УПРАВЛЕНСКА ИНФРАСТРУКТУРА

1.4.3. Хидрология и хидрография

а. Хидроложка xaрактеристика на резервата

Обемът на езерото е 3.2 мln m³, средната дълбочина е 0.30 m, а водната площ заема 10.9 km². Интегрален показател за изменението на обема на езерната призма са колебанията на водното ниво в резултат на въздействието на комплекс от фактори, най-съществените от които са морфометричните особености на езерото, притокът и оттокът, вътрешната динамика на водните маси. Високата информативност на наблюденията за динамиката на нивото на езерните води и относителната простота са ги наложили като задължителен показател от изследванията. Водообменните процеси в изпарителните басейни са изучавани чрез субстанции - индикатори и чрез измерване на солеността и проследяване на нейната динамика. Определени са теченията в района, както и някои части с много слабо движение на водите(например в някои изпарителни басейни, басейна “Толбухин” (вътрешния ретензор), и крайбрежните райони). Динамиката на водните течения е определяна за всеки басейн. Характерна особеност на изпарителните басейни от технологична гледна точка е постъпателното движение на водните маси в тях, при което се получава постепенно сгъстяване на морската вода. За осигуряване на това технологично изискване на солодобива е необходимо да се поддържа система от преградни диги, затворни съоръжения и канали. В различните части на резервата водното ниво се колебае както следва:

В басейна “Толбухин” (пункт 8): от 50 до 70 cm;

В крайбрежните пояси (пункт 9 и 10): от 30 до 50 cm;

В основното езеро (пункт 11): от 10 до 35 cm;

Във вътрешния ретензор (пункт 6 и 7): от 20 до 50 cm.

В отводнителния канал при шлюза за сладки води(пункт 3): от 100 до 200 сm.

Сравнително малката дълбочина на изпарителните басейни оказва съществено влияние върху водообменните процеси, които се причиняват от крайбрежните ветрове. Водообменните процеси от своя страна оказват съществено влияние върху състоянието на водните екосистеми в резервата.

б. Хидрология на водосборния басейн на Атанасовското езеро

Отводняването на водосборната зона на резервата се осъществява главно от няколко дерета в северната част - Азмак, Местели дере, Руднишко дере, Дермен дере, Марин дере и Житаровска река. В миналото всички те са имали постоянен дебит. През последните години те са пресушени в резултат на и голямо водочерпене за напояване, както и от построяването на 13 микроязовира с общ обем от 3192.10³ m³. (Прил. 2, карта 5). Най-големият от тях е яз. “Минерални бани” с обем 1250. 10³ m³. Те се използват главно за напояване и промишлено водоснабдяване. Тази интензивна експлоатация на водите съответства на предназначението на солниците - да се използват за промишлен солодобив. Във връзка с технологичните изисквания на солодобива притокът на сладки води е ограничен максимално.

Най-големият отводнителен канал опасва езерото (нарича се още и обиколен канал). Той започва от морския бряг при Солници - юг и продължава до шлюза северно от Седма ПС, откъдето преминава изцяло в сладководен до вливането му в морето южно от административните сгради на ”Черноморски солници” АД. Този шлюз не позволява на морската вода да прониква по-нататък. Периодичното постъпване на морска вода от Бургаския залив по обиколния канал в двете части на езерото (северна и южна) довежда до периодичното колебание на водното ниво в отделните изпарителни басейни. Отводнителният канал събира сладките води от целия водосборен район на Атанасовското езеро и ги отвежда в морето.

Когато шлюзът в началото на обиколния канал при морето е отворен, морската вода започва да тече по гравитачен път към езерото. Когато той е затворен и сладките води в северната част се увеличават, те потичат отново по гравитачен път към морето. По този начин водите в отсечката от обиколния канал между морския бряг и шлюза при Седма ПС изменят своята соленост в зависимост от постъпленията на сладки води от водосборния район и от морски води от Бургаския залив. Описаното движение на водите е причина за сложността на схемата за разпространението на различни замърсяващи субстанции, както и за флуктуацията на солеността в изпарителните басейни.

Дължината на бреговата линия на Атанасовското езеро и оттам на обиколния канал възлиза на 23.7 km. Дълбочината на канала в различните участъци се колебае широки граници в зависимост от интензивността на повърхностния отток. При шлюза до Седма ПС (пункт 3) дълбочината му е около 1.2 m. Ширината му е също не е еднаква в различните участъци. Преобладаващата ширина е 2.5 – 3.0 m, като при шлюза достига до 10 m. При средна дълбочина 1.5 m и средна ширина 3.0 m обемът на водната маса в отводнителния канал възлиза на 108000 m ³, което е значително по-малко от този на водите в езерото (3.2 млн m ³). Обиколният канал никога не е пресъхвал, с изключение на лятото на 2001 г., когато вследствие на интензивно директно водочерпене отсечка от близо 600 m в западната част на резервата беше изцяло пресъхнала.

Водосборният басейн на Атанасовското езеро възлиза на 109 km². При отточен модул, подобен на този на реките, които се вливат в Черно море северно и южно от езерото, годишният приток към него възлиза на 6 870 000 m ³. Около 10 % от този отток се вливат в езерото. Определени количества се вливат в кариерата за глина (пункт 3), а останалите остават в канала.

Атанасовското езеро има сложна и уникална хидравлична картина, която се определя от смесването на солени и сладки води, от морфометричните особености на отделните басейни и от технологичните изисквания на солодобива.

В западната част на резервата няма вток на повърхностни води. От тръба, която идва от Автосервиза се просмукват известни количества минерализирана вода с миризма на сероводород. В местността “Славови брести” има няколко тръбопровода с неизяснени функции.

В района северно от резервата от хидрологична точка са интересни няколко водоизточника:

Ветренска река - минава край село Ветрен (бившо Житарово) и събира водите от изворите на минералните бани, разположени в края на селото. Реката е зависима от дъждовете. Сезонното и годишно разпределяне на оттока е неравномерно, което е хaрактерно за реките в този район. За периода 1988-1991 г. са установени скорости на течението от 1 300 до 1 600 m³/денонощие. Непосредствено преди вливането на реката в обиколния канал е изграден микроязовир, който се използва главно за напояване на овощните градини, разположени край пътя Бургас - София. До микроязовира има помпена станция с 3 тръби по 400 mm в диаметър. Напояването се извършва през лятото. Количествата изпомпвани води не са измервани. Освен за напояване микроязовирът се използва за рекреационни цели. В него се вливат отпадните води от с. Ветрен и няколко ферми;

Местели дере - през 1995 г. в него е измерен отток 80-120 m ³, а през 1994 г. то е било сухо. Установено е биогенно натоварване от свинеферма и пасища. Нагоре по течението на дерето е изграден микроязовир, чиито води се използват за напояване;

Дермен дере - пресъхнало и без постоянен отток. То приема водите от Местенското дере. След заустването на отпадни води от минно селище Черно море, оттокът му се е увеличил. През октомври 1995 г. е измерен дебит в размер на 3 200 - 3 600 m ³/ денонощие;

Руднишко дере - отток има само след дъждове.

В източната част на обиколния канал на резервата се вливат няколко дерета:

Марин дере - зауства се в р. Азмака на около 500 m от римския мост. През юни 2001 г. беше установено, че битово-фекални води от мс Черно море се заустват директно в Марин дере;

река Азмака - тече през с.Лъки и се зауства в блатото в североизточната част на резервата. Използва се за напояване. Тя е с отток през цялата година и флуктуациите му са както на другите малки реки в района. Не е пресъхвала от няколко години. Измереният отток през юли 1995 г. е 4 000 - 4 500 m ³ / денонощие. По данни от предишни изследвания, проведени през периода 1988 - 91 г., средните измерени стойности на оттока варират от 1 500 до 2 000 m ³ / денонощие.

Нивото на подземните води през 1995 г. е било високо. Измерванията са направени и сравнени с нивото на терена. За контролиране на водното ниво на подземните води са използвани съществуващи кладенци. Тяхното местоположение е посочено на карта 5.

1.4.4. Хидрохимия

Л ю д с к а н о в а (1974), но са близки до данните от предишните изследвания на Р о ж д е с т в е н с к и (1957).

През 1996 г. хидрохимичните изследвания на езерото са извършени на 18 станции в различните басейни, разположени северно и южно от зоните на промишлено производство на сол и също в кристализационните басейни на солници. Резултатите са представени на табл. 2 и табл. 3.

Колебанията на солеността, изчислена по Knudsen (S t r I c k l a n d, P a r s o n s, 1965) за бракичните станции през различните месеци на пробовземане, са твърде високи. В резултат на намаляване на валежите и непрекъснатото изпаряване на водата в отделните кристализационни басейни на солниците, има почти двойно увеличение на солеността от пролетните месеци към месеците юли и септември. Подобни промени се потвърждават от данните съобщени от И в а н о в и др. (1964). Само за станции 12 и 16 има слабо намаление през м. септември в сравнение със стойностите през м. юли.

Изключително висока стойност за соленост, от порядъка на 169 ⁰/₀₀, е определена на станция 12 a, където е намерено голямо количество от солничното раче (Artemia salina), един от най-толерантните по отношение на солеността организъм. Голямото увеличение на този показател в изкуствено прокопания околовръстен канал, снабдяващ кристализационните басейни на солниците с морска вода от Черно море (станции 17 и 18), между месец май и месеците юли и септември, се дължи на факта, че имаше вток на такава вода през последните два месеца на 1996 г.. Това се потвърждава от стойностите за солеността на тези станции през това време - между 16.03 ⁰/₀₀ и 18,30 ⁰/₀₀ - стойности идентични с колебанията в морската вода на Бургаският залив (Р о ж д е с т в е н с к и й, 1980).

Съдържанията на бикарбонатния, калциевия, и магнезиевия йони, които формират минерализацията на водата и от които практически зависи солеността, показват сходни промени както и солеността. Стойностите на алкалността и твърдостта на водата варират по същия начин. Съдържанието на магнезиевия йон превишава това на калциевия в бракичните станции в сравнение с сладководните (табл. 2, 3). Тези данни са близки до резултатите, получени от И в а н о в и др. (1964).

Колебанията на водородния йон, който xaрактеризира равновесието между въглеродния двуокис, бикарбонатите и карбонатите, не са големи. През септември има по-голяма разлика за pH, в сравнение с предишните месеци на станциите в южните солници.

Съдържанието на разтворен кислород и процентът на насищане варира и на различните станции на пробовземане и през отделните месеци за определена станция. Особено големи колебания има на станциите 8, 12, 13 и 16. Най-високи стойности на кислороден дефицит са установени през м. юли на станция 8 (27,4 %), и през м. май на станция 12 (24.5%). Много ниско количество за разтворения кислород е определено в канала от близката свинеферма - 0,20 mg/l при насищане 2.3 % и една ниска в канала от летището на Бургас, съответно 3.36 mg/l и 39.4 %.

На всички станции има твърде високи стойности за перманганатната окисляемост, което е резултат от високото съдържание на органични вещества (разтворени и фино суспендирани) във водата на езерото. На бракичните станции тези стойности са почти двойно по-високи отколкото на сладководните. Увеличение на окисляемостта има в посока от пролетта към лятото и есента.

Абсолютните количества на нитритния азот (NO₂-N) през целия период на изследването са ниски. Значителни количества на този компонент се втичат в езерото с водите от летището на Бургас и свинефермата - съответно 0.399 and 0.155 mgN/l (табл. 3).

Както и амониевия азот, съдържанието на нитратен азот (NO₃-N) варира в широк диапазон през различните месеци. Абсолютните му количества значително превишават тези на нитритния в езерото през целия период въпреки факта, че много често беше установявано състояние на кислороден дефицит. Нитратен азот се внася също с пролетните води от почвите във водосборния басейн на езерото. Това е очевидно от съдържанието на нитратен азот на станциите 1, 2 и 3 (Прил. 4, табл. 2).

Колебанията в абсолютните количества на фосфатния фосфор (PO₄-P) са твърде големи и през различните месеци и по отношение на определена станция. Така както и при нитратния азот, големи количества фосфатен фосфор се втича заедно с пролетните води от почвите във водосборния басейн на езерото. Това показват и големите съдържания на този компонент в сладководните станции 1, 2 и 3 (Прил. 4, табл. 2). Има и едно голямо втичане на фосфати с водите на канала от свинефермата – 0.977 mg P/l (Прил. 4, табл. 3). Съдържанието на силиций в езерото е високо и варира в значителна степен през отделните месеци и също между различните станции. И тук най-високото съдържание на силиций е установено в канала от свинефермата.

Езерото има нестабилен газов режим на почти всички бракични станции за разлика от сладководните. На станции 17 и 18, които през май са сладководни (има вток на сладка вода), запазват стабилен газов режим даже през месеците юли и септември, когато те вече са бракични заради втока на морска вода, както беше споменато по-горе.

Като се вземат под внимание високите стойности на окисляемостта в канала с мръсни вози, който се влива от свинефермата – 56.0 mgO₂/l (Прил. 4, табл. 3) може да се предположи, че високото съдържание на органични вещества се продуцира не само в самото езеро, но че те се втичат в него и с тези мръсни води.

От данните за амониевия азот ние може да се направим извод, че бактериалните процеси на амонификация и денитрификация се извършват в различна степен в зависимост от натрупването на органика и интензификацията на фотосинтезата придружено с интензификация на амониевите йони. Тук има място и ефект на близката свинеферма от чийто канал влизат постоянно животински продукти, съдържащи едно голямо количество (14.58 mg N/l) амониеви съединения.

Големи количества на нитратен азот и фосфатен фосфор постъпват заедно с пролетните води от почвите във водосборния басейн на езерото, които са били третирани с азотни и фосфорни торове.

Въпреки факта, че много често е установявано състояние на кислороден дефицит, абсолютното количество на нитратния азот значително превишава този на нитритния през целият период на изследването. Вероятно, бактериалните процеси на амонификация, нитрификация и денитрификация, комбинирани с вечспоменатото вливане на нитрати от почвите, са от по-голямо значение от химическите на редукция и окисление.

Заедно със замърсените води на каналите от свинефермата и летището в езерото се вливат значителни количества органични вещества, амониеви, нитратни и фосфатни съединения. Това допринася за неговото по-голямо сапробно натоварване.