Глава 6. Донные отложения

После заполнения водохранилища вода с донными грунтами образует природную среду, в которой происходит интенсивный круговорот вещества и энергии. Грунты под водой характеризуются способность к накоплению вещества и выделению подвижных соединений различных элементов. При трансформации затопленных почв в анаэробных условиях и превращения органического вещества почв происходит переход в мобильное состояние фосфора, железа и марганца. В ложе водохранилищ аккумулируется до 95 % взвесей аллохтонного происхождения.

По данным картирования и анализа механического состава грунтов установлено, что в них преобладают фракции размером 0,5 – 0,1 мм. Пылеватые и глинистые фракции не превышают 10 %. Песчаные отложения характеризуются высоким коэффициентом сортировки (1,34 – 1,76) при средней величине 1,53. Величину сортировки переотложенных грунтов определяет высокая степень сортировки первичных почвогрунтов, которые имеются в долинах рек.

В Заславском водохранилище преобладают пески. Здесь наблюдалось наиболее типичное накопление мелкозернистых фракций, что характерно для начальной стадии развития ложа водохранилища – стадии становления грунтовых комплексов. Преобладание процессов берегообрушения и выравнивания ложа способствовало в первые годы эксплуатации формированию преимущественно песчаных грунтовых комплексов.

На начальной стадии эксплуатации водохранилища илистые отложения формируются в первую очередь в верхней части, значительно менее интенсивно – в приплотинной. Грунтовые съемки Заславского водохранилища, проведенные в разное время, свидетельствуют о постепенном увеличении площади илов и сокращении первичных грунтов, характерных для начального периода эксплуатации. Срок развития грунтовых комплексов (15 – 18 лет) рассматривается как завершение первой стадии формирования ложа – стадия занесения и начало стадии накопления отложений, или заиление ложа.

В отличие от глубоководных илистых отложений прибрежные литеральные пески формировались наиболее интенсивно в первые 5 – 7 лет эксплуатации водохранилища.

На начальной фазе стадии заиления ложа водохранилища наблюдается устойчивое пространственное распределение грунтов и постепенное увеличение их мощности. По механическому составу вторичные грунты подразделяются на пески, заиленные пески, серые песчаные и черные илы. Основным критерием для выделения типов грунтов служит соотношение мелких <0,1 мм (пылеватых и глинистых) и песчаных фракций. Песчаные илы содержат 15 – 70 % фракций < 0,1 мм, заиленные пески – 5 – 20 %, пески - < 5%. Кроме илистых фракций основным субстратом для песчаных илов служат мелкие пески (0,25 – 0,10 мм), для заиленных песков – фракции средних (0,15 – 0,25 мм) и мелких (0,25 – 0,10 мм) песков. Доля крупных песков и гравелистых частиц незначительна [3].

Глинистые илы отличаются высоким содержанием SiO₂ – 50 – 60 % и Al₂O₃ – 7 – 15 %. Концентрация других оксидов тоже выше, чем песчаных отложениях.

Значительно выше содержание органического вещества в сапропелях В Заславском водохранилище формируются (но в малом количестве) сапропели кремнеземистого типа (SiO₂ до 35 – 45%, CO₂ – 15 – 20 %). Торфянистые илы, трансформированные из торфа, и отложения из макрофитов содержат более 50% органики.

По химическому составу наиболее тонкодисперсные отложения приурочены к глубоководной приплотинной части. Средние значения валового химического состава всех грунтов исследованных водохранилищ свидетельствуют о генетической близости и идентичности условий их образования. Различия в содержании оксидов железа, алюминия, кальция и серы отражают индивидуальные особенности внутренних процессов и влияния водосбора.