Научная статья на тему 'Оценка режима твердого стока на малоизученных речных бассейнах центрального Таймыра'

Оценка режима твердого стока на малоизученных речных бассейнах центрального Таймыра Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
447
91
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТВЕРДЫЙ СТОК / РАСХОД ВОДЫ / ГОРНЫЕ РЕКИ / ВЗВЕШЕННЫЕ НАНОСЫ / FL OW OF SOLID MATTER / WATER DISCHARGE / MOUNTAIN RIVERS / SUSPENDED SEDIMENTS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Зимичев В. П.

Дается характеристика гидрологических и седиментационных процессов в наиболее типичных речных и озерно-речных системах Центрального Таймыра, входящих в водосборный бассейн р. Нижней Таймыры. Приводится количественная оценка перераспределения взвешенных наносов в рассматриваемой русловой системе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The assessment of hydrological and sediment processes in the most typical river and lake systems of the Central Taimyr affi liation in the river basin of the Nizhnyaya Taimyra River is proposed. The quantitative assessment on the suspended sediment redistribution in this river system is presented.

Текст научной работы на тему «Оценка режима твердого стока на малоизученных речных бассейнах центрального Таймыра»

II университета

'ЖУРНАЛ водных / / коммуникации

Список литературы

1. Денисова И. В., Шелухина О. А. Природные и антропогенные факторы экологической напряженности на реках // География и смежные науки. Герценовские чтения. — СПб., 2003. — С. 10-13.

2. Антроповский В. И. Гидролого-морфологические закономерности и фоновые прогнозы переформирования русел рек. — СПб.: Кристмас+, 2006. — 216 с.

3. Глушков В. Г. Морфология речного русла // Тр. I Всерос. гидрологического съезда. — Л., 1925. — С. 286-290.

4. Маккавеев Н. И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. — М.: Изд-во АН СССР, 1955. —

347 с.

5. Антроповский В. И., Шелухина О. А. Морфология и деформация реки Волги (в верхнем и среднем течении) и ее левобережных притоков // Вестник ф-та географии. — СПб., 2005. — Вып. 5. — С. 42-53.

6. Георгиевский В. Ю. Изменение стока рек России и водного баланса Каспийского моря под влиянием хозяйственной деятельности и глобального потепления: автореф. дис. ... д-ра географ. наук. — СПб.: ГГИ, 2005. — 39 с.

7. Гришанин К. В. Динамика русловых потоков. — Л.: Гидрометеоиздат, 1974. — 311 с.

8. Попов И. В. Деформации речных русел и гидротехническое строительство. — Л.: Гидрометеоиздат, 1969. — 364 с.

9. Чалов Р. С., Штанкова Н. Н. Сток наносов, руслоформирующие расходы воды и морфо-динамические типы русел рек бассейна Камы // Вопросы физической географии и геоэкологии Урала: межвуз. сб. науч. тр. / Пермский университет. — Пермь, 2000. — С. 99-116.

УДК 556.536 В. П. Зимичев,

канд. географ. наук. ст. науч. сотр., Арктический и антарктический научно-исследовательский институт

(Санкт-Петербург)

ОЦЕНКА РЕЖИМА ТВЕРДОГО СТОКА НА МАЛОИЗУЧЕННЫХ РЕЧНЫХ БАССЕЙНАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ТАЙМЫРА

см

ж

ц

ш

160J

THE ASSESSMENT OF SEDIMENT FLOW REGIMES ON INSUFFICIENTLY KNOWN RIVER BASINS OF THE CENTRAL TAIMYR

Дается характеристика гидрологических и седиментационных процессов в наиболее типичных речных и озерно-речных системах Центрального Таймыра, входящих в водосборный бассейн р. Нижней Таймыры. Приводится количественная оценка перераспределения взвешенных наносов в рассматриваемой русловой системе.

The assessment ofhydrological and sediment processes in the most typical river and lake systems of the Central Taimyr affiliation in the river basin of the Nizhnyaya Taimyra River is proposed. The quantitative assessment on the suspended sediment redistribution in this river system is presented.

Ключевые слова: твердый сток, расход воды, горные реки, взвешенные наносы. Key words: flow of solid matter, water discharge, mountain rivers, suspended sediments.

университета водных коммуникаций

АССЕЙН Нижней Таймыры включает несколько типов ландшафтных комплексов, по-разному влияющих на генезис и динамику переноса терригенного материала, как на транзитных участках, так и при приближении к замыкающему створу реки. Гидрографическая схема речной сети бассейна Нижней Таймыры с выделенными участками наблюдений представлена на рис. 1. Значительная часть стока в озеро Таймыр формируется на водосборных бассейнах горного массива Бырранга. Восточный район средневысотной части гор Бырранга — это бассейн реки Бикады. Центральный район низкогорной части Бырранга формирует сток в верховьях и левобережных притоках Верхней Таймыры. В общей сложности на горный ландшафт приходится около 50 % водосборного бассейна озера Таймыр.

Водные системы горного Таймыра к настоящему времени остались по-прежнему не изучены. В 1990-х гг. проводились специальные натурные наблюдения за режимом водно -балансовых характеристик в озерно-речных

системах Бырранга [1]. Выявлено, что всего 2-3 % переносимых русловой сетью взвешенных наносов покидают границы водосборного бассейна, остальная масса наносов осаждается в озерных котловинах горного массива.

Зависимость твердого стока от расходов воды в реках Бырранга довольно неустойчива, несмотря на очень хорошие связи Q(H). Это можно объяснить тем, что эти водотоки протекают в неаллювиальных породах — галечных накоплениях конусов выноса со склонов долин. Такой материал не может транспортироваться рекой в нормальном режиме. Наличие в потоке взвешенных наносов во многом определяется локальными размывами берегов, сложенных торфяными массами. В этих случаях, как правило, не наблюдается устойчивой связи между твердым и жидким стоком.

В зарегулированных озерами водотоках расходы взвешенных наносов имеют довольно устойчивые небольшие величины — в пределах 0,005-0,04 кг/с. В последние декады перед перемерзанием водотока и в период, когда

00 о-

X 2

Рис. 1. Гидрографическая схема бассейна р. Нижней Таймыры

университета водных коммуникаций

озеро в основном покрыто льдом, значения твердого стока уменьшаются на порядок. На основании материалов натурных наблюдений можно сделать следующие выводы об особенностях и закономерностях водной динамики горных озерно-речных систем Таймыра:

1. Поверхностный сток в озерную систему осуществляется в довольно короткий промежуток времени — немногим более трех месяцев.

2. Режим стока на впадающих в озеро водотоках имеет четко выраженную внутри-суточную динамику. Сток зарегулированного водотока, вытекающего из озера, подчиняется главным образом сезонным факторам.

3. Режим твердого стока носит более случайный характер, так как определяется преимущественно присутствием взвешенного материала в потоке. Влекомые наносы практически полностью отсутствуют.

4. Режим твердого стока на незарегули-рованных горных реках Таймыра преимущественно определяется факторами синоптического масштаба.

Гидрологическая изученность рек бассейна Верхней Таймыры и ее основных притоков весьма ограничена [2]. Особое внимание при проведении исследований на этих реках уделялось наблюдениям за уровенным режимом, стоком воды и наносов [3; 4; 5].

Кривые R(H) и Q(R) по характеру и форме повторяют кривую Q(H). Для Верхней Тай-мыры такие зависимости также повторяют тип кривой Q(H), но здесь наибольшие расходы твердого стока смещены вправо. Устойчи -вость связей Q(R) говорит о том, что расходы взвешенных наносов в значительной степени определяются транспортирующей способностью потока, а не количеством поступающего в реку терригенного материала.

Суммарный сток взвешенных наносов в р. Логате за период наблюдений составил

и

= более 732 тыс. т, а сток наносов в Верхней

Л

00 Таймыре — более 800 тыс. т, то есть практически сопоставим со стоком наносов р. Ло-гаты при существенном различии в объемах стока воды.

Характер и динамика твердого и жидкого стока в реках определяют режим русловых деформаций. Преимущественно на всем

протяжении р. Верхней Таймыры, русловой процесс определяется как ленточно-грядовая форма транспорта влекомых наносов. Ниже впадения р. Логаты у Верхней Таймыры практически больше нет крупных притоков, способных существенно изменить сток этой реки. Если суммарный сток по створам наблюдений сравнить со стоком половодного периода зарегулированной Нижней Таймыры по замыкающему створу в районе Зеленых Яров, то можно в первом приближении оценить долю притока Верхней Таймыры.

Суммарный сток Нижней Таймыры со стоком Шренка и Траутфеттера составляет величину около 33 км3 в год, причем на половодный период приходится около 23 км3. Реки Шренк и Траутфеттер дают соответственно около 25 и 7 % стока Нижней Таймыры. Суммарный сток Верхней Таймыры ниже впадения р. Логаты, по данным измерений [4], составляет около 13 км3, то есть более 50 % половодного стока Нижней Таймыры и около 40 % от ее годового стока. При этом остается еще неучтенной приходная составляющая остальных притоков. Для ее оценки в первом приближении водотоки с характерными лан-дшафтообразующими признаками были использованы в качестве рек-аналогов. Твердый сток Нижней Таймыры в створе Зеленые Яры имеет величину порядка 500 тыс. т/год [2]. Сток взвешенных наносов Верхней Таймы-ры в среднем течении составил более 1 млн 6 тыс. т, а сток наносов остальной части водотоков, впадающих в озеро, составил около 1 млн 3 тыс. т [3; 4]. Таким образом, основная масса наносов (около 2,5 млн т), поступающая в озеро Таймыр, осаждается в нем. И лишь от 3 до 7 % в зависимости от фазы гидрологического режима и синоптической обстановки на акватории озера переносятся в исток Нижней Таймыры.

Значения твердых расходов в Нижней Таймыре довольно стабильны. Они имеют величины порядка 20-50 кг/с, не зависят от величины жидкого стока и увеличиваются примерно в 2-3 раза преимущественно в периоды штормов на оз. Таймыр.

Твердый сток Нижней Таймыры оценивался по створу Зеленые Яры, то есть включал в себя приточные составляющие р. Шренка и

Траутфеттера. При сопоставлении данных по твердому стоку реки Нижней Таймыры в створах выше оз. Энгельгардт и у Зеленых Яров в разные фазы открытого русла получены их количественные соотношения [1]. В начальной и пиковой фазах половодья доля взвешенных наносов, поступающих в верховья Нижней Таймыры, составляет 10-15 % от общего объема твердого стока в Зеленых Ярах. То

// университета

[ЖУРНАЛ водных /_/ коммуникации

есть около 90 % наносов в замыкающий створ Нижней Таймыры попадают с приточной составляющей лишь в нижнем течении реки. В меженный период эта доля притока наносов уменьшается до 70 %.

Таким образом, основным фактором, определяющим объемы поступления наносов в дельту Нижней Таймыры, является регулирующая роль озера Таймыр.

Список литературы

1. Материалы экспедиционных исследований на Таймырском полуострове по программе российско-германского сотрудничества. LAPEX-93. Гидрологические и лимнологические исследования. — СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. — С. 19-23, 29-36.

2. Таймыро-Североземельская область. Физико-географическая характеристика. — Л.: Гидрометеоиздат, 1970. — 374 с.

3. Зимичев В. П. Оценка гидрологического режима слабоизученных водосборных бассейнов полуострова Таймыр // Тез. док. VI Всерос. гидрологического съезда. — СПб., 2004. — С. 115-116.

4. Zimichev V. P. Ну<1го^юа1 observations at the Upper Taymyra and Logata rivers. Bericht sur Polarforschung // Reports on Polar Research. — 1996. — № 211. — Р. 96-108.

5. BolshiyanovD. Yu., Zimichev V. P., GintzD. The features of the Hydrological Regime of the LakeRiver Systems of the Byrranga Mountains (by the Example of the Levinson-Lessing Lake) // Land-Ocean Systems in the Siberian Arctic: Dynamics and History. — Berlin: Springer-Verlag, 1999. — Р. 353-360.

УДК 627.42 С. В. Боровков,

канд. техн. наук, ЗАО «Ленгипроречтранс» (Санкт-Петербург)

ИНЖЕНЕРНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ РУСЛА РЕКИ ИРТЫШ В РАЙОНЕ Г. ХАНТЫ-МАНСИЙСКА

ENGINEERING ADJUSTMENT OF THE IRTYSH RIVER CHANNEL NEAR

KHANTY-MANSIYSK и

у

В настоящей статье изложена проблема негативного развития руслового процесса на р. Иртыш в 141

районе г. Ханты-Мансийска и предложены пути ее решения.

The problem of the negative channel process development on the Irtysh River near Khanty-Mansiysk is set out in the paper. And the solution of this problem is proposed.

Ключевые слова: русловой процесс, дноуглубление, спрямление русла, регулирование руслового процесса.

Key words: bed evolution, dredging, channel straightening, bed evolution regulation.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.