Научная статья на тему 'Анализ динамики разрушения берегов Цимлянского водохранилища'

Анализ динамики разрушения берегов Цимлянского водохранилища Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
602
90
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЦИМЛЯНСКОЕ ВОДОХРАНИЛИЩЕ / РАЗРУШЕНИЕ БЕРЕГОВ / ПРОДВИЖЕНИЕ БРОВКИ КОРЕННОГО БЕРЕГА / НАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ / ПРОГНОЗ

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Шумова Н.А.

Показана и проанализирована динамика продвижения бровки коренного берега Цимлянского водохранилища за период от начала его эксплуатации до 2012 года. Выполнено сопоставление прогнозируемых и наблюдаемых продвижений бровки коренного берега по периодам 12,5, 25 и 50 лет существования водохранилища.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Шумова Н.А.

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

Текст научной работы на тему «Анализ динамики разрушения берегов Цимлянского водохранилища»

АРИДНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ, 2017, том 23, № 3 (72), с. 95-103

——— ОТРАСЛЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЗАСУШЛИВЫХ ЗЕМЕЛЬ =====

УДК 627.8:551.435.3

АНАЛИЗ ДИНАМИКИ РАЗРУШЕНИЯ БЕРЕГОВ ЦИМЛЯНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

© 2017 г. Н.А. Шумова

Институт водных проблем РАН Россия, 119333, г. Москва, ул. Губкина, д. 3. E-mail: shumova_aqua@rambler.ru

Поступила в редакцию 06.09.2016

Показана и проанализирована динамика продвижения бровки коренного берега Цимлянского водохранилища за период от начала его эксплуатации до 2012 года. Выполнено сопоставление прогнозируемых и наблюдаемых продвижений бровки коренного берега по периодам 12,5, 25 и 50 лет существования водохранилища.

Ключевые слова: Цимлянское водохранилище, разрушение берегов, продвижение бровки коренного берега, натурные наблюдения, прогноз.

Летом 1952 года вступило в строй Цимлянское водохранилище, существенно изменившее ландшафт окружающей его территории. Благодаря подпору вода вышла далеко за пределы прежнего русла и долины Дона, что привело к значительным и быстрым изменениям в зоне вновь образовавшегося побережья. Цимлянское водохранилище имеет неправильную сильно вытянутую форму (рис. 1). Правый берег водохранилища в основном высокий и крутой с абсолютными отметками 50-60 м БС. Левый берег низкий, пологий, и только в южной части водохранилища -высокий, крутой, часто обрывистый, с абсолютными отметками 56-61 м БС.

При проектировании и эксплуатации водохранилищ большое значение имеет оценка процесса формирования берегов и скорость продвижения бровки коренного берега, которые зависят в основном от морфологии и геологического строения склона речной долины (исходные условия) и характера и масштабов гидрометеорологических явлений (колебание уровня воды в водохранилище и ветровое волнение; Кокоулин, Кокоулина, 1958).

Вопрос о том, как будут развиваться берега Цимлянского водохранилища, исследовался еще на стадии проектирования и строительства, что позволило сделать предположения о типах будущих берегов (Кашин, 1952). Знание закономерностей формирования берегов водохранилища и выявление участков наибольшего размыва берегов имеет большое практическое значение. Главным образом это связано с выбором места расположения портовых сооружений и организации их защиты от размыва, укреплением берегов близ населенных пунктов, определением дальности переноса населенных пунктов из полосы подтопления на новые места. Наряду с решением практических задач особый интерес вызывала возможность исследовать начальную стадию формирования берегового профиля, что невозможно сделать на естественных озерных водоемах, а также получить материалы для научных обобщений по вопросам развития берегов водохранилищ.

С первых дней существования водохранилища началась интенсивная перестройка первично затопленного рельефа. В местах крутых склонов и больших глубин образовались берега абразионного типа, при первичных уклонах в 2-3° и меньше развитие получили берега аккумулятивного типа (Кашин, 1953).

В первый год функционирования Цимлянского водохранилища (1952 г.) проектная отметка нормального подпорного уровня (НПУ), равная 36.0 м БС, достигнута не была, и максимальный уровень водохранилища составил 30.5 м БС (Вендров, 1957). В этот год в южной части водохранилища, отличающейся большой площадью зеркала, большими глубинами и значительным волнением, отмечено интенсивное развитие абразионных, абразионно-оползневых и абразионно-обвальных процессов формирования берегов. Так, по наблюдениям за пять месяцев 1952 года (Кашин, 1953) в зависимости от литологического состава пород, слагающих берег, продвижение бровки коренного берега составило 4-6 метров при абразионном процессе, 8-10 метров при

абразионно-оползневом процессе и 40-50 метров от первоначального положения при абразионно-обвальном процессе. Согласно материалам Цимлянской гидрометеорологической обсерватории (Кокоулин, Кокоулина, 1958) в 1952 году продвижение бровки коренного берега на профилях в южной части водохранилища равнялось 28.67 м на правом берегу и 21.33 м - на левом. Большие скорости процесса разрушения берегов в первый год существования водохранилища, по мнению авторов, были обусловлены тем, что смывался делювиальный покров. Интенсивная переработка берегов в первый год заполнения отмечается не только на Цимлянском водохранилище, но и на расположенных в степной зоне Волгоградском и Каховском водохранилищах. Продвижение бровки коренного берега в первый год заполнения Волгоградского водохранилища составило 23.0 метра, Каховского - 20.2 метра (Назаров, 2006).

В последние годы одним из наиболее обсуждаемых вопросов является продолжающаяся активность переработки берегов водохранилищ (Назаров, 2011). На основе материалов натурных наблюдений за скоростью разрушения берегов делается вывод о том, что в ближайшие десятилетия процессы переработки берегов водохранилищ не снизят темпы своего развития. Время показало, что относительно быстрая и окончательная стабилизация абразионных, абразионно-оползневых и абразионно-обвальных берегов водохранилищ не происходит.

Целью настоящей работы является анализ динамики разрушения берегов Цимлянского водохранилища за период от начала его эксплуатации до 2012 года.

Рис. 1. Расположение профилей наблюдения за продвижением бровки коренного берега Цимлянского водохранилища (Цимлянское ..., 1977).

Материалы и методы исследований

Систематические наблюдения за разрушением берегов Цимлянского водохранилища начали проводиться с первого года его эксплуатации по программе, разработанной в Цимлянской гидрометеорологической обсерватории (Кокоулин, Кокоулина, 1958). Стационарные профили наблюдений за продвижением бровки коренного берега были проложены на наиболее типичных берегах Цимлянского водохранилища (за исключением района «бугристых песков») и охватывали все многообразие условий их (берегов) формирования. На проложенных профилях была закреплена планово-высотная опорная основа (Цимлянское ..., 1977). Разбивка и съемка профилей проводилась методом тахеометрической съемки с нивелировкой профилей до горизонта воды и промерами глубин. Каждый профиль закреплялся репером, расположенным вне зоны затопления; закрепленный репер принимался за начало профиля. Отметки реперам передавались или от государственной сети, а при отсутствии поблизости реперов государственной сети - по уровням воды в штилевую погоду.

Наблюдениями были охвачены практически все основные факторы, влияющие на процесс формирования берегов водохранилища. Это наблюдения за уровнями воды, волнением, ветром и ледовыми явлениями. Широкая постановка наблюдений за волнением позволила получить сравнительно полное представление о характере и размерах ветрового волнения на водохранилище, особенно в его приплотинной части.

В настоящей работе при исследовании динамики разрушения берегов Цимлянского водохранилища используются материалы натурных наблюдений за продвижением бровки коренного берега за период 1952-2012 годы на профилях у поселка Нижний Чир, хутора Суворовского, станицы Хорошевской на правом берегу, хуторов Ильмень-Суворовского, Кривского и Приморского - на левом (рис. 1). Наблюдения за продвижением бровки коренного берега Цимлянского водохранилища с 1952 по 1980 год проводились силами Цимлянской гидрометеорологической обсерватории (Технические отчеты по теме «Формирование берегов Цимлянского водохранилища»), с 1981 года по настоящее время наблюдения проводятся Управлением водных ресурсов Цимлянского водохранилища (Информационные бюллетени о состоянии водных объектов, дна, берегов водных объектов, их морфологических особенностей, водоохранных зон водных объектов, количественных и качественных показателей состояния водных ресурсов, состояния водохозяйственных систем, в том числе гидротехнических сооружений по зоне деятельности ФГУ «УВРЦВ»). Ниже приведена краткая геолого-морфологическая характеристика профилей (Кокоулин, Кокоулина, 1958; Цимлянское ..., 1977).

Берег на участке у поселка Нижний Чир высокий (5-10 м), довольно крутой, прорезан рядом глубоких балок и оврагов. Подмываемый береговой склон сложен бурыми суглинками с включением большого количества опоковидных камней, а также трещиноватыми алевролитами. Береговой склон с редкими осыпями и обвалами задернован растительностью. У основания обрыва отмечаются волноприбойные ниши. Для берегового склона у поселка Нижний Чир характерны оползневые и абразионно-обвальные процессы разрушения берега.

У хутора Суворовского берег довольно высокий, крутой, на отметках 27-28 м плавно переходящий к пойме. Подмываемый береговой склон сложен супесями, перекрываемыми суглинками. В границах хутора Суворовского развитие получили абразионные процессы разрушения берега. На участке у станицы Хорошевской берег высокий, крутой, приглубый. На отметках 28-41 м берег сложен харьковскими алевролитами, на которых слоем 1 -2 м залегают харьковские средне- и крупнозернистые кварцевые пески, в свою очередь перекрытые полтавскими мелкозернистыми песками. Поверхность полтавских песков находится на отметках 59-63 м, в их толще встречаются глыбы облаковидных песчаников, попадается большое количество известковых стяжей, рогулек. Полтавские пески перекрываются либо покровными суглинками небольшой мощности, либо сарматскими известняками. Отмечаются старые задернованные растительностью и новые осыпи, обвалы, трещины, волноприбойные ниши. Формирование берега происходит, в основном, в результате развития оползневых процессов.

Берег у хутора Ильмень-Суворовского сложен лессовидными суглинками и супесью бурого цвета, покрытыми почвенно-растительной толщей мощностью 0.2 м. Высота берега колеблется от 1 до 3 м. Берег крутой, обрывистый, со старыми, задернованными растительностью, и новыми обрушениями. Обрушившейся грунт размывается. Многочисленные волноприбойные ниши, останцы у основания обрыва свидетельствуют о непрекращающихся абразионно-обвальных процессах. На

отдельных участках берег укреплен бутовым камнем.

Профиль у хутора Кривского расположен на крутом высоком берегу. Высота берега у хутора Кривского достигает 50 м, крутизна склонов долины до затопления составляла 20-25°. На участке наблюдений происходит интенсивное формирование берега. Для него характерно наличие оползней, вертикальных просадок и отвалов грунта, создающих осыпи вдоль подножья обрыва. Продвижение бровки коренного берега происходит в основном за счет абразионно-обвальных процессов.

Берег у хутора Приморского абразионный, приглубый, сложен лёссовидными суглинками. Характерной особенностью формирования берега у хутора Приморского является то, что при НПУ на отдельных участках первоначальная бровка склона долины Дона затапливается водой и пологий, почти горизонтальный склон местности, прилегающей к долине, служит как бы береговой отмелью, на которой гасятся волны, не вызывая его размыва. Размыв берега происходит только на склоне долины Дона. Этот размыв усиливается по мере сработки уровня воды в водохранилище. В 2008 году путем устройства призмы из горной массы берег у хутора Приморского был укреплен, и размыва берега в этом районе не наблюдается.

Результаты и обсуждение

Представление о динамике продвижения бровки коренного берега Цимлянского водохранилища дает рисунок 2, на котором приводятся ежегодные данные разрушений берегов за период 19542012 гг. К сожалению, ряды наблюдений за продвижением бровки коренного берега, представленные в настоящей работе, содержат пропуски. Но это не мешает получить общее количественное представление о скорости процесса переформирования берегов. Процессы разрушения берегов водохранилища от года к году протекают неравномерно - наблюдаются периоды активизации и затухания процессов разрушения, что характерно для всех профилей и в значительной степени определяется колебаниями уровня воды в водохранилище, а именно ежегодными максимумами наполнения, как это видно из рисунка. Заметные различия масштабов ежегодных разрушений берегов на исследуемых профилях находятся в прямой зависимости от морфологии и геологического строения берегового склона.

В 1954 году из-за маловодности продвижения бровки коренного берега не отмечалось. В период с 1955 по 1958 год, отличающийся многоводностью, максимальное наполнение водохранилища превышало НПУ, что обусловило начало активного процесса разрушения берегов и значительное ежегодное продвижение бровки коренного берега, в отдельных случаях превышающее 15 м (Приморский). Следующий период активности разрушения берегов, но уже более низкой по сравнению с предыдущим периодом, приходится на 1963-1964 гг., что также связано с наполнением водохранилища выше НПУ. 1979 год можно считать началом следующего периода активной переработки берегов, когда максимальный уровень воды в водохранилище составил 36.65 м БС, а в последующие два года был выше 35.7 м БС. Период с 1999 по 2008 год отличается стабильно высоким наполнением водохранилища, когда максимальные значения уровня воды не опускаются ниже среднего многолетнего максимального уровня, равного 35.03 м БС, что способствовало дальнейшему продвижению бровки коренного берега в этот период.

Коэффициенты корреляции между максимальным годовым уровнем воды водохранилища и продвижением бровки коренного берега на исследуемых профилях при выборке 36-45 лет (в зависимости от наличия материалов наблюдений) лежат в пределах от 0.51 до 0.32 (табл. 1), что свидетельствуют о том, что гидрологический режим водохранилища является ведущим фактором процесса разрушения берегов. По оценкам, представленным в работе (Шаврак и др., 2012), между максимальным уровнем наполнения водохранилища и продвижением бровки коренного берега, полученные за период 2000-2009 годы (годы стабильно высокого наполнения водохранилища), коэффициенты корреляции равны 0.55 для правого и 0.70 для левого берега Цимлянского водохранилища.

Величина годового максимума уровня воды Цимлянского водохранилища имеет определенную межгодовую изменчивость, причиной которой являются как климатические факторы, так и емкости чаши водохранилища (Кокоулин, Кокоулина, 1958). В 1953 году водохранилище впервые наполнилось до НПУ, но необоснованно большой расход воды в этот год в сочетании с маловодностью последующего года явились причиной того, что в 1954 году максимальный уровень воды был близок к уровню 1952 года и составил 30.79 м БС.

I Й" нн

и «

о

о к о н и

ю о

н о

ю £

ю

■с 3 -

Нижний Чир

ч кГ

N М у Ч 1

'V | -

■ 1

1 }

37 36 35 34

30

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1930 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

1950 1955 1960 1965 1970 19" 19Я0 1935 1990 1995 2000 2005 2010 2015

950 1955 1960 1965 1970 1975 1930 1935 1990 1995 2000 2005 2010 2015

10

3 6

4 2

Г\_й_а_&___щ—

Щ ШЩЩ лг'Л,

и—

1 "ч 1

1 . Ь 1

1 !■ ШГГ1Г Т' ™Г1

37 36 35

34 К

I

32^ | СО

31 >

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1930 1935 1990 1995 2000 2005 2010 2015

30

50 1955 1960 1965 1970 1975 19Я0 1935 1990 1995 2000 2005 2010 2015

950 1955 1960 1965 1970 1975 1930 1935 1990 1995 2000 2005 2010

Рис. 2. Динамика разрушения берегов Цимлянского водохранилища. Условные обозначения: Ш - продвижение бровки коренного берега, /; - годовой максимум уровня воды, Н лшкс.;--средний многолетний годовой максимум уровня воды, Н ср;--НПУ.

Таблица 1. Коэффициенты корреляции между максимальными уровнями воды Цимлянского водохранилища и продвижением бровки коренного берега.

Название профиля Число лет Коэффициент корреляции, г Значимость

Правый берег

п. Нижний Чир 45 0.51 0.001

х. Суворовский 43 0.32 0.05

ст. Хорошевская 40 0.39 0.05

Левый берег

х. Ильмень-Суворовский 36 0.36 0.05

х. Кривской 41 0.36 0.05

х. Приморский 41 0.32 0.05

За период 1952-2012 годов значения максимальных уровней лежат в пределах от 30.5 м БС (1952 год) до 36.8 м БС (1963 год) при среднем многолетнем годовом максимуме уровня воды Цимлянского водохранилища 35.03 м БС. 11 раз за рассматриваемый период годовой максимум уровня воды в водохранилище был равен или превышал НПУ. В многолетнем ряду максимальных уровней воды Цимлянского водохранилища какого-либо тренда не прослеживается (Новикова, Назаренко, 2014).

Интенсивность процессов разрушения берегов Цимлянского водохранилища на различных участках береговой линии не одинакова (табл. 2). Скорость продвижения бровки коренного берега левого берегового склона практически для всех профилей вдвое выше, чем на правом береговом склоне. Общей закономерностью для правого и левого берегового склона водохранилища является увеличение темпов продвижения бровки коренного берега по мере приближения к приплотинному участку. Аналогичные выводы по продвижению бровки коренного берега приводятся в работе (Филиппов, 2012) по Волгоградскому водохранилищу.

Таблица 2. Общая характеристика продвижения бровки коренного берега Цимлянского водохранилища.

Название профиля Продвижение бровки коренного берега

1953-2012 Ьбс. макс., м/год год

L, м 1сР, м/год

Правый берег

п. Нижний Чир 64.58 1.08 5.83 1955

х. Суворовский 96.42 1.61 14.00 1955

ст. Хорошевская 160.40 2.67 13.70 1955

Левый берег

х. Ильмень-Суворовский 142.86 2.38 22.80 1981

х. Кривской 159.08 2.65 10.10 1955

х. Приморский 323.72 5.40 22.25 1972

Абсолютные максимальные годовые значения продвижения бровки правого берега находятся в пределах от 5.83 м (Нижний Чир) до 14.00 м (Суворовский) и приходятся на 1955 год. На левом береговом склоне только на профиле у хутора Кривского абсолютный годовой максимум отмечен в 1955 году и составил 10.10 метров. На профиле у хутора Ильмень-Суворовского абсолютный годовой максимум разрушения наблюдался в 1981 году и составил 22.80 метра; у хутора Приморского максимальные разрушения отмечены в 1972 году и составили 22.25 метра.

Представление о периодах активизации и затухания процессов переформирования берегов дает таблица 3, в которой приводятся средние скорости продвижения бровки коренного берега по десятилетним периодам. В основе таблицы лежат интегральные кривые продвижения бровки коренного берега, построенные на основе материалов наблюдений, приводимых в Информационных бюллетенях Управления водными ресурсами Цимлянского водохранилища.

Таблица 3. Средние годовые скорости продвижения бровки коренного берега Цимлянского водохранилища по десятилетним периодам.

Название профиля Средняя скорость продвижение бровки коренного берега, м

1953-1962 гг. 1963-1972 гг. 1973-1982 гг. 1983-1992 гг. 1993-2002 гг. 2003-2012 гг.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Правый берег

п. Нижний Чир 1.74 1.23 1.31 1.67 0.46 0.06

х. Суворовский 2.48 0.95 1.48 2.42 1.72 0.59

ст. Хорошевская 3.58 2.22 4.80 2.50 0.90 2.04

Левый берег

х. Ильмень-Суворовский 1.30 1.60 1.95 4.65 4.60 0.19

х. Кривской 2.58 2.19 3.43 4.40 1.95 1.36

х. Приморский 5.55 5.60 14.60 2.10 3.85 0.67

К наиболее активным периодам разрушения склонов правого берега можно отнести периоды 1953-1962 и 1983-1992 годы, когда на профилях у поселка Нижний Чир бровка коренного берега продвинулась в среднем на 1.74 и 1.67 м/год соответственно, у хутора Суворовского - 2.48 и 2.42 м/год. На приплотинном участке у станицы Хорошевской максимальное разрушение берега приходится на период 1973-1982 годы и составляет 4.80 м/год; в первое десятилетие эксплуатации водохранилища темпы продвижения бровки коренного берега на этом участке были ниже и составили 3.58 м/год. Профиль у станицы Хорошевской единственный из шести исследуемых профилей, где отмечается активизация процесса разрушения берега в 2003-2012 годах.

Особенностью процесса разрушения склонов левого берега является то, что в первые десятилетия максимально активное переформирование берегов на исследуемых профилях не отмечается. У хутора Ильмень-Суворовского период наиболее активной стадии процесса разрушения берегов приходится на временные интервалы 1981-1990 и 1991-2000 годов, когда среднее продвижение бровки коренного берега составило 4.65 и 4.60 м/год соответственно. У хутора Кривского максимальное разрушение берега приходится на период 1983-1992 годов и составляет в среднем 4.40 м/год. У хутора Приморского период активного переформирования берегов отмечается в 1973-1982 годах, когда средняя скорость отступания бровки коренного берега равнялась 14.60 м/год, что превосходит скорости отступания бровки в первое и второе десятилетие эксплуатации водохранилища больше чем в два раза.

Таблица 4. Прогноз продвижения бровки коренного берега Цимлянского водохранилища (Цимлянское ..., 1977).

Название профиля Продвижение бровки коренного берега, м

12.5 лет 25 лет 50 лет 100 лет 200 лет Конечная стадия

Правый берег

п. Нижний Чир 33.9 58 84 117 149 280

х. Суворовский 59 87 114 157 180 360

ст. Хорошевская 14 30 53 78 124 742

Левый берег

х. Ильмень-Суворовский 74 118 160 204 254 505

х. Кривской 90 170 295 440 555 1802

х. Приморский 120 185 282 582 872 3165

В 1977 году был опубликован прогноз деформаций берегов Цимлянского водохранилища (Цимлянское ..., 1977), составленный по методу, разработанному в ГГИ (Кондратьев, 1960). Данный метод разработан для прогноза береговых переформирований, вызванных действием ветровых волн на водохранилищах озерного типа. В прогнозных расчетах использовались материалы наблюдений за

волнением и данные о переформировании берегов Цимлянского водохранилища за период 19521965 годов на профилях у станицы Хорошевской, хутора Суворовского, поселка Нижний Чир, хуторов Ильмень-Суворовского, Веселого и Приморского. Для этих профилей были получены прогнозные значения отступания бровки коренного берега на 12.5, 25, 50, 100 и 200 лет с начала существования водохранилища и рассчитан предельный профиль (табл. 4).

Имеющиеся к настоящему времени материалы натурных наблюдений за разрушением берегов позволили количественно оценить соответствие расчетных значений продвижения бровки коренного берега Цимлянского водохранилища, приведенные ранее (Цимлянское ., 1977), натурным данным для периодов 12.5 лет (1952-1965 годы), 25 лет (1952-1977 годы) и 50 лет (1952-2002 год).

Дополним приведенную выше геолого-морфологическую характеристику профилей наблюдений описанием берега у хутора Веселого (Кокоулин, Кокоулина, 1958; Цимлянское ..., 1977). Профиль у хутора Веселого расположен на крутом высоком берегу. Берег обрывистый с новыми и старыми, задернованными растительностью, осыпями, обвалами. Обрывы представляют отвесную стену, нависшую над водой, с многочисленными волноприбойными нишами и останцами у основания. На поверхности обрыва множество трещин и структурных столбчатых отдельностей, которые, обрушаясь, создают осыпи у основания клифа. На участке наблюдается интенсивная переработка берега. Продвижение бровки коренного берега у хутора Веселого к 2012 году достигло 135.44 м.

В таблице 5 представлены рассчитанные значения продвижения бровки коренного берега ^п) и соответствующие им натурные данные ^н) по интервалам прогнозирования 12.5, 25 и 50 лет. Там же показана абсолютная погрешность рассчитанных величин, равная разности между рассчитанными и измеренными значениями (Шумова, 2013).

Из таблицы 5 видно, что рассчитанные величины продвижения бровки коренного берега Цимлянского водохранилища, как правило, завышены по сравнению с их фактическими значениями для всех профилей и временных интервалов. Исключение составляет профиль у станицы Хорошевской, где повсеместно отмечаются более низкие значения рассчитанных величин продвижения бровки коренного берега по сравнению с данными наблюдений. По мере увеличения временного интервала различия между прогнозируемыми и наблюдаемыми значениями смещения береговой линии у станицы Хорошевской изменяются в пределах от -24 до -89 м. Значительные различия между рассчитанными и наблюдаемыми значениями объясняется тем, что в процессе переработки склона у станицы Хорошевской наблюдалась смена литологического состава пород, слагающих берег. На профиле обнаружились алевролиты с несколько повышенной трещиноватостью, что привело к наиболее ускоренному размыву берега.

Таблица 5. Наблюдаемое и прогнозируемое продвижение бровки коренного берега Цимлянского водохранилища.

Название профиля Продвижение бровки коренного берега, м

1952-1965 гг. 1952-1977 гг. 1952-2002 гг.

Lн Lп А Lн Lп А Lн Lп А

Правый берег

п.Нижний Чир 19 40 15 36 58 22 65 84 19

х.Суворовский 22 59 37 36 87 51 90 114 24

ст.Хорошевская 38 14 -24 65 30 -35 142 53 -89

Л евый берег

х.Ильмень-Суворовский 19 74 55 35 118 83 141 160 19

х.Веселый 25 90 65 52 170 118 129 295 166

х.Приморский 72 120 48 149 185 36 317 282 -35

Причиной существенного замедлился размыва берега у хутора Ильмень-Суворовского в период 1952-1965 годы явилось то, что на склоне берега на отметках 33.0-35.0 м БС после смыва суглинков обнажился пласт опоковидного камня, в результате чего произошло замедление процесса разрушения берега. Что касается профиля у хутора Приморского, то прогнозируемые значения смещения береговой линии для периодов 12.5 и 25 лет превышают наблюдаемые на 48 и 36 м соответственно;

наблюдаемое смещение береговой линии у хутора Приморского за период в 50 лет превышает прогнозируемые значения на 35 м.

Приведенные результаты показывают удовлетворительную сходимость расчетных величин береговых деформаций Цимлянского водохранилища с материалами натурных наблюдений. Это при том, что расчетная схема прогнозирования береговых переформирований не относится к категории точных, так как оперирует такими понятиями как неустойчивые характеристики гидрологического и климатического режима (Кондратьев, 1960).

Заключение

Продвижение бровки коренного берега можно считать основным оценочным показателем процесса разрушения берегов. Продвижение бровки коренного берега Цимлянского водохранилища на исследуемых профилях за период до 2012 года лежит в диапазоне 64.6-323.7 метров.

Процессы разрушения берегов активизируются или затухают в зависимости от величины максимального заполнения чаши водохранилища. Значимы коэффициенты корреляции между максимальными годовыми уровнями воды водохранилища и продвижением бровки коренного берега при выборке 36-45 лет лежат в пределах от 0.51 до 0.32. Это свидетельствуют о том, что гидрологический режим водохранилища является ведущим фактором процесса разрушения берегов.

Максимальная активность разрушения берегов может наблюдаться как в начале эксплуатации водохранилища, так и проявиться только через 20-30 лет. Резкое ускорение разрушения берегов или существенное замедление процесса наблюдается при смене литологического состава пород в процессе переработки склона. Прогнозная оценка процесса продвижения бровки коренного берега Цимлянского водохранилища (Цимлянское ..., 1977) для периодов 12.5 лет (1952-1965), 25 лет (19521977) и 50 лет (1952-2002) удовлетворительно согласуется с материалами натурных наблюдений. Расчетные значения продвижения бровки практически для всех профилей и временных интервалов даны с определенным запасом

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Вендров С.Л. 1957. Изменение рельефа берегов и дна Цимлянского водохранилища в 1952-1956 гг. // Известия

Академии наук СССР. Серия географическая. № 3. С. 75-80. Кашин Ю.С. 1953. Берега Цимлянского водохранилища // Природа. № 12. С. 95-99.

Кашин Ю.С. 1952. Предполагаемые типы берегов Цимлянского водохранилища // Известия Академии наук

СССР. Серия географическая. № 4. С. 5-11. Кокоулин П.П., Кокоулина Л.В. 1958. Некоторые материалы наблюдений за формированием берегов Цимлянского водохранилища // Сборник работ Цимлянской гидрометеорологической обсерватории. Л.: Гидрометеоиздат. С. 13-34.

Кондратьев Н.Е. 1960. Расчеты береговых переформирований на водохранилищах. Л.: Гидрометеоиздат. 64 с. Назаров Н.Н. 2006. Переработка берегов равнинных водохранилищ России на современной стадии развития

(конец XX в. - начало XXI в.) // География и природные ресурсы. № 4. С. 12-19. Назаров Н.Н. 2011. Устойчивое функционирование водохранилищ // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов. Т. 1: Гидро- и геодинамические процессы. Труды Международной научно-практической конференции. Пермь: Пермский государственный университет. С. 113-117. Новикова Н.М., Назаренко О.Г. 2014. Режим вод водохранилища и грунтовых вод на побережье // Природные

комплексы побережья Цимлянского водохранилища. М.: Агронаучсервис. С. 47-58. Филиппов О.В. 2012. Переформирование берегов Волгоградского водохранилища // Геоморфология. № 2. С. 34-42.

Цимлянское, водораздельные и Манычские водохранилища. 1977. Л.: Гидрометеоиздат. 204 с.

Шаврак Е.И., Генераленко И.А., Сапельников В.М. 2012. Оценка показателей состояния Цимлянского

водохранилища // Глобальная ядерная безопасность. Спецвыпуск (3). С. 60-71. Шумова Н.А. 2013. Прогнозные и наблюдаемые смещения береговой линии Цимлянского водохранилища // Аридные экосистемы. Т. 19. № 3 (56). С. 43-50.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.