Гидрогеологические условия долины реки Урья-Канжа

Гидрогеологические условия долины реки Урья-Канжа

• Содержание

2. Геолого-гидрологические условия долины реки Урья

Долина реки Урья-Канжая, природный парк "Вепсский лес" - это красивейшие уникальные заповедные места на востоке Ленинградской области.

Долина Урьи в приустьевой части каньонообразна. Возвышенный водораздел между Урьей и Канжаей поднимается крутым живописным уступом. Значительная расчлененность рельефа, некоторая обогащенность карбонатами делювия и моренных отложений создает большое разнообразие условий местообитания.

Водораздельные поверхности заняты преимущественно смешанными, вторичными лесами кисличными и черничными с незначительным участием зеленых мхов. Встречаются болота верхового типа. На склонах речных долин и вблизи них - неморальнотравяные осинники с кленом в подлеске. Вдоль ручьев и по руслообразным понижениям - высокотравные влажные леса. В речных долинах - луга.

Каньон Канжаи и долина Урьи уникальны по своей природе, так как это -- переуглубленные долины, заложенные по разрывным нарушениям, трещинам в осадочной толще палеозойского времени. Окружают долины возвышенные блоки, рассеченные многочисленными глубокими врезами, которые обусловлены планетарной трещиноватостью. Большие перепады высот, рассеченность рельефа создают разнообразные условия для формирования растительного и почвенного покровов.

• Еще в 1995 г. разрабатывались Положения о резерватах, в связи с чем проводились наземные наблюдения в районах Урьи --Канжаи. Результаты исследований частично опубликованы [2].

На рис. 1 обозначен район Вепсского леса, находящийся на востоке Ленинградской области.

Рис. 1. Карта Ленинградской области.

На карте (рис. 2) обозначен участок Вепсского леса, где организован природный парк и выделены его резерваты.

Рис. 2. Резерваты Вепсского леса.

В дальнейшем нас будет интересовать резерват № 7 «Урья-Канжая» и долина реки Урья, находящаяся западнее его.

Цель создания резервата № 7 - cохранение редко встречающегося геоморфологического объекта - погребенной долины реки Урья и своеобразного ландшафта, сформировавшегося в специфических условиях края Карбонового плато, сложенного с поверхности карбонатными породами и глубоко рассеченного разрывными нарушениями; сохранение нерестовых рек Урья и Канжая и участка южной тайги, испытывавшей постоянное антропогенное воздействие, что будет способствовать сохранению видового разнообразия (редких видов растений и восстановлению численности лосося и форели).

Резерват «Урья-Канжая» расположен в южной части Природного парка «Вепсский лес», в пределах Тихвинского района, восточнее деревни Лукино (рис. 3).

Рис. 3. Фотокарта резервата. 1 -- р. Урья, 2 -- р. Канжая, 3 -- болота, 4 -- пойменные луга, 5 -- дорога Лукино --Сяргозеро, 6 -- ЛЭП

В состав резервата входят кварталы: 72 (южная часть), 73, 93 и 96 Пашозерского и 133 и 134 Пяльинского лесничеств Шугозерского лесхоза; кварталы 68 --73, 78--83, 95, 96, 98 Озерского лесничества АОЗТ «Пашозерское» Тихвинского межхозяйственного лесхоза (рис. 4).

Рис. 4. Квартальная сеть резервата

Границы резервата: западная -- западные просеки кварталов 68, 78, 95 Озерского и 133 Пяльинского лесничеств; северная -- северные просеки кварталов 68 -- 70, дорога Лукино-Корвала в квартале 72, северные просеки кварталов 73, 93 и 94 Пашозерского лесничества; восточная -- восточные просеки 94 квартала того же лесничества, кварталов 83 и 96 Озерского и 134 Пяльинского лесничеств; южная -- южные просеки кварталов 133 и 134 Пяльинского лесничества и квартала 95 Озерского лесничества и по акватории Большого Канжозера.

По ландшафтному районированию 1965 г. [3] территория резервата попадает в Вепсовский район, а на ландшафтной карте 1988 г. [4] отнесена уже к бореальным южно-таежным ландшафтам возвышенных равнин, холмисто-моренным в области верхне-четвертичного оледенения, частично на известняковом пластовом основании.

По предложенному в 1991 г. ландшафтному районированию Парка [4] эта территория отнесена к району Карбонового плато, подрайону холмисто-моренного рельефа с участками моренной равнины.

Водораздельные поверхности сильно всхолмлены. Это создает большое разнообразие лесорастительных условий. Здесь нет таких ясно ограниченных вырубок (массивов молодняков), как в более северных частях Парка, поскольку лес заготавливали преимущественно выборочно и мелкими выделами. Леса на водораздельной поверхности преимущественно смешанные, по-видимому, замещающие ельники.

В подросте многих из них значительна роль ели. Можно ожидать, что через 50 -- 60 лет, при охранном режиме, на многих участках могут восстановиться леса, близкие к коренным. Состав, высота, возраст и сомкнутость даже однотипных лесов очень неоднородны. Практически все суходольные выделы, имеющие площадь более 1 га, заняты смешанными лесами. Господствует то береза, то осина, иногда ель, но последняя всегда присутствует. Сосна встречается в восточных кварталах резервата, обычно в смешанных древостоях.

Вершины холмов и верхняя часть склонов заняты кисличными смешанными лесами. Фрагментарно встречаются и ельники, почти чистые, с небольшой примесью рябины. Это, как правило, молодняки с диаметром стволов 10 -- 12 см.

По более низким и плосковершинным холмам и склонам холмов наибольшие площади занимают черничные леса. Как и кисличники, черничники являются травяно-зеленомошными. Роль мхов, как правило, менее заметна, чем на более северных участках или в преимущественно хвойных лесах. Здесь мхи, видимо, в значительной степени подавлены обильным опадом лиственных пород. Выше по склонам располагаются черничные, ниже и на перегибах склонов -- черничные свежие у подножий склонов и в понижениях -- черничные влажные леса.

Под черничными смешанными лесами со значительным участием ели формируются слабоподзолистые суглинистые или супесчаные почвы с маломощным (около 10 см) гумусовым горизонтом, со слабо выраженной оподзоленностью и ожелезнением. Влажные черничники встречаются и по плоским понижениям, занятым в наиболее пониженной части долгомошными и даже сфагновыми ельниками или замещающими их смешанными лесами. На таких более влажных местообитаниях сохранились и спелые ельники. Встречаются на территории резервата и болота -- на водораздельной поверхности заметны довольно обширные верховые болота и небольшие по площади болота переходного типа.

Долинообразные понижения заняты влаголюбивым разнотравьем -- таволгой, дербенником, аконитом, папоротниками. Часто по ним протекают ручьи. Иногда днище понижений бывает занято осоково-хвощовыми растительными сообществами с сабельником и кизляком кистецветным. В таких случаях почти всегда это невыраженные ручьи. Подобные переувлажненные участки обычно облесены, но лес разрежен, очень много буреломных и особенно ветровальных деревьев.

Наиболее интересные неморально-травяные леса встречаются по склонам Урьи и Канжаи и вблизи бровки коренных берегов. Так, в верхней части крутого (25 -- 30 градусов) склона Канжаи в ее нижнем течении был встречен осинник с елью и березой, с подлеском из клена высотой 2,5 -- 3,0 м, при участии липы и рябины. Кустарниковый ярус не выражен, только единично присутствуют жимолость и малина. В травяном покрове -- крупные экземпляры аконита, купальница, чина весенняя, воронец колосовидный, звездчатка ланцетолистная, чистец лесной, колокольчик широколистный [3].

В верхней части склонов распространены близкие по характеру леса. По прорезающим склоны врезам, по более увлажненным участкам (выходят родники или идет высачивание), в травяном ярусе преобладают более влаголюбивые виды. Прежде всего, появляется в большом обилии таволга, встречаются папоротники, бодяк огородный, вейник седеющий, вербейник обьжновенный, камышовник лесной, хвощ болотный.

Долина Урьи, от западной границы резервата и вверх по течению еще на 500 -- 600 м выше впадения Канжаи, и долина Канжаи на своем ровном участке заняты лугами и заболоченными лугами [4].

Низкая пойма по Урье и Канжае занята заболоченными лугами, осоковыми и хвощово-осоковыми. Почвы, влажно-луговые иловато-глеевые, местами торфянистые.

По высокой пойме луга мезофильно-разнотравно-злаковые, которые до недавнего времени выкашивались и подсевались. Здесь наряду с тимофеевкой и ежой много щучки, разнотравье малопродуктивное -- василек фригийский, манжетка обыкновенная, лапчатки, ястребинка зонтичная. Правда, встречается заборный и мышиный горошек.

Луга пересечены неглубокими руслообразными понижениями, реже -- обводненными руслами. Вдоль них -- таволга, двукисточник, вейники или кустарники с редким травостоем под их пологом. Преобладает и на низкой, и на высокой пойме ива, хотя участвует серая ольха, черемуха, реже береза. Под их пологом встречаются малина и смородина. В травяном ярусе обычны таволга, двукисточник, бодяк огородный, вербейник обыкновенный, папоротники, в частности, страусник, образующий красивые куртины.

На территории резервата находятся уникальные экосистемы, включающие фитоценозы с участием широколиственных пород -- ильма, клена, липы и неморальных травянистых видов, а также участки с выходами родников.

К уникальным экосистемам резервата и окружающей территории следует отнести: ильмовники; смешанные леса с участием ильма; смешанные леса с участием клена и липы; кленовую рощу; в пределах буферной зоны -- родник «Гугойя», родники в районе «Кузнецовой Горы». О характере смен растительных сообществ и почвенных разностей можно судить по профилям, проведенным в крест сечения рельефа через долину Урьи и каньон Канжаи (см. рис. 5).

Рис. 5. Профиль через долину Урьи

Светлые цифры соответствуют номерам почвенных разрезов (П), тёмные -- геоботанических описаний (Б). Профиль пересекает долину реки Урьи в 300 м к северо-западу от устья Пиндручья.

Животный мир разнообразен, только насекомоядных - пять видов, встречаются виды сибирской фауны, такие как большой пестрый и трехпалый дятлы, кукша. Встречается бобр. Резерват явится очагом восстановления численности промысловых тетеревиных. Реки Урья и Канжая относятся к нерестовым лососевым водоемам. До сих пор в эти реки заходят отдельные редкие особи ладожского лосося и форели. Из амфибий фоновым видом является остромордая лягушка. Возможны встречи травяной лягушки, серой жабы, обыкновенного тритона.

Наиболее богат и разнообразен орнитоком плекс резервата. Пойменные луга реки Урья служат местом обитания коростеля, погоныша, речного сверчка, болотной и садовой камышовок, лугового чекана, камышовой овсянки, серой и садовой славок, чечевицы, обыкновенной овсянки.

Сравнительно многочисленны хищные птицы: канюк обыкновенный, осоед, ястребы -- тетеревятник, и перепелятник. Отмечен чеглок. Большое распространение имеют тетеревиные.

Для резервата характерно влияние сибирской фауны; здесь встречаются большой пестрый и трехпалый дятлы, пеночки -- таловка и зарничка, вьюрок, кукша. Достаточно часто встречается черный дятел -- желна. Очень высока численность крапивника, чему способствует захламленность некоторых участков, большое количество ветровальных деревьев.

Богата и фауна млекопитающих. Из насекомоядных здесь встречаются 3 вида бурозубок, кутора, крот. Последний довольно редок и придерживается возвышенностей в пойме и сельхозугодий. Из грызунов в разных лесных стациях обычна рыжая полевка. В пойме обитают полевки, серая и водяная. По словам местных охотников, высока и относительно стабильна численность зайца-беляка. Вероятно, это связано с пересеченностью рельефа, хорошими условиями, а также отсутствием традиций охоты с гончими.

Особое внимание уделяется долинам Урьи и Канжаи, особенно в нижнем течении, их притокам; редким для Ленинградской области видам флоры и фауны, таким как бузульник сибирский - Ligularia sibirica Cass., воронец красноплодный - Actaea erythrocarpa Fisch, жимолость Палласа - Lonicera hallasii Ledeb и многие другие.

2. Геолого-гидрологические условия долины реки Урья

Гидрогеологические условия исследуемой территории сформировались в соответствии с историей ее геологического развития, с особенностями стратиграфического и литолого-генетического строения [6]. Резерват расположен на краю Карбонового плато и охватывает большую часть бассейнов рек Урья и Канжая. Карбоновое плато сложено с поверхности карбонатными породами, перекрытыми ледниковыми и водноледниковыми отложениями. Основные формы рельефа связаны с доледниковыми разрывными нарушениями разной глубины заложения. Вскрытые буровыми скважинами породы представлены известняками и доломитизированными известняками органообломочной структуры с небольшими прослоями глин и мергелей. Залегают они на пестроцветных песчаных и алевритовых глинах.

С интенсивным и быстрым падением базиса эрозии, имевшим место в конце неогена -- начале плейстоцена, связано глубокое эрозионное расчленение склонов возвышенностей.

Бурением установлено существование древних, нередко погребенных долин. Глубина вреза древних долин достигает 200 -- 300 м при ширине их до 1,5 км и крутизне склонов до 30--35 градусов.

К ним приурочены речные долины, русла ручьев и понижения. Долина Урьи переуглубленная, к западу от резервата ее глубина - 50 м абсолютной высоты при современном уровне поймы 100-120 м. В западной части резервата глубина вреза долины Урьи относительно коренных берегов составляет около 80-100 м. На некотором удалении от берега абсолютные высоты превышают 260 м.

Долина реки Урьи относится к категории древних долин; образовалась она в доледниковое время, скорее всего, в конце неогена. Скважина, заложенная на дне долины у деревни Лукино, не вышла из четвертичных отложений на глубине 200 м. На геологической карте дочетвертичных пород в приустьевой части р. Урьи и восточной окраины оз. Пашозеро показаны выходы надснежского горизонта верхнего девона, подстилающего породы нижнего карбона.

Долина р. Урьи в плане имеет треугольное очертание, что определяется наличием системы планетарных трещин (ПТ) северо-восточного и северо-западного направлений.

Река Канжая, левый приток р. Урьи, также ориентирована в северо-западном направлении (330 -- 340°). Последнее указывает на наличие системы планетарных трещин и планетарных отдельностей (ПТПО) в известняках карбона, отражающейся в ландшафтах резервата.

Четвертичные породы валдайского ледниковья вепсовской стадии представлены ледниковыми (глины, суглинки и супеси валунные) и озерно-ледниковыми (пески, супеси, алевриты, глины, ленточные глины) отложениями (рис. 6).

Рис. 6. Геологический профиль. Четвертичные отложения.

Современные биогенные (болотные) и аллювиальные отложения занимают незначительные поверхности. Характер рельефа резервата хорошо читается на гипсометрической схеме (рис. 7).

Рис. 7. Гипсометрическая схема резервата

Долина р. Урьи террасирована. Форма долины в западной части, особенно вблизи Пашозера, имеет ящикообразный характер. Ширина поймы около 30 м. Русло сильно меандрирует. Глубина вреза русла от 0,5 до 1,5 м, неравномерная ширина русла около 5 м.

Выделяются низкая и высокая поймы. Они осложнены старицами глубиной до 0,8 м и более, увлажненными понижениями у тылового шва. Кроме того, пойма прорезана, вернее, расчленена многочисленными мелкими руслами разной ширины и глубины. Выше впадения Канжаи долина сужается и постепенно выполаживается.

По правому борту на небольшом расстоянии хорошо выражена терраса на высоте около 10 м.

Она слабонаклонная, ширина ее 30 -- 40 м. Выше идет крутой склон, кое-где осложненный террасовидными уступами. Понижение вдоль коренного берега похоже на тыловой шов оползневого тела. По склонам долины, на местности и аэрофотоснимках хорошо видны расчленяющие их эрозионные врезы, также заложенные, большей частью, по трещинам в осадочных дочетвертичных породах.

К некоторым из них приурочены русла ручьев, по другим осуществляется разгрузка подземных вод. Водовмещающими породами для них являются не только трещиноватые породы карбонового возраста, но и флювио-гляциальные отложения московского горизонта среднего звена четвертичного времени.

Долины Урьи и Канжаи в нижнем течении, благодаря высоким и крутым склонам, очень живописны. Наиболее интересен участок при впадении в Урью реки Канжаи, где долины соединяются и открывается еще более эффектный вид на высокий мыс, разделяющий эти две долины.

Большая часть поверхности резервата, расположенная на абсолютной высоте 220 м и выше, занята холмисто-моренным рельефом. Судя по карте четвертичных отложений, моренная равнина занимает лишь небольшое пятно к северо-западу от Большого Канжозера. Между тем характер рельефа, отраженный на карте гипсометрических уровней, и, конечно, еще убедительнее, стереоскопический просмотр аэрофотоснимков показывает, что подобная же ровная поверхность ограничивает северный блок с востока. Этот участок, по-видимому, тоже может быть отнесен к моренной равнине.

Как было сказано выше, большая часть территории резервата занята холмистой мореной, причем на фоне уровня 220 -- 240 м отдельные холмы превышают 260 м. Значительная их часть сосгавляют не одиночные холмы, а, скорее, группы холмов на едином основании, со склонами, осложненными более мелким всхолмлением. Относительные превышения часто составляют не более 10 -- 20 м. В междуречье Урьи и Канжаи такие группы холмов разделены ручьями или сильно увлажненными понижениями. Русла ручьев, даже врезанных на 0,4 -- 0,5 м, имеют ширину, если они четко выражены, около 0,7 --1,0 м. Долины продолжают формироваться. В некоторых случаях осуществляется «плоскостной» сток -- широкой обводненной или переувлажненной полосой по дну понижений без заметного течения.

Валдайская возвышенность представляет собой главный конечно-моренный комплекс с наиболее мощной полосой холмистого рельефа, включающего краевые образования вепсовской, крестецкой и лужской стадий валдайского ледниковья, сближенные между собой. Таким образом, она является важным геоморфологическим и палеогеографическим рубежом [2].

В состав Валдайской возвышенности входит западная часть Мегорской гряды, Вепсовская возвышенность, Тихвинская гряда и др. (рис. 8).

Рис. 8. Карта поясов краевых образований и позднечетвертичных приледниковых озер. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: 1 -- холмисто-моренный рельеф и камы; 2 -- древнее озеро; 3 -- долины стока ледниковых вод; 4 -- граница вепсовской и крестецкой стадий валдайского оледенения; 5 -- граница калининского оледенения

Сам факт происхождения Вепсовской возвышенности очень интересен. Являясь продолжением Валдайской возвышенности, а, по сути, располагаясь на Карбоновом уступе, она отделена от неё. Причина в том, что Вепсовская возвышенность расположена близко от радиальной флексуры эпохи хогландия и иотния (докембрий) [2]. В плане она имеет тетраидальную форму, вытянутую в северо-восточном направлении.

По геологическому строению территория Парка относится к двум крупным тектоническим структурам Русской плиты -- Девонской низине и Карбоновому плато, которые сложены породами соответственно девонского и каменноугольного возраста (рис. 9).

Рис. 9. Карта дочетвертичных отложений, по [2].

Каменноугольная система. Средний отдел. Московский ярус: 1 -- C2vr -- Верейский горизонт. Глины с прослоями песков, песчаников, мергелей, доломитизированных известняков и доломитов;

C2ks -- Каширский горизонт. Известняки и доломиты с прослоями мергелей и глин. Нижний отдел. Визейский ярус.

2 -- С1pr -- Намюрский ярус. Протвинский горизонт. Доломиты, доломитизированные известняки, известняки, мергели, глины, пески;

3 -- C1st -- Стешевский горизонт. Известняки, доломитизированные известняки, глины, пески, песчаники;

C1mh -- Михайловский горизонт. Известняки, доломитизированные известняки, доломиты, мергели, глины, пески, песчаники;

С1al -- Алексинский горизонт. Глины, пески, известняки, песчаники;

С1tl -- Тульский горизонт. Глины, пески, бокситовые породы, бокситы, огнеупорные глины. Девонская система. Верхний отдел. Франкский ярус:

4 -- D3nsћ -- Надснежский горизонт. Глины, пески, алевриты, песчаники;

5 -- D3sћ -- Онежский горизонт. Глины, пески, песчаники;

6 -- Границы Природного парка «Вепсский лес» и его резерватов;

* -- Буровые скважины;

А --Б, В --Г -- линии профилей

Подстилающие их более древние изверженные и метаморфические породы дорифейского фундамента перекрыты осадочным чехлом протерозойского возраста (кембрия), залегают на значительной глубине и вскрываются только при бурении. Породы девонского и каменноугольного возраста перекрыты чехлом четвертичных отложений, мощностью от 1 до 20 м, а в долинах и более, сглаживающих коренной рельеф.

Предполагаемая мощность осадочного чехла составляет от 400 -- 450 м на западе, до 600 м на востоке. Его нижняя часть представлена толщей плотных голубовато- и зеленовато-серых, часто пестроокрашенных глин венда и песчано-глинистыми отложениями кембрия; верхняя -- верхнедевонскими и каменноугольными отложениями.

Верхнедевонские пестроцветные, преимущественно терригенные (песчано-алевритово-глинистый комплекс с подчиненным значением карбонатов) отложения развиты повсеместно. Они слагают с поверхности (под четвертичными отложениями) северо-западную часть района, известную под названием Девонской низины -- крупного структурно-денудационного элемента дочетвертичной поверхности, образованного в результате денудации легко размываемых девонских отложений. К юго-востоку верхнедевонские образования погружаются под каменноугольные отложения, моноклинально падая в этом же направлении.

Каменноугольная система представлена отложениями нижнего и среднего отделов. Максимальная мощность этих осадков достигает 120,3 м. На дочетвертичной поверхности каменноугольные отложения образуют структурно-денудационное Карбоновое плато, бронированное устойчивыми к выветриванию карбонатными породами . На границе с Девонской низиной плато имеет уступ, известный под названием Карбонового уступа. В зоне Карбонового уступа выделяется также полоса отчлененных от плато эрозионных останцов.

Нижний отдел каменноугольной системы представлен образованиями визейского и серпуховского ярусов, которые выходят на подчетвертичную поверхность в виде широкой полосы (20--28 км) северо-восточного простирания. Они слагают склоны и бровку Карбонового уступа. Для отложений нижнего карбона характерна отчетливая цикличность, выраженная в смене осадков вверх по разрезу: песчаные, песчано-глини-стые, карбонатно-песчано-глинистые, карбонатные. С отложениями визейского яруса связаны основные полезные ископаемые района: бокситы, кварцевые пески, тугоплавкие и огнеупорные глины.

В разрезе среднего отдела, представленного отложениями московского яруса, преобладают карбонатные породы (доломиты, известняки, мергели). Мощность их в среднем не превышает 20 м.

На подчетвертичной поверхности отложения среднего отдела приурочены к поверхности Карбонового плато в юго-восточной части района (рис. 10, 11, по [2]).

Рис. 10. Вид геологического профиля [2].

Рис. 11. Геологические профили из [2].

Четвертичные образования распространены в районе повсеместно. Они представлены сложным комплексом ледниковых, водно-ледниковых, озерных, озерно-аллювиальных, озерно-болотных, биогенных, коллювиально-делювиальных, аллювиальных образований, мощности покровов которых весьма изменчивы. Наиболее распространены они в пределах от 20 до 60 м, хотя могут достигать значений более 200 м (в древних долинах).

В районе, на поверхности и в разрезе присутствуют отложения всех звеньев четвертичной системы: нижнего, среднего, верхнего, современного. Отложения нижнего звена и частично среднего развиты только в пределах древних погребенных долин; отложения верхнемосковского подгоризонта, верхнего и современного звеньев, преимущественно развиты на водоразделах.

Рельеф

Крупные структурные черты рельефа -- Девонская низина, Карбоновое плато и Карбоновый уступ, выраженные в общих гипсометрических уровнях, являются унаследованными, дочетвертичными.

Рельеф современной поверхности формировался в четвертичное время в результате неоднократных наступлений мощных ледниковых покровов, сопровождаемых экзарацией (выпахиванием) подстилающих пород и аккумуляцией ледниковых и водно-ледниковых отложений. Древние долины были заполнены четвертичными отложениями, и к началу голоцена рельеф поверхности дочетвертичных пород был погребен. Современный облик рельефа, в основном, связан с двумя стадиями осташковского этапа валдайского оледенения: вепсовской и лужской. Юго-восточная граница последней, лужской, стадии, к которой приурочена мощная (от 7 --8 до 10 км) зона основных краевых образований этой стадии, в общем, более или менее совпадает с Карбоновым уступом. Она пересекает весь район с юго-запада на северо-восток по линии верховья р. Капши -- оз. Капшозеро --верховья р. Н. Курбы --нижнее течение р. В. Курбы -- среднее течение р. Оять -- оз. Ладвинское. К юго-востоку от краевых образований лужской стадии в пределах Карбонового плато расположены размытые участки образований вепсовской стадии [2].

В целом, в современной поверхности рассматриваемой территории выделяются следующие генетические категории рельефа: ледниково-акку-мулятивный, водно-ледниковый, водный, биогенный и техногенный.

Ледниково-аккумулятивный рельеф представлен двумя морфогенетическими типами: холмисто-моренным рельефом и моренными равнинами. В соответствии с размерами и преобладающими формами холмисто-моренный рельеф подразделяется на крупно- и мелкохолмистый, а равнины делят на волнистые и плоские.

Холмисто-моренный рельеф развит наиболее широко, доминируя как по площади (около 30%), так и в гипсометрическом положении. В целом преобладает крупнохолмистый рельеф с высотой холмов более 10 м, в отдельных случаях до 40 м. Мелкохолмистый рельеф занимает меньшие площади в виде обособленных участков. Холмисто-моренный рельеф представляет собой сочетание холмов различной величины и ориентировки, пологих ложбин и впадин между ними, часто заболоченных или занятых озерами. Моренные равнины, плоские и волнистые, также имеют широкое распространение. Они характеризуются относительно плоским рельефом с относительными превышениями 1,5 -- 2 м; волнистые -- от 2 до 3 -- 5 м. Из-за плохого дренажа поверхности широко подвержены вторичным процессам заболачивания. Обычно эти равнины сложены валунными суглинками, частично опесчаненными.

К категории ледниково-аккумулятивного относится также глыбово-отторженцевый рельеф, который отмечен северо-западнее деревни Рябов Конец. Здесь, в пределах отторженца палеозойских терригенно-карбонатных пород, принесенных ледником, развит резко расчлененный эрозионный рельеф.

Группа водно-ледникового рельефа значительно разнообразнее. К ней относятся:

-- флювиогляциальный камовый рельеф, имеющий ограниченное развитие (наиболее крупный участок в районе правобережья р. Генуи) и сложенный разнозернистыми песками с гравием и галькой;

-- лимногляциальный камовый рельеф, также имеющий небольшое распространение и сложенный тонкими песками;

-- зандровые равнины (плоские, волнистые и полого-холмистые), развитые достаточно широко (например, в районе оз. Капшозеро и на левобережье р. В. Курба) и сложенные гравийно-песчаным материалом;

-- долинные зандры, приуроченные к крупным долинам рек (Оять и её притоки, Капша);

-- озерно-ледниковые равнины, плоские и волнистые, занимающие до 15% общей площади и сложенные песками, супесями, суглинками и глинами;

-- озы и звонцы, возникновение которых связано с озерами, заполнявшими крупные проталины на положительных формах моренного рельефа. Озерные глинистые отложения достигают мощности до 14 м.

Группа водного рельефа представлена озерными котловинами, террасами и пляжами, развитыми вдоль некоторых крупных озер, и речными долинами, террасированными у крупных рек и плохо разработанными у мелких.

К биогенному рельефу относятся болотные равнины, плоские и слабо выпуклые, широко развитые в районе. Основной тип болот -- верховые, значительно меньше -- переходного типа и совсем мало -- низинного, развитого единично в долинах крупных рек и вдоль озер. Мощность торфа от 1,5 до 6 -- 7 м. Многие болотные массивы характеризуются грядовым микрорельефом.

И, наконец, техногенный рельеф представлен торфоразработками и карьерами.

Значительное влияние на характер рельефа Парка оказывает наличие планетарной трещиноватости и планетарных отдельностей (ПТПО) [4П]. Трещины характеризуются северо-западными (320 -- 330°) и северо-восточными (50 -- 60°) направлениями. Система ПТПО проявляется в очертаниях озер и болот, в ориентировке речных долин.

Характерной особенностью Парка является наличие карста. Согласно схеме районирования карста Русской равнины [2] в пределах Валдайской провинции выделяется Вепсовский карстовый округ, который подразделяется на районы. Территория Парка входит в три района: Шола-Мегрский, Поша-Мегрский, Ивода-Колпский.

В пределах округа развит преимущественно погребенный известняковый карст, то есть карст, покрытый континентальными четвертичными отложениями (мореной, флювиогляциальными, аллювиальными и другими). Известняки и доломиты среднего и нижнего карбона сильно закарстованы, чему способствует влажный климат и трещиноватость пород.

Характерными карстовыми формами являются: воронки, поноры, котловины, карстовые овраги, подземные реки, карстовые озера. Воронки могут достигать до 20 м в диаметре и до 7 м глубины. Значительная глубина воронок объясняется вертикальной трещиноватостью пород.

Многие карстовые озера имеют четко ориентированные в СЗ и СВ направлении очертания. Можно предполагать, что они образовались за счет слияния воронок, возникших из поноров. На карстовых озерах периодически наблюдается изменение уровня водного зеркала -- подъем и осушение прибрежной части. Увеличение водного зеркала может быть связано не только с колебанием уровня карстовых вод, но и с большим поступлением поверхностных вод, когда поноры не успевают поглощать поступающую воду.

Примерами крупных карстовых озер являются: Леринское, Мурмозеро, Пупозеро. Эти озера занимают карстовые котловины, которые образовались путем слияния мелких карстовых котловин и воронок. Поверхностный сток в них поглощается понорами и переходит в подземный сток [2].

Связаны с карстом, по-видимому, и некоторые болота. Они являются элементом разгрузки подземных вод, циркулирующих по системе трещин, на пересечении которых и развиваются воронки.

Каширско-подольский горизонт среднего карбона.

Горизонт распространен в восточной части Карбонового плато. Глубина залегания его кровли изменяется от 1 - 2 до 30 - 50 м, на большей части площади не превышает 15 - 20 м. Абсолютные отметки кровли изменяются от 170 - 185 м на северо-западе до 100 - 120 м на юго-востоке. Мощность комплекса вдоль западной границы его распространения, где сохранились только каширские известняки, здесь сильно размытые, равна 3 - 15 м, а на незначительной площади восточнее ст. Подборовье, где развиты каширский и подольский горизонты, увеличивается до 70 - 80 м. Среди доломитов и известняков (в различной степени доломитизированных) залегают прослои глин и мергелей мощностью от долей метра до 2 - 3 м. Карбонатные породы кавернозные, трещиноватые и закарстованные. Степень трещиноватости и закарстованности неравномерная и с глубиной уменьшается. На площадях с малой мощностью четвертичных отложений закарстованность пород проявляется на поверхности в виде воронок, ложбин и других карстовых форм. Толща известняков и доломитов содержит трещинно-карстовопластовые воды. Водообильность пород неравномерная, но обычно очень высокая. Дебит источников изменяется в широких пределах - от сотых долей литра до 50 - 70 л/сек, чаще составляет 5-10 л/сек. Подземные воды преимущественно слабонапорные, уровни подземных вод устанавливаются близко от поверхности земли; на пониженных участках скважины фонтанируют. Движение подземного потока направлено в основном на юго-восток и восток, в сторону Молого-Шекснинской низины. Область питания горизонта совпадает с областью его распространения. Пополнение запасов подземных вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков через толщу четвертичных отложений. Большую роль в питании играет карст. Через поноры карстовых воронок и озер поступает огромное количество воды, особенно в периоды снеготаяния. Часть воронок поглощает постоянно функционирующие ручьи, вытекающие из болот и озер. По бортам долин имеются родники. Дебит отдельных родников достигает нескольких десятков л/сек, суммарный же дебит групп родников измеряется сотнями л/сек. Режим подземных вод находится в тесной зависимости от климатических факторов. Годовая амплитуда колебания уровня в зависимости от трещиноватости и закарстованности пород, условий питания и дренажа изменяется примерно от 1 до 3 - 3,5 м. Воды пресные гидрокарбонатные магниево-кальциевые, обычно умеренно-жесткие, имеют минерализацию преимущественно до 0,2 - 0,5 г/л, редко до 0,6 - 0,7 г/л; общая жесткость находится в пределах 1,8 - 8,7 мг-экв/л.

Алексинско-михайловский водоносный комплекс нижнего карбона.

Комплекс включает михайловский, алексинский и тульский горизонты, имеющие в пределах плато и уступа повсеместное распространение. Для этого комплекса характерно отсутствие мощных, выдержанных по площади водоносных горизонтов. Сложен он песчано-глинистыми отложениями с прослоями известняков, углей, бокситовых пород и мергелей. Общая мощность комплекса в зависимости от рельефа подстилающих верхнедевонских пород колеблется в пределах 20 - 70 м, на юге и востоке иногда увеличивается до 90 м. Непосредственно под четвертичными отложениями комплекс залегает узкой полосой в нижней части карбонового уступа, восточнее они перекрыты более молодыми отложениями. Подземные воды комплекса являются порово-трещинно-пластовыми. Водообильность его неравномерная, пестрая, в целом невысокая. Дебит родников измеряется десятыми долями л/сек, редко превышает 1-3 л/сек. Подземные воды комплекса преимущественно напорные, в районе карбонового уступа иногда безнапорные. Уровни их устанавливаются на глубинах до 30 - 50 м, но близ карбонового уступа и прорезающих его речных долин довольно часто скважины фонтанируют (уровни поднимаются на высоту до +9 м). Пьезометрические уровни для всех горизонтов комплекса изменяются от 60 - 100 до 140 - 165 м и более в направлении на восток, вглубь плато и в сторону водоразделов. Питание подземных вод происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков через толщу четвертичных отложений в пределах узкой полосы вдоль карбонового уступа, но в основном, вероятно, за счет перелива подземных вод из вышележащего комплекса. Большое значение в питании подземных вод, по-видимому, имеют депрессии, обнаруженные на ряде месторождений углей и огнеупорных глин в районе Любытино-Боровичи. Основной дренаж комплекса производится долинами рек и карбоновым уступом. Режим подземных вод довольно устойчивый, что обусловлено слабой зависимостью его от климатических факторов. Годовая амплитуда колебания уровней обычно не превышает 0,7 - 1,0 м. Воды пресные, с минерализацией чаще 0,2 - 0,5 г/л, умеренно жесткие, гидрокарбонатные магниево-кальциевые. Подземные воды комплекса для водоснабжения почти не используются в связи с неравномерной и в общем невысокой водообильностью пород и большой глубиной залегания.

Веневско-протвинский водоносный комплекс нижнего карбона. Комплекс включает протвинский, стешевский, тарусский и веневский горизонты. Каждый из них в верхней части сложен карбонатными породами, преимущественно известняками, меньше доломитами, в нижней же, меньшей части разреза - песчано-глинистыми отложениями. Общая мощность комплекса 80 - 100 м. Непосредственно под четвертичными отложениями комплекс залегает в западной части плато, прилегающей к уступу, а далее на восток - погружается под отложения среднего карбона. Глубина залегания кровли комплекса на западе измеряется несколькими метрами, лишь местами - десятками метров, на востоке увеличивается примерно до 100 м. Абсолютные отметки кровли изменяются в том же направлении от 150 - 200 до 20 - 70 м. К карбонатным породам комплекса - трещиноватым и закарстованным известнякам и доломитам приурочены водоносные горизонты, между которыми существует гидравлическая и фильтрационная связь на участках, где разделяющие песчано-глинистые отложения маломощны или представлены песками. Трещиноватость и закарстованность пород неравномерная. На площадях с небольшой мощностью четвертичных отложений карст проявляется на поверхности в виде воронок, ложбин, котловин. Воды трещинно-карстово-пластовые. Водообильность комплекса неравномерная, но в общем высокая. Дебит отдельных источников составляет десятки и даже сотни литров в секунду, суммарный дебит групп источников достигает 500 - 700 л/сек (реки Урья, Рядань, Бельгия). Подземные воды комплекса на участках интенсивного дренажа безнапорные, на остальной площади напорные, при этом величина напора возрастает в юго-восточном направлении. Подземный водораздел вытянут примерно в меридиональном направлении и является главным водоразделом региона, представляющим границу между Ленинградским и Московским артезианским бассейнами. Питание подземные воды получают путем инфильтрации атмосферных осадков через толщу четвертичных отложений, инфильтрации атмосферных и поверхностных вод через многочисленные карстовые воронки, озера и реки и, кроме того, по-видимому, за счет частичного перелива подземных вод из верхнего комплекса. Дренаж комплекса осуществляется долинами рек и, в меньшей степени, - карбоновым уступом. Подземные воды описываемого комплекса гидрокарбонатные магниево-кальциевые, пресные, умеренно-жесткие. Сухой остаток обычно не превышает 0,5 - 0,7 г/л, общая жесткость до 6 - 8 мг-экв/л. Вода некоторых родников обладает довольно сильным запахом сероводорода, у таких источников обычно наблюдается бурый осадок. Подземные воды комплекса широко используются для водоснабжения городов и поселков путем каптажа родников, проходки скважин и колодцев. Для водоснабжения г. Бокситогорска каптированы родники, выходящие в долине ручья Череховецкого; для водоснабжения г. Пикалево пробурены артезианские скважины. Учитывая близкое залегание подземных вод от поверхности земли и значительную закарстованность верхних горизонтов карбонатных пород, при проектировании водоснабжения следует уделять особое внимание установлению зоны санитарной охраны. Комплекс перекрыт толщей глин верейского горизонта мощностью от 1 до 25 - 30 м.

Подснетогорско-снетогорский водоносный комплекс верхнего девона.

Представлен глинами с прослоями песков, песчаников и известняков, также представлен мелкозернистыми песками и среднезернистыми песчаниками. Подземные воды, приуроченные к пескам и различной плотности песчаникам, являются порово-трещинно-пластовыми. Водообильность в целом значительная. Воды пресные, умеренно жесткие, гидрокарбонатные магниево-калыщевые, местами с повышенным содержанием железа.

Псковско-чудовский водоносный комплекс верхнего девона. Водовмещающие породы представлены слаботрещиноватыми, местами закарстованными известняками, мергелями и доломитами с маломощными прослоями глин. Комплекс сложен известняками и доломитами с прослоями мергелей и песчано-глинистых пород. В средней части разреза в нижнешелонских слоях встречаются загипсованные породы и местами прослои и линзы глин.

Чудовский гипсоносный горизонт характеризуется повышенной минерализацией подземных вод. В описываемом комплексе преобладают пресные, гидрокарбонатные магниево-кальциевые воды, но среди них резко выделяются участки хлоридных и сульфатных вод обычно с повышенной минерализацией. Воды трещинно-карстово-пластовые напорные.

Семилукско-данковский водоносный комплекс верхнего девона. Комплекс включает данковский, лебедянский, елецкий, задонский, ливенский, евлановский, воронежский, снежский и семилукский горизонты. Девонские отложения представлены преимущественно терригенными породами, с подчиненными им сериями карбонатных пород. Воды порово-пластовые, реже трещинно-пластовые, как правило, напорные. Подземные воды каменноугольных отложений. В гидрогеологическом отношении рассматриваемая толща представляет собой единую гидравлическую систему, что подтверждается близкими пьезометрическими уровнями подземных вод различных горизонтов и однообразием их химического состава. Водоупоры, залегающие среди водоносных горизонтов, не выдержаны по площади и мощности, часто содержат прослои и линзы водопроницаемых пород. В толще каменноугольных отложений можно выделить следующие три основных водоносных комплекса: нижнекаменноугольный алексинско-михайловский комплекс песчано-глинистых пород с маломощными прослоями известняков, нижнекаменноугольный веневско-протвинский комплекс карбонатных пород, с подчиненными им в разрезе прослоями песчано - глинистых отложений, среднекаменноугольный каширско-подольский горизонт московского яруса, сложенный карбонатными породами.

В основании их залегают верейские слои преимущественно терригенных песчано-глинистых пород, выделяемых в качестве водоупорной толщи.

4. Речная сеть

Гидрографическая сеть в Парке представлена многочисленными озерами, разветвленной речной сетью, ручьями, родниками и обширными болотами, с которых наблюдается сток в мелкие водотоки. Это богатейшая кладовая чистых пресных вод. Значение ее невозможно переоценить, так как здесь Нормируются реки Оять, Капша, Паша и, отчасти, Колошма. По юго-восточной окраине Парка проходит водораздел крупнейших водосборных бассейнов: Оять, Капша и Паша относятся к бассейну Балтийского моря, тогда как Колошма несет свои зоды в бассейн Каспийского моря.

Рек и ручьев в Парке около сотни. Неоценимо значение рек в жизни людей. Издревле они использовались людьми в качестве порожных путей -- летом перемещали грузы на лодках, зимой использовали санные пути по рекам. Исторически колонизация этого лесного края шла именно по рекам. Все крупные вепсские поселения приурочены к берегам рек. Много лет по рекам шел молевой сплав, что составляло, наряду с рубкой леса, основной побочный промысел здешних крестьян. В реках ловили рыбу, мочили лен. По берегам рек заготавливали сено и пасли скот. На малых реках и ручьях ставили мельничные плотины. Реки всегда работали на людей. Ныне, помимо своего хозяйственного значения, реки Парка приобретают все большее рекреационное значение -- в связи с развитием туризма и водных видов спорта.

Система реки Паши представлена на территории Парка своими истоками. Среди них река Урья. Все речки и ручьи несут свои воды в Пашозеро, из которого берет начало река Паша.

В этом бассейне питание водоемов смешанное: - атмосферными осадками и подземными водами через многочисленные родники. Описание этой территории приведено в характеристике резервата 7: Урья-Канжая [2].

Подземные воды

В рассматриваемом районе имеется довольно много водоносных горизонтов [2]. Подземные воды здесь преимущественно гидрокарбонатные, магниево-кальциевые; по степени жесткости -- от пресных мягких до умеренно жестких; пригодные для питья. По положению в гидрологическом разрезе выделяются две группы гидрогеологических подразделений: четвертичные и дочетвертичные.

Четвертичные водоносные горизонты:

1. Водоносный современный болотный горизонт (QIV) имеет широкое развитие и приурочен к современным болотным отложениям. Воды заключены в толще торфа, хлоридно-гидрокарбонатные, натриево-кальциевые, пресные, очень мягкие, со слабой кислой реакцией. В практических целях не используются.

2. Водоносный современный аллювиальный горизонт (Qlv) приурочен к аллювиальным отложениям, из которых слагаются первая и вторая надпойменные террасы. Глубина залегания вод обычно 0,5 --2 м. Воды пригодны для питья, но используются редко.

3. Водоносный осташковский озерно-ледниковый горизонт (Qin) приурочен к толще широко распространенных песчаных осадков, относящихся к озерно-ледниковым отложениям лужской и вепсовской стадий. Водоупорным ложем являются валунные суглинки осташковской морены. Глубина залегания уровня грунтовых вод обычно 0,3 -- 0,9 м. Дебит родников, как правило, не превышает 0,2 л/с. Воды пригодны для мелкого питьевого и хозяйственного водоснабжения.

4. Водоносный осташковский флювиогляциальный горизонт (Qin) приурочен к надморенным флювиогляциальным пескам, слагающим долинные и равнинные зандры, флювиокамы, озы. Глубина залегания вод 0,5 --3,2 м. Дебит родников 0,3 -- 6,2 л/с. Воды служат источником водоснабжения мелких хозяйств, не защищены от поверхностного загрязнения.

5. Водоупорный локально водоносный осташковский ледниковый комплекс (Qm). Грунтовые воды приурочены к внутриморенным песчаным линзам, залегающим в широко развитых валунных суглинках. Эти воды широко используются для индивидуального водоснабжения с помощью колодцев глубиной 1 -- 4 м и родников с дебитом 0,2-1,5 л/с.

6. Водоносный подпорожский водно-ледниковый горизонт (Qin) включает водно-ледниковые отложения подпорожского горизонта валдайского ледниковья. Вскрыт скважинами на водоразделах, в понижениях дочетвертичного рельефа и в верхних частях древних долин на глубине 10 -- 52 м. Воды напорные. Горизонт представляет интерес для водоснабжения, достаточно водообилен и надежно защищен от поверхностного загрязнения толщей ледниковых осадков.

Кроме того, имеются еще четыре водоупорных локально водоносных комплекса (подпорожский ледниковый, микулинско-подпорожский озерный и озерно-болотный, московский ледниковый, нижне-среднечетвертичный водно-ледниковый и ледниковый), которые, однако, мало перспективны ввиду ограниченных площадей распространения имеющихся в них водоносных линз.

Дочетвертичные водоносные горизонты:

1. Водоносный каширско-подольский горизонт. Распространен в юго-восточной и северо-восточной частях рассматриваемой территории. Включает трещиноватые известняки с прослоями доломитов и глин подольской и каширской свит среднего карбона, залегающих на водоупорных глинах верейской свиты. Воды горизонта, как правило, напорные и лишь вдоль Карбонового уступа (где происходит их разгрузка) они приобретают безнапорный характер. Уровень воды в скважинах устанавливается обычно на глубинах 26 -- 29 м. Водообильность горизонта высокая, но неравномерная по площади. Удельный дебит скважин составляет 0,15 -- 8 л/с.

2. Водоносный еголъско-угловский комплекс. Повсеместно распространен в восточной части Парка. Комплекс сложен, в основном, известняками, трещиноватыми доломитами с прослоями глин мергелей и песчаников, относящихся к угловской, понеретской и егольской свитам нижнего карбона. Воды, в основном, напорные. Уровень воды в скважинах устанавливается обычно на глубинах 15 -- 60 м. Разгрузка происходит по долинам рек посредством родников и пластовых выходов. Комплекс является источником водоснабжения, но в настоящее время не эксплуатируется.

3. Слабо водоносный локально водоносный тихвинско-путлинский комплекс. Водовмещающими породами комплекса являются пески мстинской свиты нижнего карбона, которые распространены в западной, северо-западной и северной частях Парка. Уровень подземных вод комплекса залегает на глубине до 36 м. Воды имеют напор. Перспективы этого комплекса в водоснабжении недостаточно ясны.

4. Водоносный верхнедевонский комплекс. Представлен преимущественно глинами, песками с прослоями песчаников, известняков и доломитов верхнего девона. Разгрузка происходит по долинам рек посредством родников с дебитом 0,04 -- 4 л/с. Уровень воды в скважинах устанавливается обычно на глубинах до 60 м. Воды используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения в ограниченном количестве.

На территории Природного парка есть уникальный район, в котором отмечены многочисленные источники подземных вод -- родники. Это район долины р. Урья. Родники придают здешнему ландшафту особую живописность.

За состоянием родников авторы [2] наблюдали в 1995, 1997, 1998, 2000 и 2004 гг. В разные годы и сезоны отмечалась большая изменчивость в дебите родников и положении ложа ручьев, которые сильно размываются в многоводные периоды.

В 1997 г. участники экспедиции «Надежда» Тихвинского детского экологического центра под руководством сотрудника кафедры гидрометрии Российского государственного гидрометеорологического университета (РГГМУ) А. П. Морозова обследовали родники нижнего течения Урьи. От восточной окраины Пашозера, где урез воды расположен на абсолютной высоте 115,9 м, был проведен нивелирный ход протяженностью более 5 км. Профиль проходил вдоль дороги Пашозеро -- Лукино, по подножию правобережного склона Урьи. Лишь на восточной окраине Лукино он переходил на левобережный склон к Большому каскаду Гугойя и заканчивался в 100 м выше по течению, возле Малого каскада. Всего на профиле зарегистрировано 17 источников.

В нижнем течении Урьи по правобережному склону родники располагаются на небольшом расстоянии друг от друга, через каждые 100 150 м. Все они малодебитные, в год наблюдения дебит равнялся 0,5 -- 1,5 л/с. Один из таких родников был осмотрен на всем протяжении, начиная от бровки склона. Он образовался в результате размыва талыми водами моренных отложений и последующего вскрытия водоносного горизонта в известняках. Русло ручья сложено моренными валунами. С отметки в 161 м в русле появляются обломки известняка. Первые выходы родниковых вод в виде отдельных блюдец наблюдались с отметки 157 м, несколько ниже они стекали ручейком. После выхода ручья на террасу его русло примерно на 1 м врезано в озерные аллювиальные отложения. Наблюдения 2004 г. показали значительные изменения русла и некоторое уменьшение дебита.

В среднем течении Урьи и в долине Канжаи также встречаются многочисленные родники и мелкие высачивания подземных вод. С 1998 г. на родниках проводятся режимные наблюдения и гидрохимическое опробывание сотрудниками кафедры гидрогеологии СПбГУ под руководством профессора А. Н. Воронова. Как показали исследования Большого каскада, его дебит составляет 90% от дебита всех родников долины. Воды родников -- гидрокарбонатно-кальциево-магниевые с общей минерализацией от 200 до 600 мг/л, слабощелочного характера, РН=7,3 --8. Химический состав таков: 7,1% НСОэ; 6,3 % Са; 2,4% S04; 2,1% Mg; 1,6% Na; 0,5% CI [2].

В целом вода удовлетворяет требованиям питьевого водоснабжения. Однако в некоторых родниках в воде обнаружены повышенные концентрации микроэлементов: железа, марганца, кадмия -- что заставляет тщательно проверять источники, предполагаемые для использования в питьевых целях. В поверхностных водах в реке Канжае и Канжозере были обнаружены нитраты и аммоний, в то время как в реке Урье вода удовлетворяла питьевым стандартам [2].

Карстовые родники в долине Урьи в сборнике «Геологические памятники природы России» [2] названы гидрогеологическим памятником федерального значения.

3. Гидрогеохимическая характеристика участка

Жесткостью называют свойство воды, обусловленное наличием в ней растворимых солей кальция и магния. Под жесткостью понимается способность природных вод образовывать нерастворимые соли [3]. Понятие жесткости воды принято связывать с катионами кальция (Са2+) и в меньшей степени магния (Mg2+). В действительности, все двухвалентные катионы в той или иной степени влияют на жесткость. Они взаимодействуют с анионами, образуя соединения (соли жесткости) способные выпадать в осадок. Одновалентные катионы (например, натрий Na+) таким свойством не обладают.

В реке Урья преобладают гидрокарбонатные воды. Она довольно чиста. Может использоваться как питьевая и бутилироваться, но особой ценности в целебном плане не представляет.

Различают следующие виды жесткости.

Общая жесткость. Определяется суммарной концентрацией ионов кальция и магния. Представляет собой сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.

Карбонатная жесткость. Обусловлена наличием в воде гидрокарбонатов и карбонатов (при рН>8.3) кальция и магния. Данный тип жесткости почти полностью устраняется при кипячении воды и поэтому называется временной жесткостью. При нагреве воды гидрокарбонаты распадаются с образованием угольной кислоты и выпадением в осадок карбоната кальция и гидроксида магния.

Некарбонатная жесткость. Обусловлена присутствием кальциевых и магниевых солей сильных кислот (серной, азотной, соляной) и при кипячении не устраняется (постоянная жесткость).

В мировой практике используется несколько единиц измерения жесткости, все они определенным образом соотносятся друг с другом. В России Госстандартом в качестве единицы жесткости воды установлен моль на кубический метр (моль/м3).

Кроме этого в зарубежных странах широко используются такие единицы жесткости, как немецкий градус (do, dH), французский градус (fo), американский градус, ppm CaCO3.

Ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+), а также других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, присутствуют во всех минерализованных водах. Их источником являются природные залежи известняков, гипса и доломитов. Ионы кальция и магния поступают в воду в результате взаимодействия растворенного диоксида углерода с минералами и при других процессах растворения и химического выветривания горных пород. Источником этих ионов могут служить также микробиологические процессы, протекающие в почвах на площади водосбора, в донных отложениях, а также сточные воды различных предприятий. Жесткость воды колеблется в широких пределах и существует множество типов классификаций воды по степени ее жесткости.

В целом, жесткость поверхностных вод, как правило, меньше жесткости вод подземных. Жесткость поверхностных вод подвержена заметным сезонным колебаниям, достигая обычно наибольшего значения в конце зимы и наименьшего в период половодья, когда обильно разбавляется мягкой дождевой и талой водой. Морская и океанская вода имеют очень высокую жесткость (десятки и сотни мг-экв/дм3).

С точки зрения применения воды для питьевых нужд, ее приемлемость по степени жесткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий. Порог вкуса для иона кальция лежит (в пересчете на мг-эквивалент) в диапазоне 2-6 мг-экв/л, в зависимости от соответствующего аниона, а порог вкуса для магния и того ниже. В некоторых случаях для потребителей приемлема вода с жесткостью выше 10 мг-экв/л. Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая отрицательное действие на органы пищеварения.

Всемирная Организация Здравоохранения не предлагает какой-либо рекомендуемой величины жесткости по показаниям влияния на здоровье. В материалах ВОЗ говорится о том, что хотя ряд исследований и выявил статистически обратную зависимость между жесткостью питьевой воды и сердечно-сосудистыми заболеваниями, имеющиеся данные не достаточны для вывода о причинном характере этой связи. Аналогичным образом, однозначно не доказано, что мягкая вода оказывает отрицательный эффект на баланс минеральных веществ в организме человека.

Вместе с тем, в зависимости от рН и щелочности, вода с жесткостью выше 4 мг-экв/л может вызвать в распределительной системе отложение шлаков и накипи (карбоната кальция), особенно при нагревании. Именно поэтому нормами Котлонадзора вводятся очень жесткие требования к величине жесткости воды, используемой для питания котлов (0.05-0.1 мг-экв/л).

Кроме того, при взаимодействии солей жесткости с моющими веществами (мыло, стиральные порошки, шампуни) происходит образование "мыльных шлаков" в виде пены. Это приводит не только к значительному перерасходу моющих средств. Такая пена после высыхания остается в виде налета на сантехнике, белье, человеческой коже, на волосах (неприятное чувство "жестких" волос хорошо известное многим). Главным отрицательным воздействием этих шлаков на человека является то, что они разрушают естественную жировую пленку, которой всегда покрыта нормальная кожа и забивают ее поры. Признаком такого негативного воздействия является характерный "скрип" чисто вымытой кожи или волос. Оказывается, что вызывающее у некоторых раздражение чувство "мылкости" после пользования мягкой водой является признаком того, что защитная жировая пленка на коже цела и невредима. Именно она и скользит. В противном случае, приходится тратиться на лосьоны, умягчающие и увлажняющие кремы и прочие хитрости для восстановление той защиты кожи, которой нас и так снабдила матушка Природа.

Вместе с тем, необходимо упомянуть и о другой стороне медали. Мягкая вода с жесткостью менее 2 мг-экв/л имеет низкую буферную емкость (щелочность) и может, в зависимости от уровня рН и ряда других факторов, оказывать повышенное коррозионное воздействие на водопроводные трубы. Поэтому, в ряде применений (особенно в теплотехнике) иногда приходится проводить специальную обработку воды с целью достижения оптимального соотношения между жесткостью воды и ее коррозионной активностью.

По данным наблюдений у родника Большой Каскад (см. табл.1) общая жесткость воды составила согласно [4] 2,28 мг-экв/л, что говорит о мягкой воде. Поскольку водородный показатель pH равен 7,4, то можно сделать вывод, что вода щелочная и карбонатная жесткость определяется только гидрокарбонатами.

4. Возможность использования подземных вод

В силу своего местонахождения подземные воды лучше защищены от внешних воздействий, чем поверхностные. Большую опасность представляет загрязнение подземных вод. Можно выделить два типа загрязнений - бактериальное и химическое. В определённых условиях в водоносные горизонты могут проникать сточные и промышленные воды, загрязнённые поверхностные воды и атмосферные осадки.

При создании водохранилищ в результате подпора происходит повышение уровня грунтовых вод. Положительным следствием такого изменения режима является увеличение их ресурсов в прибрежной зоне водохранилища. Среди минусов можно отметить подтопление прибрежной зоны, что вызывает заболачивание территории, а также засоление почв и грунтовых вод вследствие их испарения при неглубоком залегании.

Ввиду небольших паводковых явлений (или вообще их отсутствия) на зарегулированных реках паводочное питание подземных вод значительно уменьшено. Скорости течения на таких реках снижаются, что способствует заилению русла. Взаимосвязь речных и подземных вод затруднена.

В определённых условиях отбор подземных вод может оказать существенное влияние на качество поверхностных вод. В первую очередь это относится к промышленной эксплуатации и сбросу минерализованных вод, сбросу шахтных и попутных нефтяных вод.

Нужно предусматривать комплексное использование и регулирование ресурсов поверхностных и подземных вод. Примерами такого подхода могут служить использование подземных вод для орошения в маловодные годы, а также искусственное восполнение запасов подземных вод и сооружение подземных водохранилищ.

Иcходными данными для оценки гидрогеологических условий в долине реки Урья являются результаты экспедиционных наблюдений. Приводятся данные анализа подземных вод родника Большой каскад.

В состав подземных вод в долине реки Урья входят натрий (Na, содержание 10 мг/л), магний (Mg, содержание 7 мг/л), кальций (Ca, содержание 34 мг/л ) (табл.1).

По данным наблюдений в долине реки Урья зафиксированы следующие значения макроэлементов: хлор (Cl-, 5 мг/л), сульфат (SO4 , 35 мг/л), гидрокарбонат (HCO3, 114 мг/л), нитрат (NO3, 4 мг/л) и микроэлементов: цинк (Zn, 0,13 мг/л), алюминий (Al, 0,074 мг/л), марганец (Mn, 0,027 мг/л), cтронций (Sr, 0,039 мг/л), кремний (Si, 2,5 мг/л), барий (Ba, 0,034 мг/л), железо (Fe, 0,6 мг/л) и совсем малые количества (до 0,015 мг/л) селена (Se), бериллия (Be), титана (Ti), серебра (Ag), мышьяка (As), хрома (Cr), кадмия (Cd), свинца (Pb), кобальта (Co), никеля (Ni), меди (Cu), молибдена (Mo).

Расчет содержания минеральных компонентов в составе подземной воды включает пересчет концентраций в более удобную для использования форму, оценку достоверности анализа и определение некоторых характерных параметров минерального состава [3].

В материалах экспедиции в конце июня 2002 года указывается, что при взятии первой пробы подземной воды 28.06.2002 вода была прозрачной, без вкуса и запаха (точка напора №201). В 300 метрах от дороги отмечен родник (точка напора №212). Здесь была зафиксирована железистая вода, прозрачная, с привкусом ржавчины. У другого выхода родника вода была нежелезистая, прозрачная, без вкуса и запаха.

Вода является мягкой, чистой и может быть бутилирована.

Список использованной литературы

.

Приложение

Табл. 1. Характеристики подземных вод долины реки Урья