Gruntsūdens plūsmas un barības vielu pārneses sezonālā mainība Rīgas līča piekrastē

Abstract

Maģistra darbā pētīts gruntsūdens līmenis (GŪL) un ķīmiskais sastāvs trīs novērojumu profilos Rīgas līča piekrastē: Garciemā, Pabažos un Jaundubultos. GŪL novērojumiem izmantoti automātiskie spiediena sensori, ūdens paraugi urbumos noņemti vienreiz sezonā, analizējot slāpekļa, fosfora un oglekļa savienojumu koncentrāciju, paraugošanas laikā nosakot ūdens pH, elektrovadītspēju un temperatūru. Izmantojot šķērskorelāciju, novērtēta GŪL saistība ar nokrišņiem un jūras ūdens līmeņa svārstībām, pēc Darsī un Djupuī vienādojumiem un GŪL datiem aprēķināts gruntsūdens caurplūdums un noplūde jūrā katrā profilā. Izmantojot ķīmiskās analīzes rezultātus novērtēta biogēno elementu noplūde jūrā ar gruntsūdeņiem. Apspriests, kā sezonālās izmaiņas ietekmē noteces apjomu un caurplūdumu, barības vielu novadīšanu jūrā un pārdali piekrastes gruntsūdeņos. Līdz šim Latvijā nav veikti pētījumi par gruntsūdens slodzi biogēno elementu noplūdē jūrā, un šis ir pirmais pētījums, kas sniedz ieskatu šajā aktuālajā tēmā. Secināts, ka siltā ziema un spēcīgā jūlija vētra noteica netipisku GŪL režīmu novērojumu periodā. Biogēno elementu noplūdei ir novēroti izteikti sezonāli maksimumi, kuri nav vienlaicīgi – fosfora maksimums ir rudenī, oglekļa – vasarā, bet slāpekļa – mainīgs katrā pētījumu vietā.

This Master’s thesis presents a study of groundwater table (GWT) and chemical composition in three profiles at the Gulf of Riga: Pabaži, Garciems and Jaundubulti. Automatic pressure sensors were used for GWT measurements, groundwater samples were collected once per season, The samples were analyzed for nitrogen, phosphorus and carbon compounds, water pH, electrical conductivity and temperature were measured in situ during sampling. The interaction between GWT, precipitation, and sea level was evaluated using cross-correlation analysis. Specific discharge and discharge per 1 m of flow width was calculated based on GWT data using Darcy’s and Dupuit equations for each profile. Nutrient loads to the Gulf of Riga from GW were estimated based on the results of chemical analysis. Seasonal fluctuations of groundwater discharge and nutrient loads were analyzed. The study concludes that atypical GWT fluctuations were observed due to warm winter and severe storm in July. Seasonal peaks in nutrient discharge were identified, occurring at different times for each compound: phosphorus in autumn, carbon in summer, and nitrogen varying by site from spring to autumn.