I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РЕКИ ЮРАЗИ (ЮРЕЗЕ)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Закиров Ф.В. 1

---

1

Галимзянов Р.Х. 1

---

1

Работа в формате PDF

667.2 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

1. Введение…………………………………………………..……..….....3

1. План исследования……………………………………………………...3

3. Собственное исследование……………………………………..………..4

3.1.Название реки…………………………………………………………...4

1.  

   1. Происхождение топонима…………………………………………..4

   2. Географическое положение………………………………………....4

   3. Измерение глубины и ширины реки………………….…………4 -5

   4. Определение скорости течения…………………………………..5-6

   5. Характеристика берегов реки…………………………………….6-7

2. Геологическое строение русла реки……………………………………7

3. Выводы исследовательской работы………………………………….8

4. Заключение…………………………………………………………….9

5. Список использованной литературы……………………….………10

6. Приложение……………………………………………………….11-14

Актуальность. Я считаю, что водная среда является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. В водной среде зародилась жизнь. Обитатели суши и в наши дни зависимы от воды. Для многих видов животных и растений вода продолжает оставаться средой обитания. Для нормальной жизнедеятельности человеку необходимо не менее 150 литров воды в сутки.

Вода – не только источник жизни на Земле. Она при этом остаётся и уникальным минералом, входит в состав не только животных и растений, но и производит многообразную работу в природе. Зная данную деятельность реки, человечество учитывает её при строительстве мостов, транспортных магистралей, линий электропередач.

Цель: Изучение влияния геологических процессов своей местности на формирование поверхностных вод и использование выявленных закономерностей для понимания развития природных процессов.

Для достижения цели мной были поставлены следующие задачи:

1. Изучение расхода воды в реке.

2. Наблюдение за колебанием уровня воды по сезонам года.

3. Изучение геологического строения русла реки.

4. Измерение средней глубины реки.

5. Измерение скорости течения воды.

Методы работы:

1. Изучение теоретической литературы по данной тематике

2. Наблюдение за исследуемой территорией

3. Фиксация полученных результатов

4. Анализ проделанной работы

Этапы работы над проектом:

1 этап – подготовительный

2 этап – поисково-исследовательский

3 этап – трансляционно-оформительский

Продолжительность проекта:

Начало проекта: 1 мая 2010 года

Завершение проекта: август 2015 года

1. План исследования реки Юрази

Реку Юрази мы исследовали по следующему плану:

1. Измерение глубины и ширины реки.

2. Определение скорости течения.

3. Характеристика берегов реки.

2. Собственное исследование

Побывав летом 2014 года в походе с группой ребят, я пронаблюдал за исследованиями, которые проводили ребята, и заметил, что у реки Юрази разная береговая крутизна (асимметрия берегов). А также я участвовал в процессе исследований колебания уровня воды в реке в течение суток, сезонов года, а в последующем сам продолжил данное исследование.

Речным стоком называют процесс стекания воды с водозаборов вместе с содержащимися в ней веществами. Он включает несколько составляющих: сток воды, сток наносов и сток растворенных веществ в данной воде.

2.1. Название реки. Юрази (Юрезе)

2.2. Происхождение топонима.В переводе с марийского топоним Юрезе означает «дитя дождя». По словам аксакалов деревни Новая Бура, сюда первоначально переселились горные марийцы. Их говор сильно отличался от литературного марийского языка. В их речи присутствовал звук э, которого нет в литературном языке. В переводе с марийского «йур» означает дождь, «айзэ» - дитя. Если лето было дождливым, то река разливалась, если сухим – мелела.

В народе бытует мнение, что нельзя в эту реку плеваться, говорить что-то плохое о ней (например, что она грязная, некрасивая), иначе можно заболеть.

2.3.Географическое положение. Река Юрази расположена на юго–востоке Русской равнины и северо-западе Республики Башкортостан. Протекает по территории Краснокамского района. Исток реки - болото в лесу возле деревни Мрясево, протекает через территорию деревни Бура, впадает в реку Гнилой Танып возле деревни Кереметьево. Протяжённость реки 7 км. (Приложение 1)

2.4 Измерение ширины и глубины реки:

Ширину реки измеряли следующим способом:

а) с помощью шнура, к одному концу которого

привязали груз. Шнур перебросили через реку и определили ее ширину.

В тетрадях сделали схематический рисунок, занесли результаты измерений.

Ширина реки Юрази в среднем равна 2,5 метра.

Затем по этим данным вычислили среднюю глубину реки. Глубину реки в зависимости от полноводности определяют различными способами. Глубину реки Юрази мы измерили длинным деревянным шестом с метровыми и дециметровыми делениями. Через реку перетянули канат, размеченный на метры или рулетку. Такие замеры мы проводили три раза: в мае, июне и в августе. Полученные данные внесли в специальный журнал исследований. Измерения производили через каждые 10см.

Глубина реки Юрази изменяется от 0,18м до 0,17м, от 0,15м до 0,15м, от 0,16м до 0,15м.

Измерение средней глубины реки производили:

H_cp=(0,18+ 0,22+ 0,26+ 0,32+0,39+0,40+0,42+0,44+0,46+0,47+0,48+0,50+0,49+ 0,48+0,48+0,45+0,44+0,42+0,38+0,35+0,30+0,25+0,21+0,21+0,17 )/24=0,37м.

Средняя глубина реки Юрази в середине мая 2015 года - 0,37м. (Приложение 3)

Средняя глубина реки Юрази в конце июня того же года - 0,31м

h_cp=(0,15+0,23+0,29+0,30+0,32+0,34+0,36+0,37+0,38+0,40+0,39+0,38+0,38+0,35+0,34+0,32+0,28+0,24+0,15)/19=0,31м.

Средняя глубина реки Юрази в конце августа 2015 года - 0,22м.

h_cp=(0,16+0,17+0,19+0,21+0,23+0,24+0,25+0,27+0,26+0,25+0,25+0,22+0,21+0,15)/14=0,22 м.

Лето 2010 года было очень сухим и жарким. Такая погода усилила процесс испарения с поверхности водоёмов и привела к падению уровня грунтовых и межпластовых вод. Уменьшение уровня грунтовых и межпластовых вод в бассейне реки, расположенных ближе к поверхности земли, привели к резкому падению уровня воды в реке Юрази на 0,15м по отношению к 2009году (по измерениям предшественников). Ширина реки уменьшилась на 1 метр. Лето 2011 года было жарким, но относительно влажным. Это лето отразилось незначительным колебанием уровня воды в пределах от трех до семи сантиметров, в зависимости от количества выпавших осадков. Наибольшим подъемом уровня воды отличилось лето-осень 2015года.

Это связано прежде всего с особенностями лета прошлого года и водосборной площади реки Юрази, представленной низинными болотами по всему водоразделу. Кроме того общепринято, что колебание уровня воды в реках подчиняется закону зональности. То есть формирование уровня воды в реке происходит под воздействием свойственных каждой природной зоне основных стокоформирующих факторов (коэффициенту увлажнения, особенностям рельефа и тд.).В нашем случае нужно брать в расчет еще наличие болота в верхнем и среднем течении реки, лес на той же площади, малую площадь водосбора и малую врезанность русла реки, которая питается только поверхностными водами (в основном грунтовыми).

2.5.Измерение скорости течения воды

Скорость течения реки Юрази определили с помощью поплавков из кружков сухого дерева, с наколотыми флажками, яркая окраска которых позволяет наблюдать за движением каждого поплавка.

Измерение глубины реки производили на прямолинейном участке, удобном для измерения ее скорости. Вычислив скорость движения поплавка, данные занесли в тетрадь, а затем вычислили среднюю скорость течения реки по данной местности. (Приложение 4, 5, 6)

t₁ + t₂ + t₃+ … tn

t_ср= ---------------------- = 0,35 (сек)

L

V_ср= --------- = 2,7/0,35 = 7,7 (м/сек)

t_ср

Исходя из результатов измерений и вычислений, мы выяснили, почему скорость течения воды в различных частях русла реки неодинакова. У дна и у берегов водный поток задерживается из-за трения. Выяснили также, что мы получили лишь среднюю скорость течения реки для поверхности, а действительное представление о распределении скоростей речного потока можно получить, измеряя их на разных глубинах и расстояниях от берегов.

2.6. Характеристика берегов реки

Оба берега реки Юрази пологие в среднем течении (до пересечения автомобильной трассы Нефтекамск-Дюртюли). (Приложение 7) После трассы речка поворачивается примерно на 110º с южного направления на западное, до автомобильной дороги Кереметьево и резко поворачивается на юг. На повороте левый берег (западный) становится круче (1м 47см), а правый берег (восточный) остаётся пологим. В районе деревни Кереметьево речка поворачивает на запад, соответственно правый берег отвесный, левый пологий. До места впадения в Гнилой Танып речка не меняет направления течения. (Приложение 8)

Уровень воды колеблется в зависимости от таяния снегов весной, от количества выпадающих осадков и от испаряемости. Ясно выраженное половодье приходится на апрель-май. В этот период речка поднимается значительно выше уровня и заливает пойму.

Уровень воды регулярно колеблется в зависимости от состояния погоды. Незначительные осадки приводят к паводкам, которые повторяются регулярно до наступления зимы.

Увеличение паводка влечет за собой повышение скорости течения, возрастание мутности только в нижнем течении (после пересечения автомагистрали). Причиной мутности является увеличение скорости течения, уносящей взвеси и более рыхлые породы, легко смываемые течениями. Благодаря данному явлению мы наблюдаем следующее: 1) в верховьях речки уклон небольшой, едва заметный, вода течет медленно и ложбинка только чуть-чуть углублена, т.е. нет отчетливо выделяющихся отвесных берегов и пологих частей. Но вот уклон сделался круче (ниже автомобильной магистрали), речка зажурчала, бежит быстрее, ложбинка врезается глубже. При внимательном наблюдении водоема со стороны отвесного берега я много раз замечал, что от берега отрываются комочки почвы, падают в воду, быстро размачиваются ею и уносятся частицы за частицами.

Скорость течения в реке Юрази различна. Она колеблется от 0,002 м/с в паводок и до 0,75 м/с на перекатах. Во время наших измерений составляла 0,65 весной, 0,25 м/с летом. Зимой речка замерзает только в верхнем, среднем и самом нижнем течении. Где быстрое течение, речка не замерзает.

Юрази силой своего течения размывает берега везде, где они не защищены травой и кустарниками. Травы своими корнями сформировали дерн, хорошо защищающий от размыва.

3. Геологическое строение русла реки

Поперечный срез реки Юрази показывает, что самая верхняя часть – дерн, образованная травой и корнями. Далее суглинки, глина. Но, в зависимости от перемещения с истока к устью, сильно выделяется в верховьях песок, ниже среднего течения и ближе к устью преобладает глина красная.

Следующий слой в районе устья – глины темные, вероятнее всего, это скопление илоподобных отложений в более ранний период формирования.

4. Выводы исследовательской работы

Вокруг нашей сельской местности существует много источников воды. Одной из важнейших задач является ведение систематической работы по охране и бережному отношению к водным источникам. В наши обязанности входит охрана источников от загрязнения, недопущение превращения воды этих источников в «мертвые воды». Тем более в наше время потребность воды растет с каждым днем. А запасы при этом сокращаются в связи с обильным загрязнением поверхностной воды.

За период наблюдений с августа 2010 по октябрь 2015 года обнаружился подъем уровня воды в реке: в августе 2011года - 62см, 2010года до 69см, в 2011году до 65см, в 2012 и 2013годах до 71сантиметра, в 2014 году уровень составил 65см, а в 2015 она составила уже 79см. Причиной подъема уровня воды является результат особенностей погоды 2011, 2015 годов и падение в 2012 году, т.к. лето 2012 года было засушливым. Дальнейший незначительный подъем наблюдался в 2013 году, более значительный в 2015году, на 8 сантиметров от уровня 2013года. (Приложение 8)

Таким образом, я обнаружил такую закономерность: уровень воды в реке Юрази является зеркальным отражением климата!

Кроме того таким процессам способствует своеобразие и площадь водосбора реки, представленной низинными болотами. В условиях лета нынешнего года с поверхности водосбора испаряемость была незначительной.

Учитывая исключительную важность воды для жизнедеятельности человека, развития сельскохозяйственного производства и современной промышленности, целесообразно продолжать исследовательские работы, связанные с изучением физических параметров гидрологических ресурсов микрорайона.

При выполнении исследовательских работ гидрологического направления мы обнаружилии другие конкретные причины изменения уровня воды в реке и формирование половодий. Гидрологический прогноз группы в значительной степени базируется на прогнозе погоды, либо погода во многом определяет ход и интенсивность гидрологических явлений. Погода в этом году сильно отличается от погоды прошлых лет.

Период половодья на реках является особенно ответственным для нас. В это время мы внимательно и непрерывно следим за ходом и интенсивностью снеготаяния, повышением уровня воды в реках, характером ледохода, чтобы при возникновении угрожающего положения на реке уведомить о нём население и руководство района. Гидрологические прогнозы о предстоящих половодьях в реках позволяют своевременно предупредить население и провести защитные мероприятия для спасения пахотных земель, садов, сенокосного участка, мостов от затопления.

Назовём некоторые темы исследований гидрологического направления:

1.Изучение колебания уровня воды в реке во время паводка.

2. Изменение уровня воды в зависимости от летних осадков или засух.

3.Ведение многолетних наблюдений за колебанием уровня воды в реке.

4. Разрушение береговой линии (асимметрии берегов) в местах поворота реки.

Для определения расхода воды в реке измерили ширину реки, а затем глубину. Перемножив среднее значение ширины реки на среднюю глубину, получили площадь поперечного среза реки, умножив которую на среднюю скорость, получили количество воды, переносимое рекой за 1 секунду в данный момент времени.

Q = K•Fср•V_ср= 0,62•7,7=4,774 (м³/сек)

Далее мы определили водный поток реки в узком и широком месте, сравнили результаты и сделали выводы: чем шире русло реки, тем меньше скорость течения воды и наоборот.

Исходя из этих экспериментальных данных, сделали общий вывод: водный поток в реке Юрази во всех местах одинаков, ускоряясь в узких местах и падая в более широких руслах.

Такие знания необходимы при строительстве и проектировании домов, различных сооружений, водопровода и др.

Заключение

Мы выполнили все поставленные задачи: прошли маршрут, составили карту местности, потренировались в гидрометрии, получили результаты и пришли к следующим выводам. Скорость течения реки уменьшалась до 2014г, в 2015г увеличились как уровень воды в реке, так и скорость ее течения. Отсюда возникает вопрос: «Почему так?» Ответом на этот вопрос, наверное, является глобальное потепление климата и повышение испарения воды, что с каждым годом усиливалось. Но 2015год оказался особенным, начиная с 3 декады июля, дожди шли вплоть до конца осени, температура была не столь высокая, и в результате низкое испарение выпавших осадков привело к повышению уровня подземных и грунтовых вод. Высокий уровень грунтовых вод соответственно привел к повышению уровня воды в реке Юрази, частичной заболоченности ее поймы.

Благодаря тому, что в прошлом году в майские праздники напросился в поход, я для себя узнал очень многое. Наглядно увидел асимметрию берегов. Узнал, что такое шлиховое опробование, как измеряется расход воды в реке и многое другое.

Ведя исследования, мы поняли, насколько река Юрази прекрасна и богата, но было обидно, когда увидели, как люди относятся к этому богатству; многие не понимают, что наносят вред себе. Мы должны беречь красоту нашей природы: обустраивать родники, проводить субботники, очищать от мусора и не загрязнять берега, прибрежные зоны рек и озер, должны следить за чистотой поймы рек, не выбрасывать мусор в речные долины.

Хочется обратиться ко всем и к каждому отдельно шаблонными словами, но от всей души: «Берегите природу!!! Не загрязняйте окружающий нас мир! Давайте сохраним эту красоту для будущих потомков!»

5. Список использованной литературы

1. Адаменко В.Н. «Экологическая программа СССР» Ленинград, 1990.

2. Брокгауз Ф.А., Ефрон И.А. Энциклопедический словарь. – Москва Издательство Эксмо, 2006. – 960с.

3. География и природные ресурсы. Научно популярный журнал. №2 1999г.

4. Книга «Горизонты «Башнефти». Уфа УИТиС АНК «Башнефть», 2002

5. Ивахненко М.Ф., Корабельников В.А. Живое прошлое Земли. Книга для учащихся. – Москва Просвещение, 1987.

6. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. Учебник для 9 – 11 кл. общеобразовательной школы. Второе издание (федеральный учебник). Москва АО МДС, 1996

7. Новиков М.П. Нефть на Каме Москва «Недра» 1988

8. Нургалиев Д.С. История Краснокамского района, Уфа. (Издательство «Слово», 2001. С.237-238).

9. Тимофеев А.Н. Биоэкологические исследования школьников (Биология в школе, 2007, №2, с.63-66)

10. Томилин А. Хочу все знать. Научно-художественный сборник. – Л.: Дет. Лит., 1986. – 318с.

11.Эндюськина А.Н. «Исследования качества воды малых рек и других водоемов» Новочебоксарск, 1997.

Приложение 1

Река Юрази

1-р. Гнилой Танып 2-р. Юрази

Приложение 2

Измерение ширины и глубины реки

Приложение 3

Измерение средней глубины реки

Рис. 1 (начало мая 2015 года)

Рис. 2 (конец июня 2015 года)

Рис. 3 (конец августа 2015 года)

Приложение 4

Схема размещения створа

Приложение 5

Измерение скорости течения воды

Приложение 6

Измерение скорости течения реки

Приложение 7

Характеристика берегов реки

Приложение 8

Поперечный разрез реки Юрази

Приложение 9