Канал им. Москвы (РСФСР)

Соединяет р. Москву с Волгой и разрешает ряд задач: водоснабжения Москвы, обводнения ее территории, глубоководного соединения с Волго-Балтийской воднотранспортной системой. Канал начинается из приплотинного участка Иваньковского водохранилища. Первые 75 км он проходит в искусственном русле, затем расположена цепь небольших водораздельных водохранилищ (Икшинское, Пестовское, Пяловское, Клязьминское, Химкинское), соединенных короткими отрезками канала. Из Пестовского и Пяловского водохранилищ часть воды поступает в изолированное Учинское водохранилище, от которого берет начало водопроводный канал. Общая протяженность судоходной трассы 128 км, из них 19,4 составляют водохранилища. Ширина канала по дну 46 м, по зеркалу воды - 85 м. В пределах колебания уровня воды откосы укреплены каменной наброской. Остальная часть откосов и дно грунтовые.

Длина водопроводной части канала им. Москвы 28 км, из которых 18,8 км проходят по открытому руслу, 9 км - по трубам. На протяжении первых 2 км водопроводный канал проложен в одну, далее в две параллельные нитки. Ширина по дну 2 м, по зеркалу воды - 10-15 м. Откосы и дно облицованы бетоном (Гангардт и Дровальская, 1968).

Химический состав воды канала по содержанию биогенных веществ в общем благоприятен для развития водорослей (Францев, 1941, 1959, 1961а, 1963, 1968 и др.; Баклановская, 1968, 1969 и др.). Среднегодовые показатели концентрации биогенных элементов составляют в судоходном канале-азота аммонийного 0,34 мг N/л, нитратного - 0,13 мг N/л, фосфора - 0,019 мг P/л, железа - 0,31 мг Fe/л, в водопроводном канале (в конце) соответственно - 0, 15; 0,20; 0,018 и 0,17 мг/л (Францев, 1968). Фундаментальные исследования К. А. Гусевой (1952), проведенные на Учинском водохранилище, показали, однако, что в некоторые годы вегетация фитопланктона может лимитироваться не только недостатком одних биогенных элементов (например, железа для развития диатомовых), но и избытком других (например, марганца, повышенные дозы которого тормозят развитие синезеленых).

Если по фитопланктону водохранилищ системы канала им. Москвы опубликовано довольно много работ, то о фитопланктоне собственно судоходного и водопроводного каналов данных в литературе крайне мало. Специально характеристике фитопланктона судоходного и водопроводного каналов посвящена статья Т. Н. Баклановской (1969), в которой обобщены материалы регулярных исследований, проводившихся в течение 10 лет (1957-1966 гг.). Ввиду разнообразия водоемов и водотоков входящих в систему канала им. Москвы, и продолжительности пребывания в ней воды (несколько месяцев) процессы формирования фитопланктона на разных ее участках отличаются своей спецификой, и состав фитопланктона варьирует. Первоначально основную роль в формировании фитопланктона судоходного канала играет Иваньковское водохранилище, затем большое значение в этом процессе приобретает группа водораздельных водохранилищ. Фитопланктон водопроводной части канала формируется на основе поступающего из Учинского водохранилища.

Флористический состав фитопланктона довольно стабилен: по всей системе преобладающими в видовом отношении являются зеленые (43-56% общего числа видов) и диатомовые (22-32%) водоросли, значительная роль принадлежит синезеленым (11-16%) (табл. 15).

Количественные показатели фитопланктона на различных участках системы подвержены существенным колебаниям. В судоходном канале фитопланктон не претерпевает резких изменений, и показатели его численности остаются по всей длине канала примерно на одном уровне (4,43-4,49 тыс. кл/мл в среднем за 1957-1966 гг.) с небольшими отклонениями то в сторону увеличения, то уменьшения. Характер фитопланктона сохраняется по всей трассе судоходного канала идентичным: в нем доминируют диатомовые - 50-60% общей численности и значительную роль играют синезеленые - 21-27% (табл. 16). Численность отдельных ведущих видов подвержена колебаниям без четко выраженных закономерностей.

Такое распределение планктонных водорослей в значительной мере может быть обусловлено особенностью гидрологического режима судоходного канала: при общем направлении движения воды от Иваньковского водохранилища к р. Москве в некоторые периоды возможны обратные течения в зависимости от сработки отдельных водохранилищ, работы гидростанций и шлюзов. Наличие обратных течений несколько нарушает в канале им. Москвы естественный ход процесса формирования фитопланктона, характерного для каналов, берущих начало из водохранилищ на равнинных реках. Так, здесь мы не всегда наблюдаем снижение численности синезеленых по длине канала, так как их количество во второй половине канала может пополняться из водораздельных водохранилищ на участках, лежащих не только ниже, но и выше по течению, благодаря обратным течениям воды.

Сезонная динамика фитопланктона в судоходном канале определяется таковой в Иваньковском водохранилище. Весенний (май-июнь) и осенний (вторая половина августа-октябрь) максимумы обусловлены развитием диатомовых (Melosira italica, Asterionella for тот, Diatoma elongatum).

Летом и ранней осенью доминируют синезеленые, в основном Microcystis aeruginosa и Aphanizomenon flos-aquae. За период 1958-1966 гг. они ни разу не вызывали интенсивного "цветения" воды. Зеленые водоросли обычно появляются в мае и в течение всего вегетационного периода встречаются в планктоне в относительно небольшом количестве. В 1964-1965 гг. отмечалось увеличение их роли, что может быть связано с некоторым повышением содержания азота. Так, в 1963 г. концентрация аммиачного азота была 0,32 мгN/л, нитратного - 0,13 мгN/л, а в 1964-1965 гг. - соответственно 0,51 и 0,19 мгN/л (по среднегодовым показателям).

В отдельные годы осенью (сентябрь-ноябрь) в фитопланктоне канала в довольно большом количестве (до 3,8 тыс. кл/мл) отмечалась Tribonema minus Hazen.

Из судоходного канала фитопланктон попадает в Пестовское, а затем в Учинское водохранилище. В первом он почти не претерпевает изменений и характеризуется преобладанием тех же диатомовых, что и в судоходном канале. В Учинском же водохранилище уменьшается общая численность фитопланктона (в основном за счет диатомовых). Однако в годы, когда в водохранилище наблюдается массовое развитие синезеленых водорослей (например, 1964 г.), средневегетационные показатели численности фитопланктона в нем выше, чем в судоходном канале и Пестовском водохранилище (рис. 22). Изменяется также состав фитопланктона: уменьшается роль диатомовых (41%) и возрастает роль синезеленых - 42% (табл. 16).

Рис. 22. Средневегетационная численность фитопланктона канала им. Москвы (Баклановская, 1969). Судоходный канал: 1 - у 1-й паромной переправы, 2 - у 7-й паромной переправы, 3 - у 13-й паромной переправы; 4 - Пестовское водохранилище; Учинское водохранилище; 5 - у водозабора на Северную очистную станцию, 6 - у водозабора на Восточную очистную станцию; 7 - конец водопроводного канала, а - диатомовые, б - синезеленые, в - прочие

Доминирующий комплекс фитопланктона Учинского водохранилища в основном тот же, что и в лежащих выше участках системы: Melosira italica, Asterionella formosa, Microcystis aeruginosa, M. pulverea, Aphanizomenon flos-aquae и др.

Численность фитопланктона в Учинском водохранилище резко изменяется по годам. Особенно обильным был фитопланктон в 1959 и 1964 гг. (до 109 тыс. кл/мл), когда отмечалось интенсивное "цветение" воды синезелеными водорослями.

Вода водопроводного канала несет в основном фитопланктон Учинского водохранилища, обогащенный за счет водорослей обрастаний, в массе вегетирующих на его откосах. В результате обилие фитопланктона в водопроводном данале почти всегда возрастает (Баклановская, 1968). Происходит это в основном за счет диатомовых и зеленых, численность же синезеленых обычно снижается.

Весной, поскольку водопроводный канал очищается ото льда раньше, чем водохранилище, вегетация водорослей в нем начинается раньше. Так, в 1965 г. уже в марте при температуре воды 0,4° С в начале канала водорослей в толще воды было значительно меньше (51-67 кл/мл), чем в его конце (659-1641 кл/мл). Фитопланктон в это время состоит из бентосных форм: виды родов Navicula, Nitzschia, Surirella, Fragilaria, Diatoma и др. Планктонные диатомовые (виды родов Melosira, A sterionella) до вскрытия водохранилища и начала их вегетации в нем в канале не встречались. Только после появления в водохранилище они начинали доминировать в канале. Аналогичная картина наблюдается и в отношении синезеленых.

Зеленые водоросли на откосах канала представлены нитчатками: виды родов Ulothrix, Cladophora и др. Их споры вместе с различными хламидомонадами иногда в большом количестве наблюдались в планктоне канала.

Сопоставляя количество водорослей в обрастаниях на откосах канала с численностью их в фитопланктоне, Т. Н. Баклановская (1969) приходит к выводу, что в планктон канала попадает незначительное количество водорослей обрастаний по сравнению с тем, которое развивается на его откосах.