Водные ресурсы и их рациональное использование

Изучение географической карты показывает, что область обладает довольно развитой сетью рек. Много здесь и озер, количество которых заметно увеличивается в Зауралье. Однако по сравнению с другими уральскими областями — Пермской, Свердловской, Курганской — воды в Челябинской области мало.

Объясняется маловодье тем, что большинство рек представлено на территории области своим верхним течением, поэтому реки имеют небольшие размеры и очень маловодны. Недостаточное увлажнение Южного Урала также не способствует высокой водности рек.

Реки области принадлежат трем крупным водным бассейнам: Камы, Тобола и Урала. Поверхностные воды Зауралья попадают в Северный Ледовитый океан, а остальные — в Каспийское море.

Более половины рек находится в западной горной части области (55,1%). Бассейн Камы охватывает площадь в 17,1 тыс. кв. км (19,3%) территории области. Основной водораздел между реками Камского и Тобольского бассейнов проходит по горным хребтам Южного Урала.

Юго-западные районы области занимает бассейн реки Урал с притоками: Гумбейка, Б. Караганка, Зингейка, Утяганка, Б. и М. Кизил и др. Площадь водосбора реки Урал в пределах области составляет 16,4 тыс. кв. км, или 18,5%.

Несмотря на значительное число рек, воды в области явно недостаточно ни для населения, ни для промышленности и сельского хозяйства. Речной сток в среднем составляет 7,2 куб. км/год, а эксплуатационные ресурсы поверхностных вод, то есть те, которые можно брать, не нанося экологического ущерба рекам, всего 4,5 куб. км/ год. Потребность области в воде превышает 10 куб. км/год, т. е. нехватка более половины потребного количества.

Положение усугубляется еще и тем, что основные водотоки области располагаются на западе, где меньше населения и относительно мало промышленных предприятий. На востоке же воды меньше. Наиболее разрежена речная сеть в южных сельскохозяйственных районах.

Наиболее протяженные среди рек области: Ай, Уфа, Юрюзань, Большая Сатка, Сим, Катав. Речная сеть имеет решетчатое строение. Продольные отрезки чередуются с поперечными. Такая «решетка» создается потому, что реки часто прокладывают русла по тектонически ослабленным зонам (трещинам, разломам). Последние же довольно закономерно распределяются в земной коре. Долины многих рек V-образны.

Питаются горные реки в основном за счет атмосферных осадков, а также подземных вод, доля которых в питании составляет 20 — 30%. Вода в реках, как правило, прозрачная, очень чистая, особенно у малых рек, вдали от поселков и городов. Вскрытие рек ото льда происходит чаще всего в конце апреля. Половодье бурное. Уровень воды поднимается в реках на 3 — 5 м.

Урал берет начало на восточном склоне хр. Уралтау и с севера на юг пересекает юго-западную часть области, захватывая как степные равнинные участки, так и часть мелкосопочника (районы г. Магнитогорска и пос. Кизильского). Длина этой третьей по величине реки Европы в пределах области равна 357 км, а площадь водосбора — 16,4 тыс. кв. км. Бассейн реки на западе ограничен хребтом Уралтау, а на востоке — Урало-Тобольским водоразделом.

Основные характеристики крупных рек

На всем протяжении реки Урал имеет довольно широкую долину (0,5 — 1,5 км), которая ниже пос. Кизильского увеличивается до 2 — 2,5 км. На участках, где река прорезает мелкосопочник, долина сужается. Склоны долины пологие и умеренно крутые. Высота склонов изменяется от 25 до 40 м, на некоторых участках достигает 70 — 90 м (в мелкосопочнике).

Вдоль Урала прослеживается несколько террас. Первая возвышается над поймой на 8−12 м, местами очерчивается довольно резко, вторая и третья террасы сильно сглаженные, возвышаются над рекой на 20 — 25 и 40 — 45 м соответственно.

Суммарный годовой сток рек бассейна Урала составляет 1,24 куб. км. Сток в значительной степени зарегулирован. На территории Челябинской области построены: Магнитогорское (объем — 189 млн. куб. м) и Верхнеуральское (600 млн. куб. м) водохранилища. Расход воды в реке Урал ниже Магнитогорского водохранилища лишь в два раза превышает расход воды в реке Миасс. Далее река, вбирая в себя множество притоков (Б.Кизил, Б. Караганка, Суундук, Зингейка, Янгелька), становится вновь многоводной.

Питаются Урал и его притоки практически только за счет атмосферных осадков. Отсюда крайне неравномерный расход годового стока. На весеннее половодье приходится 80 — 90% его объема.

На территории области насчитывается более трех тысяч озер, суммарная площадь которых составляет 2125 кв. км. Преобладают озера с малой площадью водного зеркала (0,5 кв. км и меньше). Их около 80%. Около ста озер имеют площадь свыше 5 кв. км. Распределяются озера на территории области неравномерно. В горно-лесной зоне одним из самых примечательных озер является Зюраткуль, лежащее на высоте 724 м. В восточных предгорьях — целая группа замечательных по красоте озер, составляющих гордость Южного Урала, — Б. Кисегач, Уайльды, Тургояк, Еловое и другие, на берегах которых построены многочисленные здравницы. Основная группа озер располагается на Зауральской холмистой равнине и в пределах Западно-Сибирской низменности.

Происхождение озер различно. Самые красивые озера восточных предгорий обязаны своим происхождением тектонике. Воды скапливались в тектонических провалах (котловинах). Эти озера отличаются не только своими размерами, крайне сложными очертаниями берегов, но и своей глубиной, нередко достигающей 30 — 40 м.

Иного происхождения озера лесостепной и степной зон. Большинство из наиболее крупных принадлежит к эрозионно-тектоническому типу. В этой группе такие озера, как Уелги, Шаблиш, Аргаяш, Б. Куяш, Калды, Сугояк, Тишки и многие другие. Глубина этих озер обычно не превышает 8 — 10 м. Берега плоские, местами заболоченные. Вода пресная и солоноватая. Озера бессточны, питаются только за счет атмосферных осадков, поэтому часть озер в засушливые годы сильно мелеет, а иные высыхают.

Химический состав озерных вод исключительно разнообразен. Наряду с гидрокарбонатными многие озера имеют хлоридный, натриевый или сульфатный состав. Минерализация воды колеблется от нескольких десятков мг/л до 100 — 150 г/л.

По использованию озера можно подразделить на следующие группы:

• · озера, используемые в рекреационных целях. Это цепь озер, находящихся в восточных предгорьях, за красоту именуемых голубым ожерельем Урала, на берегах которых построены дома и базы отдыха, санатории (Б. Кисегач, Уайльды, Еловое и др.);
• · озера, используемые для рыбной ловли или рыборазведения (Аракуль, Дуванкуль и др.);
• · озера, используемые для водоснабжения (Зюраткуль, Кысы-куль, Серебры и др.);
• · озера бальнеологического значения, обладающие минеральными водами или значительными запасами целебных грязей (Тарутинское, Б. Шантропай, Еткуль, Подборное, Сладкое, Горькое и др.).

В настоящее время в области 377 водохранилищ, предназначенных для хозяйственного водоснабжения городов и сел. Суммарный объем воды в них составляет около 3,0 куб. км.

По речным бассейнам водохранилища распределяются следующим образом:

• 1) на горных реках Камского бассейна — 34 водохранилища;
• 2) на реках бассейна Тобола — 368 водохранилищ;
• 3) на реке Урал и его притоках — 75 водохранилищ.

Среди водохранилищ на горных реках необходимо отметить крупное Долгобродское водохранилище на реке Уфе, построенное для обеспечения водой Челябинского промышленного узла. Объем его — 333 млн. куб. м. Площадь — 35,2 кв. км. На реке Уфе, выше Долгобродского, намечено строительство Суроямского водохранилища объемом в 114 млн. куб. м. Ниже по течению от «Долгобродки» построено Нязепетровское водохранилище объемом в-153 млн. куб. м для водоснабжения Екатеринбурга.

Среди искусственных озер в горной части области выделяются так же водохранилища на реке Малая Сатка объемом 19,2 млн. куб. м и на реке Киалим (Киалимское) с объемом воды 27,6 млн. куб. м и другие.

В области болота занимают площадь до 2500 кв. км. По своему происхождению они подразделяются на три группы: болота верховые, низинные и переходного типа.

Располагаются болота неравномерно. В горных и предгорных районах, а также в северной части Зауралья, в условиях избыточного увлажнения, преобладают верховые болота и болотца иногда с редкой березовой порослью. Из крупных, площадью свыше 30 кв. км, можно назвать Таганайское в верховьях реки Киалим, Уфимское — в верховьях реки Уфы, Чусовское — в верховьях Чусовой и другие. Особенно много болот к северу от Карабаша, к югу и западу от пос. Маук и западу от каспийских озер. Все эти болота сфагновые, иногда осоково-сфагновые с березовой порослью. Часто здесь наблюдается торфообразование.

Основная часть болот располагается в Зауралье — в Еткульском, Кунашакском, Аргаяшском, Октябрьском, Красноармейском районах. Здесь они занимают значительные пространства на месте бывших озер, в поймах рек. Это так называемые низинные болота. Заболачивание в низинах происходит при высоком стоянии грунтовых вод. Зарастают такие болота тростником, рогозом, камышом, осокой, мхами, причем заросли болотных растений достигают высоты двух метров. Самым крупным из низинных является болото-озеро Донгузлы близ Копейска. Площадь этого заболоченного, заросшего тростником водоема — 108 кв. км.

Болота переходного типа имеют признаки и верховых, и низинных болот. В отличие от верховых здесь нет качающихся трясин. Поверхность этих болот более сухая, более твердая. Наряду со мхами и торфом на таких болотах встречаются различные виды ивы, тростник.

Подавляющая часть подземных вод области относится к Больше-уральскому сложному бассейну пластово-трещинных напорных и безнапорных вод. Воды восточных районов (от меридиана Челябинска) относятся к Западно-Сибирскому артезианскому бассейну.

Водоносность пород Большеуральского бассейна связана с верхней трещиноватой зоной палеозойских пород разного состава и происхождения — гранитами, известняками, песчаниками, вулканитами, — мощность которой меняется от 3 до 150 м. Водоносными являются также зоны тектонических нарушений (разломов) северо-северо-западного и северо-северо-восточного направлений. Скальные породы в этих зонах обычно рассланцованы, нередко раздроблены, что благоприятствует притоку и циркуляции подземных вод. Особенно водообильны карбонатные породы: известняки, мергели, доломиты. Как правило, они закарстованы, что создает особенно благоприятные условия для циркуляции подземных вод. На карбонатные породы, при их относительно небольшой распространенности, приходится до 30% всех запасов подземных вод.

По химическому составу подземные воды разнообразны, но преобладают пресные гидрокарбонатного состава.

В целом ресурсы подземных вод восточной части области очень ограничены. На обширной территории Карталинского, Варненского, Чесменского и Брединского районов крупные месторождения подземных вод не обнаружены. Тут действуют лишь отдельные небольшие водозаборные скважины.

Кроме пресных подземных вод, на территории области найдены и минеральные, особенности состава и свойств которых (температура, содержание радиоактивных элементов, особый солевой состав, его концентрация) позволяют использовать их в качестве лечебных.

Лечебные минеральные воды разведаны по соседству с санаториями «Кисегач», «Увильды». Здесь их лечебные свойства обусловлены растворенным в воде радоном (радоновые воды). Лечебные подземные воды у дер. Хомутинино в Увельском районе имеют хлоридно-гидрокарбонатный состав с большим количеством ионов натрия (щелочные). Залегают они на глубине 40 м. Используются при лечении больных в санатории «Урал». Найдены минеральные воды и недалеко от здравницы «Карагайский бор». Суммарные разведанные запасы минеральных лечебных вод в области равны 1,79 тыс. куб. м/сутки.

Последнее время в области частными фирмами используются минерализованные подземные воды, которые относятся к категории столовых и лечебно-столовых. Это вода «Радонежская» — в Челябинске, «Горняцкая» — в Копейске, «Эталонная» в Магнитогорске и другие.

Всего в области разведано 43 месторождения и 26 участков скопления подземных вод, в том числе 6 месторождений минеральных вод. Общие их запасы составляют 842 тыс. куб. м/сутки, на государственном учете находится 43 месторождения с запасами 640,96 тыс. куб. м/сутки. В настоящее время из них эксплуатируется 19 месторождений, из которых отбирается 313 тыс. куб. м/сутки. Подготовлено к эксплуатации Сухарышское месторождение с запасами 45 млн. куб. м, которое будет снабжать хорошей питьевой водой жителей Челябинска и близлежащих городов.

На территории области расположено много горно-рудных предприятий — шахт, карьеров. Приток подземных вод в такие выработки бывает очень сильным. Он в значительной степени усложняет и удорожает добычу полезных ископаемых, поэтому воду регулярно откачивают (дренируют выработки). Дренажными системами добывается более 400 тыс. куб. м воды в сутки. Небольшая часть ее (около 13%) используется для водоснабжения населения и орошения.

Из 46 крупных населенных пунктов области в 22 водоснабжение осуществляется исключительно за счет подземных вод.

Помимо разведанных геологами месторождений подземных вод и водоносных участков на территории области пробурено около девяти тысяч гидроскважин. Эксплуатируется из них около четырех тысяч.

Возможности прироста запасов подземных вод крайне невелики, что необходимо учитывать при промышленном и гражданском строительстве, проектировании новых объектов.