Природно-климатические условия

Природно-климатические условия

Участок, на котором производится проектирование мелиоративной системы, расположен в одной из нечерноземных областей центрального экономического района России.

Ниже приводятся природно-климатические данные общего характера для областей центрального экономического района России.

Бóльшая часть Нечерноземной Зоны России расположена на Восточно-Европейская равнине. На западе и юге которой находятся Валдайская, Смоленская, Московская и Среднерусская возвышенности, а на северо-востоке - Галичская возвышенность. Восточная половина и юго-запад Нечерноземной Зоны России заняты обширными низменностями: на западе Днепровско-Двинской, на юго-западе Днепровско-Деснинской, на востоке и юго-востоке Мещерской и Окско-Донской, на севере и северо-востоке Верхне-Волжской и Ветлужско-Унженской. На этих низменностях отдельными небольшими площадями расположены возвышенности: Овинищенская, Даниловская, Угличская, Галицкая, Бежецкий верх, Лесная и Тверская гряды и Окско-Цнинское плато.

За четвертичный период Восточно-Европейская равнина четыре раза подвергалась оледенениям. Окское, самое древнее, оледенение достигло линии южнее городов Рославля и Чекалина в Смоленской области. Днепровское (максимальное) покрывало льдами почти всю территорию центра, за исключением юга Орловской и востока Брянской областей. Московское оледенение достигло линии Рославль - Калуга - Подольск на Волге, Галич. Последнее (Валдайское) с границей Смоленск-Пречистое, Андреаполь, Селижарово, Вышний Волочек, Пестово закончилось 15 тыс. лет назад.

Ледниковые образования - морены, представленные валунными суглинками, иногда глинами или супесями (чаще красно-бурого, реже темно-серого цвета), и отложения талых ледниковых вод (пески, супеси, суглинки) широко распространены на территории всего района. Морена на северо-западе выходит на поверхность. В других районах она погребена под флювиогляциальными (водноледниковыми) песками и супесями или перекрыта безвалунными элювиальными покровными суглинками.

Водноледниковые пески образовали обширные зандровые равнины Мещерской, Днепровско-Деснинской, Днепровско-Двинской, Верхне-Волжской и Ветлужско-Унженской низменностей. Валдайская возвышенность, покрывавшаяся последним оледенением, имеет типично ледниковый, то есть холмисто-моренный рельеф. Такой же рельеф был характерен ранее и для других возвышенностей, но позже он был сглажен процессами выветривания, частично переработан талыми водами ледников Московского и Валдайского оледенения.

В пределах НЧЗ широко распространены эрозионные формы рельефа - балки, овраги, речные долины с двумя уровнями поймы и несколькими террасами, как следствие оледенения. Образовался рельеф, получивший название вторичной моренной равнины, соединивший в себе черты моренного и эрозионного рельефа. Среднерусская возвышенность и Северные Увалы имеют эрозионный рельеф - хорошо выраженную сеть балок, оврагов и речных долин.

Поверхность низменностей плоская, волнистая, а иногда холмистая.

В современных рельефообразующих процессах главное место занимает эрозия. Эоловые, карстовые, оползневые и другие процессы имеют меньшее распространение.

Области, входящие в состав юго-западной части Нечерноземной Зоны России располагаются от 52° С.Ш. до 59°30’ С.Ш. и представляют Центральный экономический район (рис. 1).

Продолжительность дня в самый короткий день (22 декабря) у параллели 60° С.Ш. равна 5 ч 36 мин, а у 52° С.Ш. - 7 ч 48 мин, а в самый продолжительный день (22 июня) для тех же широт составляет соответственно 18 ч 48 мин и 16 ч 42 мин. В течение года солнечное сияние составляет для большей части Нечерноземной Зоны около 1700 ч.

Высота стояния солнца над горизонтом в летние дни на 59°30' С.Ш. достигает 53°47', а на 52° С.Ш. - 61°27’. Приток солнечной радиации изменяется от 3352∙10⁶ Дж/м² в год на севере до 3855∙10⁶ Дж/м² в год на юге. Из этого количества тепла теряется на отражение около 70%, а, 30% остается в виде положительного радиационного баланса и расходуется на нагревание земной поверхности и испарение.

В юго-западных областях НЧЗ России в течение года преобладают континентальные воздушные массы умеренных широт в виде циклонов, как правило, приходящие из Атлантики, и находящиеся под действием господствующего в северном полушарии западного переноса воздушных масс. Зимой - это теплый воздух, ослабляющий морозы, вызывающий снегопады и даже оттепели, летом - прохладный, смягчающий жару. В местные континентальные воздушные массы часто вторгается холодный арктический воздух. Он вызывает резкое похолодание зимой, заморозки весной, в начале лета и осенью. Летом арктический воздух бывает относительно тёплым, и его вторжение приводит к установлению антициклональной погоды с безоблачным небом. При длительной задержке антициклона происходит сильное прогревание воздуха и земной поверхности, что может привести к засухе. Иногда сюда проникают тропические воздушные массы, сильно прогретые в южных районах бывшего СССР или в Афганистане, Иране, Турции.

Осадки связаны с прохождением циклонов, поступающих из Арктики, Атлантики или Средиземноморья, а также циклонов зарождающихся над территорией Среднерусской равнины под воздействием смешивающихся прогретых континентальных и пришедших с запада влажных морских воздушных масс. Летом к циклональным осадкам могут прибавляться конвективные, образующиеся в результате сильного местного прогрева воздуха, быстрого его подъема и конденсации содержащихся в нем водяных паров.

Рис. 1 Центральный экономический район России

В климате юго-западных областей Нечерноземной Зоны России нет резких переходов, что обусловлено равнинной поверхностью. Однако количество осадков на возвышенностях немного увеличивается, а на низменностях - уменьшается. Низины более подвержены заморозкам, так как над ними холодный воздух застаивается дольше. Снежный покров предохраняет почву от глубокого промерзания. На равномерность распределения снега сильно влияют лесные массивы.

Смягчающее влияние на климат оказывают и крупные водохранилища - Рыбинское, Волжское, Иваньковское и др.

К особенностям климата можно отнести: четко выраженную сезонность; умеренность летней жары и зимних холодов. Отрицательными особенностями климата являются заморозки поздней весной и ранней осенью. Сильная изменчивость погоды в отдельные годы, приводит к чрезмерному переувлажнению или к засухам, к частым оттепелям или большим холодам зимой, что наносит вред посевам озимой пшеницы.

Самый холодный месяц - декабрь. Среднемесячная температура в Вохме (Костромская область) - 11,5° С, в Новозыбкове (Брянская, область) - 4,6° С.

Снежный покров лежит около 120 суток. Наибольшая высота снега устанавливается в последней декаде февраля или в первой декаде марта и достигает в среднем в Москве 46 см, в Костроме - 50, в Брянске – 30 см. Температура почвы под снегом во всех областях одинакова: на глубине 10 см около - 1° С, на глубине 50 см чуть выше 0° С.

Весной переход среднесуточной температуры воздуха через 5° С соответствует началу вегетационного периода и происходит обычно во второй или третьей декаде апреля. Начало активной вегетации совпадает с переходом среднесуточной температуры через 10°С, и наступает обычно в первых числах мая. Продолжительность вегетационного периода и периода активной вегетации в среднем составляет соответственно в Москве 175 и 135 суток, в Злынке (Брянская область) - 191 и 151, в Вохме (Костромская область)-155 и 113 суток.

Летом осадков выпадает больше, чем в другое время года (56-81мм в июне, 66 - 97мм в июле, 58 - 87мм в августе). Они не растянуты, как осенние мороси или зимние снегопады, а более интенсивны; (иногда ливни с грозами). Самый теплый месяц - июль. Среднемесячная температура от 17°С (Вязьма, Смоленская область) до 19,5°С (Орловская область).

Сумма среднесуточных температур изменяется от 1600°С на крайнем северо-востоке до 2400°С на юге Брянской области.

Континентальность климата усиливается, а количество осадков уменьшается в направлении с северо-запада на юго-восток.

В юго-западных областях Нечерноземной Зоны России распространены следующие типы почв: подзолистые и дерново-подзолистые песчаные, супесчаные, суглинистые, и глинистые; серые лесные; оподзоленные и выщелоченные черноземы; пойменные (аллювиальные); подзолисто-болотные и болотные.

Дерново-подзолистые почвы распространены в Ярославской, Костромской, Московской, Смоленской, Тверской, Калужской областях. Эти почвы с невысоким естественным плодородием, кислые, хорошо окультуриваются.

Средне- и слабо- дерново-подзолистые почвы распространены на значительных территориях Брянской, Владимирской, Ивановской, Калужской, Московской, Смоленской и Тверской области. Они занимают пологие склоны волнистых равнин, плоские водоразделы и пониженные участки и на всех площадях, где пески и супеси подстилаются тяжелыми почвами (чаще всего - моренными суглинками). Средне- и слабо- дерново-подзолистые почвы используются под луга и пашни.

Песчаные и супесчаные почвы тянутся широкой полосой по левобережным террасам Десны и по террасам других рек. Они беднее суглинистых, но менее оподзолены.

Серые лесные почвы широко распространены на севере и западе Среднерусской возвышенности - в Рязанской, Владимирской, Тульской, Орловской и Брянской областях. Серые, светло-серые и темно-серые лесные почвы являются переходными от дерново-подзолистых почв к черноземным. По плодородности темно-серые лесные почвы приближаются к черноземам, а светло-серые и серые почвы - к дерново-слабоподзолистым. Темно-серые лесные, светло-серые и серые почвы нуждаются в известковании и удобрении. Распаханность серых лесных почв составляет 60-80%. На них выращиваются лен, корнеплоды, капуста, картофель, пшеница, рожь и пр.

Выщелоченные и оподзоленные черноземы занимают части Орловской, Тульской, Рязанской областей, они распаханы на 60-80%. На них выращиваются пшеница, рожь, подсолнечник и сахарная свекла, морковь.

Аллювиальные почвы распространены на Окской пойме в Рязанской области. Аллювиальные почвы преобладают в поймах рек, а иногда и на первой надпойменной террасе. Эти почвы богаты гумусом и обладают высоким плодородием.

Болотные и подзолисто-болотные почвы распространены в Верхневолжской низине, по левобережью Десны, в Мещере, по рекам Ветлуге и Унже. Эти почвы преобладают в междуречьях и в речных долинах. Болотные и подзолисто-болотные почвы образовались в условиях избыточного увлажнения, заняты лугами, лесом, кустарником, среди них много торфяников.

Юго-западные области Нечерноземной Зоны России имеют густую, хорошо выраженную сеть рек бассейнов Волги, Днепра, Дона, Западной Двины. Водораздел бассейнов этих рек проходит по Валдайской, Смоленско-Московской и Среднерусской возвышенностям и Окско-Донской низменности. Течение рек (за исключением пересекающих Валдайскую возвышенность) спокойное. Уклоны русел составляют несколько сантиметров на километр длины. Долины рек, текущих в меридиональном направлении, как правило, широкие с асимметричными берегами (крутым правым и пологим с террасами левым). Питание рек дождевое, грунтовое и снеговое, на долю последнего приходится 55 - 65% годового стока. Дождевое питание составляет для рек Верхней Волги 10 - 15%, Верхнего Днепра 24%, а грунтовое питание достигает 33% общего баланса. В летнюю и зимнюю межень питание рек почти целиком грунтовое.

В Рязанской области на плоских пространствах Окско-Донской низменности рассеяны многочисленные плохо дренированные участки с мелкими блюдцеобразными просадочными западинами, образованными в результате выщелачивания карбонатов из лессовидных суглинков. Эти западины иногда заняты озерами, чаще заболочены или слегка переувлажнены. В речных долинах много пойменных озер. В Мещерской низменности, Валдайской возвышенности встречаются карстовые озера.

Болот много в Мещерской, Верхневолжской, Днепровско - Деснинской и Днепровско - Двинской низменностях и на северо-западе Центрального района.

Грунтовые воды питают реки, озера и служат источником водоснабжения. Верхние водоносные горизонты, как правило, невелики и после соответствующей очистки пригодны только для водоснабжения небольших населенных пунктов. Воды, залегающие в коренных породах, имеют пластовый характер, а также разные напорность, дебит и глубину. В Москве, Твери, Рузе имеются минеральные воды.

Таблица 1 1

Составляющие водного баланса областей центрального экономического района Нечерноземной Зоны России за многолетний период.

Области	Площадь тыс.км2	Осадки, мм	Испарение, мм	Сток рек, мм
				суммарный	поверхностный	подземный	Доля подземного стока от суммарного, %
Центральный район	485,2	707	515	192	136	56	29
Брянская область	34,9	720	561	159	121	38	24 -
Владимирская область	29	694	543	151	94	57	38
Ивановская область	23,9	716	543	173	119	54	31
Тверская область	84,2	737	515	222	162	60	27
Калужская область	29,9	702	526	176	110	66	38
Костромская область	60,2	747	511	236	184	52	22
Орловская область	24,7	687	547	140	90	50	36
Московская область	47	680	492	188	128	60	32
Рязанская область	39,6	583	447	136	85	51	38
Смоленская область	49,8	750	535	215	145	70	33
Тульская область	25,7	636	471	165	95	70	42
Ярославская область	36,3	733	508	225	185	40	18

Среднемноголетние значения составляющих водного баланса областей Центрального экономического района Нечерноземной Зоны России приведены в таблице 1-1.

В данной главе студент должен проанализировать особенности климатических условий охарактеризовать почвы на участке проектирования и привести основные составляющие водного баланса территории.