации лесов находится в прямой зависимости от характера лесной растительности и состояния путей сообщения. Несомненно также, что состав почвы и рельеф местности имеет некоторое влияние на доходность лесных пространств. На некоторых почвах растут только известные, определенные породы леса. Так например, на боровых песках растет исключительно сосна, на чернораменных-песчаных и супесчано- или суглинисто-иловатых почвах с успехом произрастает ель и береза, на болотных почвах ольха и т.д. Рельеф местности также оказывает влияние на растительность. Так, например, сосна может расти и на топких болотах, и на ровных местах и на возвышенностях. На болотных местах у сосны очень слабый прирост древесины и плохое качество последней; на ровных более или менее низменных песчаных почвах сосна очень быстро растет, но древесина получается не особенно хорошего качества, крупнослойная, скорогниющая, годная большей частью только на дрова. На высоких песчаных местах сосна растет очень медленно, но древесина отличается высоким качеством; лес получается мелкослойный, слоистый, не скоро подвергающийся гниению. Но как ни значительно влияние почвы и рельефа местности на характер лесной растительности, оно во многих местах случаях в значительной степени стушевывается разными побочными обстоятельствами. Так, например, на характер растительности оказывает большое влияние система вырубки леса; при вырубках леса узкими полосами, вырубленное пространство обсеменяется обыкновенно теми же породами, которые росли здесь раньше; при вырубках же обширными сплошными площадями обсеменение отдаленных пространств происходит медленно и характер растительности при этом нередко меняется; вместо ели начинает расти береза, вместо березы осина и т.д. Таким образом, исключительно по одним почвам и рельефу местности невозможно еще верно судить о характере лесной растительности и о степени доходности лесных пространств во всем Приветлужском крае.

Наиболее ценными породами, в рассматриваемом крае являются сосна, а затем в порядке постепенности ель, береза, осина и другие лиственные насаждения.

Судостроение и судоходство.

В Приветлужском крае развита исключительно постройка сплавных судов, белян, баржей, подчалок и др.

Для улучшения судоходства по Ветлуге ежегодно на реке работают мощные земснаряды, обеспечивающие необходимые глубины на фарватере, а тем самым регулярное движение судов. Грузовой поток по Ветлуге и сегодня очень большой: вниз идут большие материалы с верховьев Ветлуги, а с Волги строительные и промышленные грузы, минеральные удобрения. Регулярные пассажирские перевозки сохраняются от Ветлужской до Волги всю навигацию. Но усиленный приток пассажиров замечается только в конце весны или начале лета. Главными ветлужскими пристанями являются Воскресенская, Бакинская, Варнавинская и Ветлужская. В основном все пристани имеют значение почти исключительно как лесные.

Из естественных богатств Ветлужского края эксплуатируются только лес. Торф и вивиантовый ил, встречаемые в большом количестве, не разрабатываются. По некоторым данным в Ветлужском бассейне должны быть месторождения болотной руды; но в этом направлении не производилось даже исследований.

На берегах реки находятся города Шарья (24,8 тыс. человек (2005)) и Ветлуга (9,4 тыс. человек (2005)), поселки Красные Баки, Варнавино, Ветлужский и Воскресенское. Почти все населенные пункты расположены на высоком левом берегу.

Город Шарья Костромской области расположен на Ветлуге

Экологическое состояние реки.

Русло реки при среднем и низком меженных горизонтах состоит из стержня (фарватера, судового хода) незначительной ширины, очень часто разделяющего по нескольким направлениям, подводных отмелей, надводных голых песчаных мелей и островов, распределенных по поперечному профилю реки весьма неравномерно. Ширина реки колеблется в довольно значительных пределах при весьма разнообразных глубинах. Берега разрушаются почти во всех изгибах, из которых состоит большая часть реки, и продукты этих разрушений, отмытые частицы грунта, карчи и деревья служат главными причинами засорения русла. Пределы разлива реки в зависимости от очертания речной долины неравномерны. Заливная долина реки размывается во многих местах весенними водами, причем конфигурация его такова, что река часто засоряется выносами продуктов размыва долины в русло. Глубина стержня реки, необходимая для судоходства, имеется далеко не на всем протяжении реки, и для получения на всем течении непрерывной глубины требуются искусственные меры. Неравномерная ширина, обмеления русла, постоянные подмывы, разделения реки на рукава, частные перемены русла, засоренность русла карчами, выносы в реку продуктов размыва оврагов и заливной долины - вот доказательства свидетельствующая, что Ветлуга находится в первобытном хаотическом состоянии, или иначе в состоянии засорения.

Работы по коренному исправлению русла Ветлуги должны состоять в укреплении подмываемых берегов и закрепления таким образом теперешнего положения русла, закрытия вторых рукавов, укрепление оврагов, постройки валов, ограждающих пониженные места заливной долины и уменьшении излишней ширины. К сожалению, все эти меры в видах огромной стоимости не могут быть рекомендованы для исправления Ветлуги. Для улучшения реки в настоящее время приходится прибегать лишь ко временным мерам и некоторому улучшению режима реки.

Библиографический список

1.      Большая Советская Энциклопедия. Изд.3-е (1969-1978) "У-Фактория"

.        В.М. Котляков "Словарь современных географических названий" 2003-2006

.        В.А. Загумённов На истоках Вятки, Камы и Ветлуги. Кировское книжное издательство. 1957год.

.        Краеведение. Краснобаковский район, 2010 - [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.krbaki.ru/content/kraevedenie/historu

.        Атлас мирового водного баланса. - М., Л-д, Гидрометеоиздат, 1974.

.        Карта бассейнов внутренних водных путей Европейской России, 1897

.        Гидрологический атлас, 1970

.        Гидрографическая карта, Россия, Европейская часть, 1848