Исследование котловины озера Карась в республике Марий Эл

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Методики исследования озер

1.1 Паспорт озера

1.2 Методика исследования озер

1.3 Гидрологические методы

1.4 Полевая гидрология

2. Характеристика объекта исследования

2.1 Характеристика района

2.2 Географическое расположение озера

2.3 Ландшафт района

2.4 Гидрология

Заключение

Список литературы



Введение

Омзеро -- компонент гидросферы, представляющий собой естественный или искусственно созданный водоём, заполненный в пределах озёрной чаши (озёрного ложа) водой и не имеющий непосредственного соединения с морем (океаном). Озёра являются предметом изучения науки лимнологии. С точки зрения планетологии, озеро представляет собой существующий стабильно во времени и пространстве объект, заполненный веществом, находящимся в жидкой фазе, размеры которого занимают промежуточное положение между морем и прудом. С точки зрения географии, озеро представляет собой замкнутое углубление суши, в которое стекает и накапливается вода. Озёра не являются частью Мирового океана. Классификация озёр относительна, поскольку, например, в отношении Каспия существуют две точки зрения, относящие его либо к категории морей, либо озёр. Хотя химический состав озёр остаётся относительно длительное время постоянным, в отличие от реки заполняющее его вещество обновляется значительно реже, а имеющиеся в нём течения не являются преобладающим фактором, определяющим его режим. Озёра регулируют сток рек, задерживая в своих котловинах полые воды и отдавая их в другие периоды. В водах озёр происходят химические и биологические реакции. Одни элементы переходят из воды в донные отложения, другие -- наоборот. В ряде озёр, главным образом не имеющих стока, в связи с испарением воды повышается концентрация солей. Результатом являются существенные изменения минерализации и солевого состава озёр. Благодаря значительной тепловой инерции водной массы крупные озёра смягчают климат прилегающих районов, уменьшая годовые и сезонные колебания метеорологических элементов. Форма, размеры и рельеф дна озёрных котловин существенно меняются при накоплении донных отложений. Зарастание озёр создает новые формы рельефа, равнинные или даже выпуклые. Озёра и, особенно, водохранилища часто создают подпор грунтовых вод, вызывающий заболачивание близлежащих участков суши. В результате непрерывного накопления органических и минеральных частиц в озёрах образуются мощные толщи донных отложений. Эти отложения видоизменяются при дальнейшем развитии водоемов и превращении их в болота или сушу. При определенных условиях они преобразуются в горные породы органического происхождения.

Цель работы - изучение изменений котловины озера Карась в республике Марий Эл, при этом основным условием является выявление закономерностей изменения котловины в течении определенного периода времени.

Решаемые задачи:

Исследование и наблюдение, выявление отклонений и прогнозирование изменений котловины озера в будущем.

Поиск причин изменения рельефа дна.

Выявление причин данного процесса.

Разработка методов улучшения состояния озера на основе полученных данных.



ГЛАВА 1. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЗЕР

1.1 Паспорт озера

1.Название.

2.Местоположение.

3.Размер озера и характер береговой линии (возвышенные или низменные, пологие или крутые, каменистые или песчаные берега, наличие заливов и т.д.).

4.Характеристика грунта на отмелях, мощность иловых отложений.

5.Температура воды на поверхности и на разных глубинах в различные сезоны.

6.Цвет, прозрачность и другие характеристики воды.

7.Промеры глубин с лодки.

8.Данные о пересыхании, промерзании, заморах, наибольших и наименьших уровнях воды.

9.Характер водной и прибрежной растительности.

10.Животный мир.

11.Наличие притоков, истоков, прилегающих болот, ключей. Количество воды, поступающей из притоков за сутки, и расход ее в реках и ручьях, вытекающих из озера.

12.Наличие насосных станций, рыборазводных и других хозяйственных сооружений.

13.Источники загрязнения и меры защиты озера.

14.Карта-схема озера.

1.2 Методика исследования озер

Измерение ширины водоёма, профиля и прозрачности

Для измерения ширины озера необходимо, встав на берегу озера напротив хорошо заметного предмета на другом берегу, отмерить под прямым углом вдоль берега 10 м, отметить точку вехой (О), еще раз отмерить такое же расстояние и от этой точки (В) двигаться перпендикулярно руслу до тех пор, пока точки О и Г не окажутся на одной линии. Ширина озера будет равна стороне треугольника ВГ=АБ.

Определение поперечного профиля озера для расчета расхода воды

Обозначения: b1, b2, b3 ..., bn - отрезки озера, на которых измерялась глубина; h1, h2, h3,..., hn - глубина, w1, w2, w3, … wn - площадь сечения на отрезке

Диск Секки для определения прозрачности воды в водоеме

Обозначения: диск (из пенопласта) с черно-белыми секторами, снизу привязан камень, на веревке сделаны узелки с периодичностью 20 см для подсчета глубины.



1.3 Гидрологические методы

Прозрачность воды

В озерной воде находятся взвешенные вещества, которые уменьшают ее прозрачность. Существуют несколько методов определения прозрачности воды.

1. По диску Секки. Чтобы измерить прозрачность озерной воды, применяют диск Секки диаметром 30 см, который опускают на веревке в воду, прикрепив к нему груз, чтобы диск уходил вертикально вниз. Вместо диска Секки можно применять тарелку, крышку, миску, положенные в сетку. Диск опускается до тех пор, пока он не будет виден. Глубина, на которую вы опустили диск, и будет показателем прозрачности воды.

2. По кресту. Находят предельную высоту столба воды, через которую просматривается рисунок черного креста на белом фоне с толщиной линий равной 1 мм, и четырех черных кружочков диаметром равным 1 мм. Высота цилиндра, в котором проводится определение, должно быть не менее 350 см. На дне его расположена фарфоровая пластинка с крестом. Нижняя часть цилиндра должна быть освещена лампой в 300 Вт.

3. По шрифту. Под цилиндр высотой 60 см и диаметром 3-3,5 см подкладывают стандартный шрифт на расстоянии 4 см от дна, исследуемую пробу наливают в цилиндр, так чтобы можно было прочитать шрифт, и определяют предельную высоту столба воды.

Мутность воды

Повышенную мутность вода имеет за счет содержания в ней грубодисперсных неорганических и органических примесей. Определяют мутность воды весовым методом, и фотоэлектрическим колориметром. Весовой метод заключается в том, что 500-1000 мл мутной воды профильтровывают через плотный фильтр диаметром 9-11 см. Фильтр предварительно высушивается и взвешивается на аналитических весах. После фильтрования фильтр с осадком высушивают при температуре 105- 110 градусов в течение 1,5 - 2 часов, охлаждают и вновь взвешивают. По разности масс фильтра до и после фильтрования рассчитывают количество взвешенных веществ в исследуемой воде.

Определение запаха воды

Запахи в воде могут быть связаны с жизнедеятельностью водных организмов или появляться при их отмирании - это естественные запахи. Запах воды в водоеме может обуславливаться также попадающими в него стоками канализации, промышленными стоками - это искусственные запахи. Сначала дают качественную оценку запаха по соответствующим признакам: болотный, землистый, рыбный, гнилостный, ароматический, нефтяной и т.д. Силу запаха оценивают по 5 балльной шкале. Колбу с притертой пробкой заполняют на 2/3 водой и тотчас закрывают, интенсивно встряхивают, открывают и тотчас отмечают интенсивность и характер запаха.

Определение цветности воды

Качественную оценку цветности производят, сравнивая образец с дистиллированной водой. Для этого в стаканы из бесцветного стекла наливают отдельно исследуемую и дистиллированную воду, на фоне белого листа при дневном освещении рассматривают сверху и сбоку, оценивают цветность как наблюдаемый цвет, при отсутствии окраски вода считается бесцветной.



1.4 Полевая гидрология

Водомерные наблюдения на посту

На установленном водомерном посту производится комплекс гидрометрических наблюдений: за уровнем воды, температурой воды и воздуха, визуальные наблюдения за ветром, осадками, волнением. Наблюдения проводятся ежедневно, сроки наблюдений 8 и 20 часов. Записи ведутся в полевой книжке водомерных наблюдений.

На свайном посту уровень измеряется при помощи переносной водомерной рейки, устанавливаемой вертикально на площадку ближайшей к берегу сваи, покрытой водой. Отсчет по рейке снимается с точностью до 1см.

Для измерения температуры воды применяется водный или родниковый термометр в оправе. Термометр опускается в воду на бечевке в отвесном положении так, чтобы стаканчик оправы находился на глубине 0,3-0,5 м от поверхности воды. Верхний конец бечевки подвязывается к борту лодки, подмосткам и т.п. Термометр выдерживают в воде не менее 5 мин. Затем быстро извлекают и производят отсчет, причем сначала замечают десятые доли, а потом целые градусы.

Температура воздуха измеряется в тени при помощи этого же термометра с точностью до 0,1 °С.

Для последующего анализа качества наблюдений за уровнем воды производятся визуальные определения состояния озера, характера ветра и волнения с записью в соответствующих графах полевой книжки водомерных наблюдений. При визуальных наблюдениях за ветром определяется его сила и направление. Сила ветра обозначается как "слабый", "умеренный", "сильный". Направление ветра указывается стрелками. Волнение отмечается в баллах: 0 - нет, 1 - слабое, 2 - умеренное, 3 - сильное. Осадки обозначаются буквами: Д -дождь, Г - град, С - снег. Отсутствие ветра, волнения или осадков отмечается в полевой книжке.

Полуинструментальная съемка участка озера

Съемка включает: разбивку магистрали; разбивку поперечников с захватом поймы до места, лежащего несколько выше границы разлива; нивелировку и ватерпасовку магистрали и поперечников. Плановой и высотной основами полуинструментальной съемки на местности служат магистральная линия, которая разбивается параллельно линии уреза воды, и поперечные профили по всей ширине озера и поймы. Количество профилей должно быть не менее трех, средний из профилей совмещается с гидроствором. Направление профилей должно быть перпендикулярно стрежню потока, их закрепляют пикетажными кольями на линии магистрали и на урезе берега - урезными кольями. Разбивка пикетажа. Пикет обозначается на местности ровно отпиленным колышком 15-20 см, забиваемым в землю почти вровень с землей и называемым точкой. В 5-10 см от точки забивается второй колышек длиной 25-30 см, выступающий над поверхностью земли на 10-15 см, так называемый сторожок. Одна сторона сторожка гладко затесывается и на ней делается надпись, означающая конец отмеренного пикета. По ходу укладки ленты выявляются характерные точки профиля (точки перегиба рельефа) и в этих местах забиваются точка и сторожок. Азимуты направлений магистрали и поперечников определяются с помощью буссоли. На коренном берегу по линии гидроствора, немного выше магистральной линии устанавливается репер, который служит местом постоянного начала Превышение точек поперечного профиля друг над другом на левом берегу определяется ватерпасовкой.

Проведение ватерпасовки.

При ватерпасовке измеряются превышения и горизонтальные расстояния между магистральным и урезным кольями и основными точками рельефа берега. На профиле гидроствора измеряют превышения и горизонтальные проложения между сваями и рельефными точками берега.

Инструментами при ватерпасовке служат две рейки и плотничий уровень - ватерпас. Для определения превышения репера над сваей 1 или промежуточной точкой (зафиксированной пикетажным колышком) производят следующие действия. Кладут один конец горизонтально расположенной рейки на забитый вровень с землей кол у основания репера и устанавливают на ней уровень. У сваи 1 или пикетажного колышка забивают вровень с землей вспомогательный колышек и ставят на него вертикально вторую рейку. После этого изменяют, наклон горизонтальной рейки до тех пор, пока воздушный пузырек уровня не окажется точно посередине. Приводя, таким образом, рейку в горизонтальное положение, делают по нижнему ее ребру отсчет по вертикальной рейке с точностью до 1см. Отсчет по рейке, взятый со знаком минус, и даст величину понижения сваи 1 или пикетажного колышка относительно репера. Расстояние от репера до сваи 1 или пикетажного колышка определяется по горизонтальной рейке. Подобным же образом измеряют разность высот остальных точек. Сумма всех частных превышений даст общее превышение верхней точки над нижней точкой. Для проверки правильности результата ватерпасовка повторяется (от уреза воды до репера). Из результатов обеих ватерпасовок, если они различаются не более чем на 2 см, берут среднюю величину, если же расхождение превышает 2 см, ватерпасовку проводят в третий раз.

Записи результатов ватерпасовки ведутся в журнале с одноименным названием. В этом же журнале обязательно зарисовывается профиль каждого поперечника с обозначением магистрального и пикетажных кольев (ведется абрис), а также схема гидроствора с обозначением репера, свай и пикетажных кольев. С целью привязки водомерного поста к высоте репера производится нивелировка свай. Также нивелируются точки профилей на правом берегу.

Нивелировка водомерного поста. Нивелирную рейку ставят на репер и далее последовательно на все сваи. Нивелир устанавливается несколько в стороне и перед тем как снимать по нему отсчеты, необходимо привести прибор в строго горизонтальное положение. Порядок взятия отсчетов следующий: назад по черной стороне, вперед по черной стороне, вперед по красной стороне и назад по красной стороне. Такое дублирование уменьшает погрешности при работе с прибором, сводит вероятность ошибки к минимуму. Следует сразу же подсчитывать "пятку рейки", т.е. разность отсчетов по красной и черной сторонам: она должна быть постоянной и равной началу отсчета на конце красной стороны рейки.

После этого нивелируются урезы уровня воды по кольям, забитым вровень с поверхностью воды у всех поперечников и профилей для определения продольного уклона. С этой целью на урезные колья ставится нивелирная рейка, и определяются отметки площадок урезных кольев (УК).

По разности высот уровня верхнего УК и нижнего УК определяется величина падения уровня воды на участке. Путем деления полученной величины падения на расстояние по ширине озера между УК вычисляется уклон водной поверхности.

Определяются отметки уровней высоких вод (УВВ) для последующего расчета прошедшего максимального расхода воды. С этой целью в районе гидрометрического створа отыскивается наиболее высоко расположенная метка высоких вод по характерным признакам (отложения на берегах, кустах, деревьях ила или растительного мусора).

Все полученные результаты нивелировки записываются карандашом в журнал нивелировки водомерного поста.

Промерные работы

Целью промерных работ служит определение глубин и характера дна озера. В результате промерных работ могут быть получены поперечные профили озера и определены площади водных сечений. Обычно измерения глубин начинают производить в створе водопоста в точках, отстоящих одна от другой на определенном расстоянии. Эти расстояния могут определяться от постоянного начала по натянутому вдоль створа тросу (веревке), размеченному марками через 1 м. Желательно, чтобы местоположение марок на тросе совпадало с отметками целых метров от постоянного начала. Выше по течению от промерного троса примерно на 0,5 корпуса лодки натягивают ездовой трос для перемещения лодки вдоль створа и установки ее на вертикали. Оба троса должны быть натянуты достаточно туго.

Лодка перемещается по тросу на уключинах. Один из сидящих в лодке студентов производит промеры глубин штангой или рейкой против марок на тросе. Промеры производятся прямым и обратным ходом. По окончании промеров трос переносят на следующий профиль. Одновременно с промерами исследуются грунты дна на ощупь и, отчасти, на слух. Отмечаются следующие виды грунтов: ил, глина, песок, галька, камни, плита (скала), а также наличие водной растительности. Ребята записывают в журнале промеров глубин.

Измерение скоростей течения поверхностными поплавками

Для измерения расхода воды выше и ниже основного гидрометрического створа на равных расстояниях разбивают дополнительно два створа. С таким расчетом, чтобы продолжительность хода поплавков между верхним и нижним створами была не мене 20 с.. В 5-10 м выше верхнего створа разбивают пусковой створ, обозначая его вехами на берегах; он служит для запуска поплавков. Остальные створы также закрепляются вехами.

Измерение скоростей течения поплавками производят в такой последовательности:

на пусковом створе с берега забрасывают в озеро последовательно 20 - 25 поплавков так, чтобы они прошли через основной створ приблизительно равномерно по всей ширине озера;

при прохождении каждого поплавка через створы наблюдатели дают сигналы; продолжительность хода каждого поплавка от верхнего до нижнего створа определяется по секундомеру;

на основном створе, в момент пересечения его поплавком отмечают расстояние от постоянного начала до поплавка в створе; делается это путем наблюдения с берега при наличии перетянутого через озеро размеченного троса.

Результаты измерений записываются в журнал измерения расхода воды поверхностными поплавками.

Гидрографическое обследование участка озера

В эти дни проводится гидрографическое обследование участка озера. Как правило, маршрут составляет 4-5 км по правому и левому берегам ручья или участка озера. Проводимые работы можно разбить в несколько этапов:

сбор сведений и описание водосбора озера (по литературным данным);

выяснение режима озера.

Сбор сведений и описание водосбора озера. В начале описания водосбора указывается название географического района (области) и речного бассейна более высокого порядка, к которому он принадлежит. Дается краткая характеристика рельефа, почво-грунтов, растительности, гидрографической сети и заболоченности. Описывается выделенный участок озера: границы, протяженность.

Все это записывается в полевом дневнике с обязательным указанием ориентиров. Записи иллюстрируются зарисовками и схемами.

Кроме сведений, полученных визуально, производится полуинструментальная съемка плановых очертаний долины. Съемка поперечных профилей осуществляется в наиболее типичных местах, отображающих форму долины. Таких профилей (от бровки до бровки) должно быть не менее двух, и делаются они с помощью ватерпаса и реек.

Крутизна склона также определяется ватерпасовкой. Определив при помощи ватерпасовки превышение (h) между двумя точками, находящимися на склоне, и горизонтальное проложение (d) между ними, вычисляют значение тангенса угла по формуле, a далее по тригонометрическим таблицам угол наклона а, т.е. крутизну склона.

В случае широкой долины (300 и более метров) съемка профилей нижней части долины (до максимальных уровней воды) производится с помощью ватерпасовки, а верхней части (до бровки) - полу инструментально. Расстояние в этом случае измеряется шнуром или шагами. Превышение и крутизна с помощью горизонтального визирования или эклиметром. Расположение профилей устанавливается и наносится на план глазомерной съемки. На профиле долины по возможности должны быть отражены все ее элементы: бровки, склоны, пойма, террасы, русло.

На поперечном профиле речной долины показывают все ее элементы и приводятся отметки наивысшего уровня высоких вод (НУВВ) в период половодий и паводков. Эти уровни определяются по следам высокой воды на местности и путем опроса местных жителей. При измерениях высот в долине за нулевую отметку принимается рабочий уровень воды в озере, т.е. уровень, наблюдавшийся во время выполнения работ. При обработке полевых материалов высоты, вычисленные над рабочим уровнем, путем введения поправок приводятся к условному уровню воды.

Для иллюстрации описания озера в полевой тетради делают его зарисовки (схематические глазомерные профили). На таких профилях показывают форму озера, вид склонов, при этом расстояния определяются шагами, а для определения высоты и крутизны применяются простейшие приборы (вместо эклиметра для горизонтального визирования можно использовать папку, блокнот, держа их в вытянутой руке).

В полевой тетради дается характеристика склонов озера по всему маршруту следования.

При обследовании склонов устанавливается наличие озерных террас и производится их описание. Террасы нумеруются в порядке их расположения над дном долины, счет ведут снизу. Прирусловую, заливаемую при высокой воде часть долинного ложа называют пойменной или луговой террасой. Следующие вышерасположенные террасы обычно называются первой, второй и т.д. надпойменными террасами.

В полевом дневнике отмечаются все более или менее значительные выходы подземных вод, ключи, родники, встречающиеся в пределах речной долины, а также места, где грунтовые воды находятся на незначительной глубине от поверхности земли. Верным признаком близости к поверхности грунтовых вод является наличие у подножия склонов долины зеленых островков влаголюбивой растительности, в частности, тростника, камыша, различных видов осок.

Производится подробное обследование пяти наиболее значительных источников на маршруте. Указываются местоположение каждого из этих пяти источников, высота выклинивания над уровнем воды в озере, гидрогеологические сведения и качество воды. Все эти сведения записываются в "Ведомость обследования источников".

Каждый исследуемый водный источник нумеруется; место его условным знаком наносится на план глазомерной съемки.

Расходы источника измеряются объемным способом. На маршруте помимо сведений об источниках также собирают сведения о колодцах: их местоположение, дату открытия колодца, гидрогеологические и режимные сведения. Все эти данные получаются путем непосредственных замеров колодцев и опроса местных жителей. Полученные сведения записываются в "Ведомость обследования колодцев".

Полевая книжка водомерных наблюдений

Уровни воды, наблюдаемые на водомерном посту, на протяжении всех дней учебной практики, должны быть отнесены к условной отметке нуля графика поста. Отметка нуля графика поста выбирается с таким расчетом, чтобы она находилась не менее чем на 0,5 м ниже самого низкого уровня воды в озере, который можно ожидать в створе поста.

Для перевода отсчета высоты уровня воды, сделанного от нуля наблюдений (над сваей), в высоту водной поверхности над нулем графика Н служит приводка (Нпр) - превышение головки сваи над нулем графика. Приводкой называется превышение вершины головки сваи (нулевого деления рейки) над принятым нулем графика поста.

В конце водомерной книжки заполняется справочная таблица, где приводятся данные об отметках свай и значения приводок.

Графические материалы

План участка гидрологического поста. На основе проведенной полуинструментальной съемки составляется план участка озера. На плане должны быть нанесены:

планово-высотная основа съемки - магистраль, поперечные профили, сваи и репер с выписанными азимутами направлений и высотами основных точек;

линии урезов воды и границы разлива при высоких уровнях воды (проводятся приближенно при условии неизменности уклона при колебаниях уровня воды);

масштаб плана;

заглавная надпись плана (название озера, створ), дата съемки, фамилия исполнителя, состав бригады.



Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика района

Республика Марий Эл (рис.1) входит в состав Приволжского федерального округа. Столица - г.Йошкар-Ола, расстояние до Москвы - 862 км. Государственные языки - марийский (горный и луговой) и русский

рис.1

Население республики 758,9 тыс. человек на 01.01.2000 года (из них 470,8 тыс. городское; 288,1 тыс. - сельское). Плотность населения - 32,7 человек на 1 кв. км. Характеристика населения: мари - 43,3 %, русские - 47,5 процента, татары - 5,9 процента, другие национальности Российской Федерации - чуваши, удмурты, мордва, украинцы и др. (более 50 национальностей) - 3,3 процента.

Территория республики 23,2 тыс. кв.км. (57 процентов - лесные угодья, 38,9 процента - сельскохозяйственные угодья, 1 процент - болота, 3 процента - водоемы). Больших и малых рек - 476, важнейших рек - 11, крупных озер - свыше 200.

Географическое описание (число административных единиц): городов республиканского подчинения - 3, городов районного подчинения - 1, районов - 14, поселков городского типа - 17, сельских администраций - 179, сельских населенных пунктов - 1632.

Инфраструктура - на территории республики действует 8 аэропортов, в том числе 1 - межреспубликанского значения, есть железнодорожный и автовокзал, 17 железнодорожных станций, 30 пассажирских автостанций, речной порт в г. Козьмодемьянске на Волге, 5 портов местного значения, приспособления для разгрузки барж.

Экономический потенциал республики не отличается наличием большого количества промышленно значимых природных ресурсов. В то же время Республика Марий Эл имеет крупные запасы кирпично-черепичного сырья, песка, камня строительного, торфа. Ведется разведка других полезных ископаемых. Основным природным богатством Республики Марий Эл является лес, который занимает более 50 процентов территории.

Промышленность - машиностроение, металлообработка, радиотехническая, химическая и нефтехимическая, лесная, деревообрабатывающая, целлюлозно-бумажная, пищевая, легкая, медицинская, микробиологическая, промышленность стройматериалов, мукомольно-крупяная и комбикормовая, топливная и др.

Сельское хозяйство - растениеводство и животноводство. Сельское хозяйство специализируется в основном на производстве зерна, овощей, картофеля, льна-долгунца, хмеля, мяса, молока, яиц, шерсти. Площадь сельскохозяйственных угодий составляет 726,1 тыс. га. Сельское хозяйство это одна из ключевых отраслей экономики республики. Сегодня в аграрном секторе производится около 58 процентовов всей валовой продукции. Сельхозпроизводители обеспечивают продуктами питания не только население своей республики, но и вывозят значительные объемы сырья и продовольствия в другие регионы, что является важнейшим фактором межрегионального обмена и одним из источников пополнения финансовых ресурсов. Крупные сельхозпредприятия республики, фермерские и крестьянские хозяйства снабжают сырьем предприятия перерабатывающей промышленности: мясо-молочные и консервные производства, хлебозаводы и предприятия по производству крупяных и макаронных, картофельных изделий.

Ведущей отраслью в сельскохозяйственном производстве является животноводство. Благодаря целенаправленной племенной работе и развитию кормопроизводства, Республика Марий Эл по основным показателям животноводства занимает ведущее место в Волго-Вятском экономическом регионе и Российской Федерации. Ежегодно в республике производится до 45 тыс. тонн мяса скота и птицы, 300 тыс. тонн молока, 200 млн. штук яиц.

Образование Республики Марий Эл - самая крупная отрасль социальной сферы, которая включает свыше 900 образовательных учреждений (рис.2), в том числе 432 школы, 361 учреждение дошкольного образования, 71 - дополнительного образования. Общий контингент воспитанников и обучающихся составляет 184,8 тыс. человек, работающих в сфере образования - 37,4 тыс. человек. В целом в республике учатся или работают в учреждениях образования 29,3 процента населения.

Начальное профессиональное образование в Республике Марий Эл представляют 22 профессиональных училища, 6 лицеев, 3 училища при учреждениях Управления исполнения наказаний - всего свыше 14 тыс. учащихся.

В 14 учреждениях среднего профессионального образования (7 колледжей, 4 техникума, 3 училища) учатся около 7 тыс. студентов.

Три государственных высших учебных заведения реализуют профессиональные образовательные программы по 87 специальностям и направлениям. Контингент студентов очной формы обучения составляет более 13 тыс., по заочной - более 7 тыс. человек.

В высших и средних специальных заведениях республики готовятся специалисты по достаточно широкому спектру направлений информатизации. В вузах ведется обучение по направлениям подготовки дипломированных специалистов по специальностям 651900 «Автоматизация и управление», 654400 «Телекоммуникации», 654600 «Информатика и вычислительная техника», 654700 «Информационные системы», специальностям 010200 «Прикладная математика», 061800 «Математические методы в экономике», 075200 «Компьютерная безопасность», 075500 «Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем», 351400 «Прикладная информатика». Техникумы республики готовят кадры среднего звена по специальностям 2006 «Радиосвязь, радиовещание и телевидение», 2201 «Вычислительные машины, комплексы, системы, сети», 2203 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», 2204 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей». В высших учебных заведениях работают аспирантура и докторантура по ряду специальностей информатизации, действует диссертационный совет по специальности 05.13.11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей».

В Марийском государственном университете работает Центр дистанционного обучения с региональными отделениями в двух городах Республики Марий Эл (г.Волжск и г.Звенигово). Экстерны и слушатели программ профессиональной переподготовки Центра проходят еженедельное тестирование по изучаемым темам через каналы Internet. На различных программах Центра обучается 875 человек, из них 642 студента - экстерна получают первое и второе высшее образование по полной профессиональной образовательной программе специальности «Бухгалтерский учет, анализ и аудит», 103 студента-экстерна в рамках образовательного консорциума Марийского государственного университета с Московским государственным университетом экономики, статистики и информатики (МЭСИ) получают образование по специальностям «Юриспруденция» и «Бухгалтерский учет, анализ и аудит». По дистанционным технологиям организован также учебный процесс для специалистов сектора реальной экономики Республики Марий Эл - участников Президентской программы переподготовки управленческих кадров.

Из числа обучающихся в Центре дистанционного обучения более 250 студентов-экстернов обучаются в Волжском региональном отделении (100 км от г.Йошкар-Олы), более 50 человек - в Звениговском отделении (80 км от г.Йошкар-Олы). Около 70 студентов - из Кировской области (Шабалинский район, поселок Санчурск, поселок Яранск и др.), несколько десятков студентов-экстернов проживают за пределами Волго-Вятского региона (г. Москва, Республика Татарстан и др.). Все эти студенты проходят еженедельное дистанционное тестирование посредством глобальной информационной сети Internet в компьютерных классах Марийского целлюлозно-бумажного техникума (г. Волжск), Звениговской общеобразовательной средней школы № 2, нефтебазы «Лукойл» (пос.Яранск Кировской области), районных администраций и др. В 2000 - 2001 учебном году начато дистанционное тестирование слушателей, находящихся в заключении (учреждение УИН в пос.Медведево Республики Марий Эл).

Характеристика озер республики Марий Эл:

Территория Республики характеризуется широким развитием озер больших и малых по площади, глубоких и мелких. Комитетом РМЭ по водному хозяйству всего зарегистрировано 600 озер, общей площадью более 2,5тыс.га[6]. Озера являются важным гидрографическим звеном сети Марийской низины, расположенной между отрогами Вятского увала и рекой Волгой. Озерные котловины в результате карстовых и суффозных процессов глубоко до 30 метров и более врезаны в землю своими днищами вскрывают повышенные участки коренного подземного рельефа. Такие глубокие впадины становятся центром местной разгрузки подземных вод, местами рождения чистых водоемов и речек, составляющих гидрографическую систему Республики Марий Эл.

Начало изучения озер на территории озер Республики Марий Эл положил в конце прошлого века проф. А.В. Нечаев[6], когда попутно с геологическими исследованиями северо-западной части Казанской губернии (современная территория РМЭ) исследовал и её озера, дал первое описание некоторых из них и наметил их квалификацию по происхождению котловин. Первое описание некоторых озер Вятского Увала с указанием, в основном, на провальный характер их котловин находим у проф. П.И.Кротова [6].

В 1906 году проф. М.Д.Рузский [6] занимался изучением озер Казанской губернии, Чебоксарского, Царевококшайского и Козмодемьянского уездов. Из 29 обследованных им озер 27 расположены в пределах современной территории Республики Марий Эл. Полученные им сведения отличаются детальностью: озеро Карась имеет карстовый типа озерной котловины, максимальную глубину 32 метра, длину 597 метров, среднюю ширину 426 метров, площадь 19га. На этом материале М.Д. Рузский разработал классификацию озер по их происхождению, взял за основу квалификацию А.В. Нечаева, которая таким образом получила дальнейшее развитие. Озера Козмодемьянского кантона Марийской автономной области, позднее изучал Н.И. Воробьев [6]. Материалы по обследованным им 17 озерам содержат данные по ботиметрии (планы) некоторых из них, температуре водной массы (разрезы) и ряд других сведений. В работе проведена дальнейшая разработка классификации озер А.В. Нечаева и М.Д. Рузского, к этому времени относится работа С.Г. Пархоменко [6], в которой опублекованы новые сведения об озере Яльчик полученные при повторном детальном его изучении. В монографии Б.Ф.Добрынина [6] подведены итоги изучения природы Марийской автономной области, в том числе и озер.

Следующий этап в изучении озер, территорий Марийской АССР связан с работой кафедры физической географии Казанского государственного университета. В течении ряда лет проф. А.В. Ступишин [6] подробно исследовал озера в пределах Вятского увала и в меньшей степени озера Марийского полесья. Всего им было обследовано более 40 озер. В 1961-1963 годах 32 озера Марийского полесья и Вятского увала изучал доц. Н.Н Лаптева [6]. Институт озероведения АН СССР в 1976 году издал монографический сборник «Озера среднего поволжья» [6], в котором обобщен весь имеющийся материал по озерам Марийской, Татарской, Чувашской АССР и Ульяновской области. Сведения об озерам Марийской АССР представлены зав. Кафедрой физической географии КГЭ проф. А.В. Ступишиным и доц. Н.Н. Лаптевой. Произведен Анализ распределения и типов озерных котловин, на основе физико-географических особенностей территорий. Отражена специфика в типах котловин по мере перехода от лесной зоны на севере, к степной зоне на юге. Произведен подсчет озерного фонда, из небольших озер, площадью водного зеркала до 2,2 км2. Морфометрические особенности озер увязаны с генетическими типами озерных котловин, составлена карта гидрохимических типов, минерализации, жесткости озерных вод.

Все собранные сведения по озерам Марийской АССР в целом неравноценны по объему. Наиболее полно освещена морфометрия озер - данной глубине, длине и ширине, площади и объему, для некоторых из них - по длине береговой линии. Химический анализ озерных вод выполнен доц. Н.Н. Лаптевой [6]. Материалы о температурном режиме водной массы озер относится к разным годам исследования и не отличается полнотой, не изучены водный, тепловой и радиационный балансы озера. Отсутствуют сведения о сезонной динамики минерализации воды. Не изучались биологические ресурсы озера, лишь в работах Н.И. Воробьева и М.Д. Рузского содержатся разрозненные сведения об их ихтиофауне. Только по некоторым озерам собраны материалы о характере донных отложений.

Все собранные сведения по озеру Карась не отражают тех изменений, которые произошли с водоемом за последний 90 лет. Кафедра гидравлики и использования водных ресурсов Марийского государственного технического университета в 1995 году были проведены, рекогносцировочные водные исследования озера карась, которые показали, что водоем углубился на 14,1 метров и составил 46,1 метр. Следовательно карстовые процессы в районе расположения озера Карась интенсивно развиваются за счет образования свежих провалов и просадок озерной котловины, ведущих к омолаживанию водоема. Развитие карста представляет определенную опасность для строительных объектов и коммуникаций, расположенных на побережье озера Карась: правительственного оздоровительного комплекса Республики Марий Эл санатория «Сосновый бор», строящейся базы отдыха «Озерное».

По заказу Комитета Республики Марий Эл по водному хозяйству в 1996 году кафедра ГИВР МарГТУ провела водные исследования озера Карась, карстового типа, расположенного в поселке Сосновый бор Медведевского района Республики Марий Эл с географическими координатами 56°24' северной широты и 47°47' восточной долготы. Целью научных исследований является изучение водного режима озера Карась для рационального использования и охраны водного объекта, имеющего статус санитарно-курортной зоны. Для реализации поставленной цели был выполнен целый комплекс научных исследований и решены следующие основные задачи: выполнен анализ современного состояния вопроса; дана краткая физико-географическая характеристика района; определены гидрологические характеристики озера; измерены морфометрические параметры водоема; приведена краткая характеристика водопотребителей, расположенных в прибрежной зоне озера; выполнены водохозяйственные расчеты водного режима поверхностного источника; определена экологическая безопасность водоема. Водные исследования проводились в соответствии с методическими указаниями Государственного гидрологического института [6] и Института озероведения Российской академии наук [6].

2.2 Географическое расположение озера

Озеро Карась находится в поселке Сосновый бор Медведевского района Республики Марий Эл с географическими координатами 56°24' северной широты и 47°47' восточной долготы. Водоем расположен на водоразделе рек Большой и Малой Кокшаг Марийской низменности в 27 км югу от города Йошкар-Ола и в 29 км севернее реки Волги, крупнейшей реки Европы.

Марийская низменность (Заволжье) является частью Русской равнины и тянется широкой полосой вдоль левого берега Волги между Вятским Увалом на востоке и Приволжской возвышенностью на юго-западе. Марийское Заволжье представляет залесенную низменность с песчаным слабоволнистым рельефом и хорошо развитой гидросетью, обращенной на юг к долине Волги. Между долинами рек Б. и М.Кокшаг разбросаны многочисленные озера: Шап, Щучье, Чуркан, Карась, Мартын, К Светлое, Таир и др., преимущественно суффозионно-карстового генезиса, но встречаются и междюнные понижения с грунтовой подпиткой (верховодкой). Так, в радиусе 6 км от озера Карась расположены озера: на северо-западе - междюнное Щучье, западе - карстовое Чуркан, юго-западе - междюнные Большой и Малый Мартыны. На юге находятся: в 2 км - междюнное озеро Линь и в 14 км - междюнное с провалом озеро Таир, а на севере в 19 км - карстовое озеро Шап. Залесенная низменная равнина Заволжья имеет абсолютные отметки 80... 140 м и поднимается над урезом Волги на 45...60 м. Глубина врезов речных потоков не превышает 20...40 м и слабая дренированность вызывает повсеместную заболоченность междуречий с развитием болот верхового и переходного типов (Ардинское, Шамьяро-Куплонгский массив, Маркитанское и др.). С болотами и реками тесно связаны озера, представляющие важные гидрозвенья единой водной системы (озеро Шарское-Лисино, система озер Кушьяр, Когояр, Лужьяр, Чуркан, Карась и др.). К югу Марийская низменность уступом переходит в долину реки Волги с преобладающими высотами 80... 60 м.

Восточную часть Марийской низменности занимает возвышенность Вятского Увала (Марийско-Вятский вал) с отметками рельефа от 180 до , 260 м. Ширина Вятского Увала составляет 20...40 км.. Наблюдается общий наклон поверхности Марийской низменности к речной долине Волги с отметками НПУ Куйбышевского водохранилища 53,0 м и Чебоксарского 63,0 м. Слагают возвышенность древние пермские породы, представленные известняками, доломитами, мергелями, песчаниками, глинами казанского и отчасти татарского ярусов. На склоновых поверхностях залегают маломощные делювиальные суглинистые чехлы. Для территории Вятского Увала характерна глубокая врезанность речных долин и плосковершинность водораздельных пространств. Типичен эрозийно-денудационный и карстовый ландшафт, что обусловлено особым литологическим составом пород, в которых выработан рельеф, возвышенным положением территории и косвенным влиянием оледенений. Возвышенный Марийско-Вятский вал хорошо обеспечен осадками, которых выпадает до 500 мм в год. Однако, трещиноватые и закарстованные породы значительную часть выпадающих осадков уводят вглубь водораздельных массивов Марийской низменности. Зонами разгрузки являются обширные карстовые озера, врезанные в долины рек Марийской низменности.

Над левобережной долиной реки Волги крутым уступом возвышается высокое правобережье, являющееся северной частью Приволжской возвышенности. Правобережье - это ровные участки древнего плато с высотами от 150 до 193 м над уровнем моря с сильно развитой овражно-балочной сетью. Ширина плато на севере не более 2...3 км, а в южной части 8...10 км. Возвышенный, эрозийно-расчлененный, сильно овражный рельеф Волжского правобережья создал отрицательные условия для формирования озер.

2.3 Ландшафт района

Бассейн озера Карась располагается на территории лесного участка "Сосновый бор" городских лесов муниципального предприятия по благо-стройству и содержанию города Йошкар-Олы, а также лесных угодий Усть-Кундышского лесничества Куярского лесхоза Комитета лесного хозяйства Республики Марий Эл. На территории лесного участка '"Сосновый бор", где расположено озеро Карась, образовано 2 квартала 21 и 22 общей площадью 92 га .

По природным условиям и характеру растительности лесной участок "Сосновый бор" относится к 3 лесорастительному району - хвойным лесам левобережной песчаной равнины Марийской низменности. Здесь произрастают сосновые насаждения, замкнутые заболоченные понижения заняты березовыми низкобонитетными насаждениями [2]. Хвойные насаждения составляют 89,2% от всей лесопокрытой площади, а мягко-лиственные березовые насаждения занимают 10,8%. Ландшафт отличается молодым возрастом. Еще в последнее валдайское оледенение территория представляла сложный лабиринт водных потоков и песчаных гряд. В послеледниковый период в условиях ксерофитного режима еще не закрепленные растительностью обсохшие пески подверглись на возвышенных участках рельефа переработке эоловыми процессами, в результате чего был сформирован дюнно-бугристый рельеф. Как показали исследования А.В.Ступишина [6], в Марийской низменности дюнно-бугристый рельеф выработан, в основном, древними эрозионными потоками талых вод, причем он образует линейные и широкие полосы, которые окаймляют современные речные долины. Эоловая надстройка лишь усложняет реликтовые эрозионно-аккумулятивные зоны, сформированные тающим снежным покровом и льдом в эпоху максимального оледенения на Русской равнине. В геоморфологическом отношении центральная часть Марийской низменности, где расположено озеро Карась, представляет собой аккумулятивную ступенчатую равнину. Ступенчатый характер рельефу придают аккумулятивные поверхности выравнивания - это аллювиальные террасы реки Волги. О.Н.Малышева [6], согласно классификации А.И.Москвитина, выделяет следующие аккумулятивные поверхности: аОц - среднечетвертичная аллювиальная терраса; Юн - среднечетвертичная флювиогляциальная равнина. Морфологическая выраженность аккумулятивной поверхности не везде одинакова. Так, в бассейне озера Карась флювиогляциальная равнина постепенно переходит в среднечетвертичную аллювиальную террасу.

Местность района расположения озера Карась равнинная, лесистая, местами заболоченная и закарстована, с абсолютными отметками 110 120 м над уровнем моря. Поверхность рельефа слаборасчлененная с дюнными всхолмлениями, между которыми впадины заболочены Уклоны на местности не превышают 2...30. Особенностью рельефа озера Карась является его обваловка дюнно-барханными всхолмлениями, которые препятствуют прямому поверхностному стоку воды в озеро. Талые воды с водосборного бассейна фильтруются через песчаную гриву и поступают в озеро очищенными.

Рельефообразующие породы на территории района древнеаллюви-альные и флювиогляциальные рыхлые слоистые сцементированные пески и супеси большой мощности более 45 м, которые залегают на размытой и неровной поверхности коренных пород пермского возраста. При почвенном обследовании выделены четыре типа почвообразования: подзолистый, дерново-подзолистый, дерновый и болотный. В подзолистом типе выделен вид маломощные подзолы; в дерново-подзолистом: дерново -слабоподзолистые, дерново - среднеподзолистые, дерново - сильноподзолистые; в дерновом: луговые, зернисто-пойменные и лесные зер-нисто-пойменные; в болотном: перегнойно-глеевые, иловато-перегнойно-глеевые, торфяно-глеевые и торфяники, маломощные низинные. Так, на территории 21 квартала городских лесов участка "Сосновый бор" наиболее распространенные почвы - дерново-слабоподзолистые супесчаные на древнеаллювиальных песчаных отложениях.

На участке наиболее распространены дерново-подзолистые почвы '85,7%, подзолистые почвы занимают 10,2% территории и всего 4,1% -болотные почвы. По степени оподзоленности преобладают сильноподзолистые почвы 61,5%, по механическому составу - супесчаные 89,3%. На участке "Сосновый бор" подзолы и дерново-подзолистые почвы сформированы на древнеаллювиальных песчаных отложениях реки Волги.

По степени увлажнения почвы, в основном, свежие, по генезису -минерального происхождения 95,9%. Грунтовые воды в низинах залегают на глубине 1...3 м, а по склонам холмов - 7...30 м. Особенностью большинства почв района является их подверженность смыву стекающей дождевой водой и талой снеговой водой. Эрозия затрагивает почвы не только крутых, но и покатых, и пологих склонов. Особенно сильно смываются и размываются уплотненные глинистые и суглинистые почвы, в меньшей степени - рыхлые и песчаные. Малоплодородные песчаные почвы, дерново-слабоподзолистые и дерново-среднеподзолистые, а также торфяно-подзолисто-глеевые явно неблагоприятны для сельскохозяйственного использования.

Распределение общей площади городских лесов по категориям земель показывает, что лесные земли занимают 70,7% от общей площади лесов, при этом все они покрыты лесом, из них 1,1% заняты насаждениями искусственного происхождения.

Основной лесной фонд района образуют хвойные леса. На возвышенных поверхностях - это преимущественно сосняки лишайниковые, а на пониженных участках с близким залеганием грунтовых вод - сосняки- зеленомошники. По краям болот произрастают сосняки сфагновые с клюквой, брусникой и голубикой, на местах вырубок и пожарищ - чистые вторичные березняки, Леса покрывают более 70% водосборной площади бассейна озера Карась. Основными древесными породами являются сосна, береза высотой 15...30 м, толщиной 0,15...0,3 м, кроны сомкнуты. Подлесок редкий, кустарниковый, высотой 1...3 м.

Нелесные земли составляют 29,3% от общей площади и представлены: пашнями 1,1%, водами 18,4%, границами 1,1% и прочими землями 8,7%.

Болота расположены вокруг озера Карась в северо-западном, западном и юго-восточном направлениях. Господствующими видами растительности низинных болот являются различные виды осок, подбел и другие. Верховой тип растительности представлен различными видами сфагнума, а также багульника, голубики, пушицы, осоки топяной. Луговой тип растительности представлен на полянах, используемых в качестве сенокосных угодий, злаковыми и широколиственными травами. Сорные и культурные травы имеют ограниченное распространение и сосредоточены вблизи жилых домов и других строений. Водная растительность сосредоточена, в основном, в озере Карась. Основными представителями ее являются редкий камыш и тростник, окаймляющий озеро, да в северном углу растет рдест.

Лесной участок "Сосновый бор" относится к рекреационной приозерной санитарно-курортной зоне. Исходя из посещаемости и транспортной доступности, участок относится к прогулочной функциональной зоне с единовременной посещаемостью до 5 человек на 1 га.



2.4 Гидрология

Лесное озеро Карась карстового происхождения, овальной формы, глубокое, расположено на правом водораздельном склоне речной долины Малой Кокшаги (рис. 2.6). Участок характеризуется слегка всхолмленным рельефом с абсолютными отметками 120 м и общим уклоном в восточном направлении в сторону реки Малой Кокшаги. Геометрические размеры озера по данным А.В.Ступишина и Н.Н.Лаптевой [6] следующие: длина 545 м, ширина 426 м, максимальная глубина 32 м, площадь водной акватории 18,2 га.

По характеру питания озеро Карась относится к смешанному типу -атмосферного и грунтового питания. По водному балансу озеро относится к бессточному типу с невыраженным поверхностным стоком и подземным питанием из подземных источников и родников. Часть поступающей в не-го^воды идет на испарение, а другая часть - на питание грунтовых вод, Зоной разгрузки грунтовых вод служат реки Малая и Большая Кокшаги, впадающие в реку Волгу Меженный уровень Волги в пределах устьевых участков рек М. и Б.Кокшаг лежит около 49...53 м над уровнем моря, что соответствует колебанию отметки НПУ Куйбышевского водохранилища в районе поселка Кокшайск. Следовательно, в пределах абсолютных высот от 49 до 53 м лежит основной базис эрозии для центральной части Марийской низменности, по которой протекают реки Малая и Большая Кокшаги, на водоразделе которых расположено озеро Карась.

Специальных исследований по изучению уровенного режима озера Карась или других гидрологических характеристик не проводилось. Но по ряду косвенных данных и опросу старожилов поселка Сосновый бор можно сделать вывод, что уровень воды в озере колеблется от 0,3 до 1,0 м в зависимости от водности года. Водный режим озера Карась характеризуется высоким весенним половодьем, наличием летней и зимней межени. Весной, в период таяния снежного покрова уровень воды в озере резко повышается. Подъем уровня начинается за 5... 10 дней до вскрытия озера в середине апреля, а максимальные уровни наблюдаются в конце апреля -начале мая. Высота подъема максимальных уровней в озере Карась составляет в среднем 0,5...0,7 м над средним меженным уровнем. Наиболее высокие половодья прошли в 1926, 1942, 1947, 1952, 1963, 1966, 1970, 1980, 1994 годах и наиболее низкие - в 1937, 1951, 1954, 1961, 1972,1996 год ах.

Спад уровней весеннего половодья плавный, растянутый, продолжается до конца мая - начала июня. Летне-осенняя межень почти ежегодно прерывается дождевыми паводками, которые вызывают подъем уровня воды в озере до 0,2...0,3 м над средними меженными. Обычно высокие дождевые паводки бывают или в конце мая - начале июня, на спаде весеннего половодья, или в октябре, в результате продолжительных обложных дождей. Наинизшие уровни летней межени наступают в августе-сентябре, а зимней межени - в середине марта.