3.4.1. Экспериментальный лог Таежный. Краткая характеристика.

Лог Таежный

Лог Таежный впадает в oз. Валдайское. Длина водосбора 0,9 км, средняя ширина 0,5 км. Русло начинается из болотного массива, расположенного в западной части водосбора. Длина русла 0,39 км, уклон 16°.

Рельеф водосбора мелкохолмистый, сильно пересеченный с большим количеством гряд различной ориентации.

В верховьях лога расположена озовая гряда, вытянутая с северо-запада на юго -восток. Длина гряды около 300 м, высота 5 -6 м, ширина гребня 15-30 м, крутизна склонов 16-20°. Холмы и гряды разделяются заболоченными понижениями.

Водоразделы хорошо выражены, за исключением заболоченного участка в северной части водосбора. Сущест­вовавший ранее отток воды из мохового болота в иной части водосборе ликвидирован осенью 1964 г. путем устройства земляной дамбы.

Бассейн лога Таежного сложен моренными суглинками которые залегают на равнозернистых флювиогляциальных песках, В юго-восточной части водосбора суглинистый покров отсутствует и флювиогляциальные пески выхо­дят на поверхность.

Верхние слои конечной морены представлены легкими, средними и реже тяжелыми суглинками с высоким содержанием гравия, гальки и валунов. Мощность верхней суглинистой толщи различна и достигает 19 м; преобла­дающая мощность залегаюших ниже песков составляет 10-16 м. На вершинах в склонах холмов моренные суглинки покрыты слоем элювиально-делювиальных супесей толщиной 0,2-0,5 м.

Пониженные участки рельефа заболочены. Средняя мощность торфяной залежи 1-3 м, максимальная - 10 м. В южной части водосбора распространены заболоченные земли, сложенные торфянисто-иловатыми песками и супесями. Болотные отложения подстилаются оглеенными серыми пластичными глинами или тяжелыми, реже легкими супесями.

В тальвеге лога находятся аллювиальные отложения мощностью 0,2-0,5 м, состоящие из ила и мелкозернистого песка, переслаивающегося с гравием.

Подземные воды в бассейне лога Таежного содержатся во всех типах отложений. Первый от поверхности во­доносный горизонт находится в песчаных прослойках и линзах моренного суглинка, а также в болотных отложе­ниях. В верхних слоях моренных суглинков и в супесях в период снеготаяния и обильных дождей наблюдается образование верховодки. Воды болотных отложений и верховодка, формирующиеся в пределах водосбора, имеют наибольшее значение в подземном питании лога.

Флювиогляциальные пески заключают мощный водоносный пласт, область питания которого находится на водосборе, а основная область разгрузки за его пределами. При этом не исключена возможность питания флювиогляциального водонооного пласта болотными водами и грунтовыми водами верхней суглинистой толщи.

Почвы слабоподзолистые и скрытоподзолистые, местами болотные. Водосбор лога почти полностью облесен. Основным типом леса является ельник-кисличник (I бонитет, возраст 100-105 лет, полнота около 0,6). Состав пород 9EIC с единичной примесью березы, осины, ольхи. Средняя высота 28-29 м. Второй ярус выражен слабо, представлен елью в возрасте от 35 до 55 лет с единичной примесью березы и ольхи. В подлеске ива, рябина, черемуха, смородина, жимолость, крушина и малина. На отдельных участках встречаются сосняки (на возвышен­ных местах сосняк орляково-кисличниковый, в болотах и заболоченных понижениях - сосняк-сфагновик). На мо­ховых болотах состав пород 9СIБ высотой около 21-22 м в возрасте 65-85 лет, полнота 0,4, клаcс бонитета III-IV, подлеcка нет.

В напочвенном покрове, кроме типичных представителей таежных лесов - кислицы, двулепестника, майника черники, седмичника, папоротника и других, встречаются представители дубравного широкотравья - сныть, зе­ленчук, звездчатка, копытень и др.

Снежный покров на поверхности водосбора распределяется равномерно. Общая продолжительность периодов пересыхания и перемерзания водотока в отдельные годы достигает 200 суток.

Наиболее полный комплекс исследований осуществлен на лесном опытном участке лог Таежный, где первые наблюдения были организованы в 1934 г. Непрерывные наблюдения за стоком и осадками начаты с 1947 г. Немного позже стали проводиться и снегомерные съемки на постоянных маршрутах. Для более детального изучения отдельных элементов водного баланса в условиях леса были оборудованы воднобалансовые и стоковые площадки. Осадки на лесных водосборах измерялись на полянах оборудованных стандартно установленными осадкомерами Третьякова. Наблюдения производятся 1-2 раза в сутки. При производстве наблюдений несколько раз в сутки, записываются срочные данные, указывают вид выпавших осадков.

3.4.2 Система наблюдений и измерения стока (лесная в-б площадка)

Состав наблюдений на стоковых площадках:

1) наблюдения над осадками по дождемерам и самописцам дождя,

расположенным в непосредственной близости у площадок;

2) производство снегомерных съемок в течение зимы, перед началом .

таянии для определения максимальных снегозапасов и а период таяния;

3) наблюдения над влажностью почвы, наблюдения над промерзанием оттаиванием почвы;

4) наблюдении над уровнями грунтовых вод на склоне и районе расположения площадок;

5) визуальные наблюдения над состоянием поверхности площадки.

Водно-балансовые площадки. Этот тип стоковых площадок, предложенный нами для изучения баланса влаги, стекающей по склону с различных горизонте.

Лесная водно-балансовая площадка располагается по соседству с водосбором Сосновою лога. Площадь ее 5174 м2. Площадка пред­ставляет собой верховую часть водосбора небольшого лога, южной экспозиции со средним уклоном поверхности 116^о/_оо, сплошь покрытого густым еловым лесом в возрасте 60—70 лет (бонитет 1, полнота 0,6), с кустарниками и ягодниками в подлеске. Почвы площадки среднеподзолистые. С поверхности залегают мелкозернистые пески, и супеси подстилаемые тяжелым моренным суглинком, мощность кото­рого изменяется от 0, 5 до 5 л. Средняя глубина залегания водоупора около 1,6 м, средний уклон водоупора 100°/_оо. Под суглинком располагаются разнозернистые пески. Площадка изолирована от окружающих грунтов глиняным замком, врезанным в водоупор (суглинок) на глубину порядка 20 см и окаймляющим ее по водоразделу и в нижней части по тальвегу. Толщина замка 25—30 см. Ни поверхность замок выступает и виде валика, окаймляющего площадку, высотой 25—30 см. На периферии площадки расположено 5 скважин для наблюдения уровней грунтовых вод. Осадки с записью их хода регистрируются с помощью самописца ”Валдай" в мерном баке; приемником осадков является крыша павильона измерительных устройств, имеющая площадь 8,4 м². Кроме того, суммарные величины осадков измеряются с помощью 15 дожде­меров Третьякова, расположенных в пределах площадки под кронами деревьев и в просветах между кронами. Поверхностный сток, грунто­вый сток и сток подпочвенный улавливаются так же, как на полевых водно-балансовых площадках с помощью лотка и коллекторов подземного стока. В павильоне, примыкающем к нижней стенке (замку) пло­щадки, расположен мерный бак с треугольным водосливом для сбора и измерений поверхностного стока, мерные баки для сбора грунтовых вод и осадков с крыши павильона, снабженные самописцами “Валдай”. Кроме того, производятся измерения количества воды, стекающей по стволам деревьев во время выпадения дождей. Окаймляющий площадку глиняный замок достаточно надежен и, веро­ятно, не допускает совершенно оттока вод за ее пределы. Подстилаю­щие водопроницаемые грунты тяжелые суглинки являются также доста­точно надежным водоупором. Изыскания, которые были проведены до строительства площадки, не обнару­жили разрывов сплошности водоупора. Но вместе с тем наблюдения стока дают основания предполагать, что на площадке имеет место отток воды в подстилающие водоупор пески. так как суммарный сток (грунтовый и поверхностный), наблюдаемый с площадки, ничтожно мал . Ничтожные величины поверхностного стока легко объяснить нали­чием рыхлой, хорошо поглощающей влагу лесной подстилки, что же касается грунтового стока, то он, вероятно, улавливается лишь частично. Можно предполагать, что наличие мошных корневых сплетений в толще грунтов площадки дает возможность проникать влаге в значительных количествах через водоупор, особенно в тех местах, где его толша является незначительной — порядка 0,5 м. Краткий период наблюдений на этой площадке не дает еще возможности произвести детальный ана­лиз этого вопроса, который весьма интересен, конечно, не только с точки зрения возможности получения замкнутого водного базиса этого, принятого для исследований объекта, но главным образом с точки зре­ния изучения условий и особенностей движения влаги в грунтах лесных водосборов.

Табл.

Год	Сток	мм
	Поверхностный	Грунтовый
1950 1951 1952	1,1 0,6 0,1	2,4 4,6 18,4

Лесная водно-балансовая площадка.

Схема устройства стоковых площадок.

1. нагорная канава, 2- бетонный бортик, 3- водосборный лоток, 4- павильон с измерительной аппаратурой, 5- защитный козырек лотка, 6- предохранительный жестяной козырек.

Схема устройства водно балансовых площадок.

1 — нагорная канава, 2 — двойная бетонная и глиняная стенка. 3, 4 — скважины для наблюдения уровня грунтовых вод, 5 — лоток для сбора поверхностного стока, 6 — павильон с измерительной аппаратурой. 7, 12 — глиняный экран. 8 — крышка, 9 — металлическая перфорированная труба, 10 — трубка для противовеса поплавка уровнемера грунтовых вод, 11— бетонный пояс.

Максимальный сток с лесных водосборов, сложенных песками, не превышает 100 л/(с-км²) и формируется в основном за счет грунтового стока.

Невысокие весенние половодья с максимумами 95—99%-ной обеспеченности (модули максимальных расходов воды в поле 300—200, а в лесу 80—50 л/(с*км²) формируются на неболь­ших полевых водосборах в основном за счет поверхностного стока, а на облесенных — за счет грунтового стока.

Значения максимального ливневого стока 1,5 и 50%-ной обе­спеченности на небольших полевых водосборах составляют со­ответственно 1000, 600 и 220 л/(с*км²), а на лесных —230, 170 и 60л/(с-км²). В табл. 107 приведены годовые значения стока и коэффициенты стока, а в табл. 108 даны их сезонные значения в годы различной водности, полученные по наблюдениям на полевом и лесном водосборах. По данным ВНИГЛ, средние многолетние значения коэффициентов стока составили для лесного и полевого водосборов соответственно для весеннего стока 0,35 и 0,75; для годового стока — 0,23 и 0,39.

ГОДОВОЙ СТОК (ММ) С ПОЛЕВОГО И ЛЕСНОГО ВОДОСБОРОВ ВНИГЛ

Таблица 107

Год	Лог Усадьевский (поле)		Лог Таежный (лес)
	сток	коэффициент стока	сток	коэффициент стока
1939	182	0,28	61	0,11
1940	240	0,34	43	0,06
1949	372	0,41	169	0,26
1950	359	0,38	164	0,19
1951	181	0,30	97	0,14
1952	371	0,37	224	0,21
1953	600	0,56	380	0,37
1954	222	0,31	148	0,20
1955	345	0,44	252	0,28
1956 1957	417 437	0,49 0,47	285 313	0,31 0,32
1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969	439 308 253 344 486 124 182 244 358 270 388 332	0,49 0,40 0,36 0,39 0,50 0,21 0,26 0,32 0,42 0,36 0,50 0,48	182 167 220 84 80 144 224 140 202 186	0,32 0,27 0,22 0,24 0,32 0,13 0,11 0,20 0,28 0,18 0,25 0,25
Средний	324	0,39	190	0,23

Таблица 108 СЕЗОННЫЕ И ГОДОВЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СТОКА (мм)