Береговые деформации на территории природного парка «Сибирские Увалы» Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

С.ЕКоркин

Нижневартовск, Россия

S.E.Korkin

Nizhnevartovsk, Russia

БЕРЕГОВЫЕ ДЕФОРМАЦИИ НА ТЕРРИТОРИИ ПРИРОДНОГО ПАРКА «СИБИРСКИЕ УВАЛЫ»

RIVERBANK DEFORMATIONS IN “SIBIRSKIE UVALY” NATURE PARK

Аннотация. В работе представлены данные исследований береговых деформаций реки Глубокий Сабун, проведенных в 2003—2011 гг. Результаты изучения показали, что деформация берегового склона отмечена на пяти участках из шести, максимальные показатели зафиксированы на пятом участке створа II —

0,5 м/год. В связи с этим средний по участку показатель составил 0,25 м/год. Общий средний показатель за 2011 г. равен 0,07 м/год, за 2010 г. — 0,3 м/год. Полученные результаты свидетельствуют о низком эрозионном воздействии руслового потока на береговой склон в 2011 г.

Ключевые слова: береговые деформации; русло; территория природного парка «Сибирские Увалы»; морфодинамика; морфометрия.

Abstract. This paper presents research on riverbank deformations of the Glubokiy Sabun River in 2003—2011. The research findings show deformations in 5 out of 6 areas, with maximum in the 5th area of the second river station — 0,5 meters per year, which resulted in an average for the area of 0,25 meters per year. Compared to the total average in 2010 — 0,3 meters per year, the rate for 2011 equals 0,07 meters per year. That outcome proves that in 2011 the streamflow caused a lower level of riverbank erosion.

Key words: riverbank deformations; river-bed; territory of «Sibirskie Uvaly» nature park; morphodynamics; morphometries.______________________________________

Сведения об авторе: Коркин Сергей Евгеньевич, кандидат географических наук, доцент, заведующий научной лабораторией геоэкологических исследований.

Место работы: Нижневартовский государственный гуманитарный университет.

About the author: Korkin Sergey Evgenievich, candidate of Geography, assistant professor, head of the laboratory for geoecological research.

Place of employment: Nizhnevartovsk State University of Humanities.

Контактная информация: 628611, г. Нижневартовск, E-mail: geoeknggu@mail.ru

ул. Дзержинского, д. 11; тел. (3466)459024.

Сотрудниками кафедр географии и гидрологии ТГУ А.А.Земцовым, Д.А.Бураковым накоплен большой опыт по изучению русловых деформаций рек в Томской области, исследования были начаты в конце 1950-х гг. и позднее продолжены Ю.И.Каменсковым, В.А.Льготиным, Н.С.Евсеевой, В.С.Хромых и др. [3]. В ряде исследований [1, 2, 4, 6—8] приводятся сведения о типах рек, величинах размыва берегов, анализируются факторы руслового процесса, содержатся прогнозы берегопереработки.

Отличительной особенностью природного парка «Сибирские Увалы» является его географическое положение в зоне северо-таежных ландшафтов, а также уникальность формирования долины на субстрате, созданном при прямом или косвенном участии четвертичных оледенений [5].

Среднегодовая температура воздуха для территории парка составляет -4,18°С, а в 2010 г. данный показатель был равен -5,83°С, что говорит о суровых условиях. Данный показатель не превысил уровня 2006 г., который соответствовал -7°С. Самым холодным месяцем за 2007—2010 гг. был февраль (-25,9°С). Среднемесячная температура января составила -23,5°С. Наибольшее понижение температуры (абсолютный минимум) зафиксирован на отметке -52°С (16 февраля 2007 г.). Самым теплым месяцем в году является июль, среднемесячная температура которого составляет +18,1°С. Абсолютный максимум температуры воздуха наблюдался 8 июля 2007 г. (+33°С).

Анализируя данные таблицы 1, приходим к выводу об анормальности температурных показателей в мае и июле 2011 г.

Температура воздуха с 2007 по 2011 гг., °С

Среднемноголетний показатель 2007 2008 2009 2010 2011

январь -23,5 -14,5 -24,4 -25,1 -29,9 -24,7

февраль -25,9 -29,6 -14,7 -28,8 -30,7 -20,7

март -11,2 -12,3 -8,3 -12,2 -11,8 -8,0

апрель -2,6 1,7 -7,5 -1,7 -2,9 -2,6

май 3,1 2,7 4,8 2,0 2,8 7,5

июнь 12,2 11,7 11,5 13,3 12,2 19,3

июль 18,1 19,9 18,1 19,5 14,9 13,5

август 13,1 12,5 13,5 14,9 11,4 12,2

сентябрь 6,5 5,3 8,24 7,8 4,7 —

октябрь -1,1 -1,3 -0,6 -3,2 0,9 —

ноябрь -13,9 -12,5 -10,9 -19,3 -12,8 —

декабрь -24,9 -19,4 -19,8 -31,6 -28,8 —

среднегод. -4,18 -2,9 -2,5 -5,4 -5,8 —

Среднее количество осадков, выпавших за 2003—2010 гг., составило 469 мм. Сравнительный анализ данных за 2007—2010 гг. показал, что количество осадков, выпадающих за месяц, нестабильно и в разные годы существенно отличается. Максимум осадков, выпавших за месяц (100 мм), зафиксирован в августе 2010 г (табл. 2).

Таблица 2

Осадки с 2007 по 2011 годы, мм

Месяцы Среднемноголетний показатель 2007 2008 2009 2010 2011

январь 17,1 40,7 9 16 3 17,7

февраль 22,4 18,6 36 15 20 30,4

март 32,6 25,5 58 18 29 24,0

апрель 19,3 17,2 29 19 12 45,0

май 35,0 44,0 32 13 51 29

июнь 61,6 82,8 66 38 50 71

июль 46,6 8,2 46 34 55 90

август 73,2 83 54 50 100 79,2

сентябрь 56,6 61 24,95 89 83 —

октябрь 48,5 46 72 39 37 —

ноябрь 38,8 19 79 38 38 —

декабрь 24,2 28 40 9 20 —

год. сумма 480 474 546 378 498 —

Аномально теплая температура в конце мая и начале июня 2011 г. привела к возникновению пожара в районе реки Липпыг-Инк-Игол. В дальнейшем для прогнозирования пожароопасных периодов можно применять данные, получаемые при работе автоматического метеокомплекса, который начнет функционировать с 2012 г.

Анализ уровня воды позволяет сделать вывод о том, что общая картина была смещена в начало года в связи с рано и быстро начавшейся оттепелью в начале апреля 2011 г. Низкие показатели уровня воды в реке за период май—июнь также являются результатом установившейся аномально теплой погоды в данный промежуток времени.

Изучение интенсивности преобразования берега реки Глубокий Сабун проводилось в летние периоды с 2002 по 2011 гг. В процессе проведения полевых работ на шести ключевых участках были получены результаты, отраженные в таблицах 3, 4 (рис. 1).

Результаты проведенной работы по изучению интенсивности преобразования берега реки Глубокий Сабун с 2003 по 2011 гг.

Время проведения Итоги, полученные в процессе работы

2003 г. На локальном участке максимальный размыв в пределах третьего ключа составил 1,2 м/год со средним значением по участку 0,4 м/год. На втором ключе средний показатель составил 0,12 м/год. Общее среднее значение за год равно 0,26 м/год

2004 г. Максимальный размыв в пределах третьего ключевого участка составил 0,35 м/год со средним значением по участку 0,11 м/год. На втором участке средний показатель составил 0,13 м/год. Среднее значение по двум зафиксированным участкам за год соответствует 0,12 м/год

2005 г. Максимальный размыв зафиксирован на пятом участке, он составил 2,55 м/год. Данные по всем створам данного участка показали наличие интенсивного размыва надпойменной террасы в начале изгиба излучины. Средний показатель размыва по створам составил 2,13 м/год. Размыв для третьего и четвертого пойменных участков характеризуется невысокими показателями эрозионной деятельности. Исключением является створ IV на четвертом участке, где показатель эрозионной активности составил 2,15 м за 2 года. Общий средний показатель по участкам за 2005 г. составил 0,4 м/год

2006 г. Максимальный размыв зафиксирован на пятом участке (створ II), он составил 0,75 м/год. Высокие показатели плановых изменений выявлены на первом ключевом участке, но поскольку фиксация там произведена впервые за четыре года, то полученный показатель 2,2 м необходимо разделить на четыре, получаем 0,55 м/год на створе III и 0,48 м/год на створе II. Средний показатель размыва по всем створам первого участка за четыре года составил 0,35 м/год. Средние показатели отступания берегового склона в 2006 г. для всех участков: второй участок — 0,08 м/год; третий участок — 0,06 м/год; четвертый участок — 0,02 м/год; пятый — 0,56 м/год; шестой участок — 0,08 м/год; общий средний показатель по всем участкам равен 0, 21 м/год

2007 г. Размыв зафиксирован только на пятом и шестом участках с максимальным показателем на створе IV — 7 м за два года (среднее значение — 3,5 м/год). В связи с этим средний по участку показатель составил 1,03 м/год. Общий средний показатель за 2007 г. равен 0,18 м/год. Это говорит о низком эрозионном воздействии руслового потока на береговой склон р. Глубокий Сабун

2008 г. Размыв составил 0,61 м/год на всех участках с максимальным показателем на створе III пятого участка — 2 м/год. В связи с этим средний по участку показатель равен 1,3 м/год. Это может говорить о высоком эрозионном воздействии руслового потока на береговой склон р. Глубокий Сабун в 2008 г.

2009 г. Размыв отмечен только на двух участках — на пятом и шестом — с максимальным показателем на створе II пятого участка — 0,8 м/год. В связи с этим средний показатель по участку составил 1,3 м/год, что говорит о сниженной эрозионной активности в 2009 г. Общий средний показатель за 2009 г. равен 0,13 м/год, по сравнению с 2008 г. — 0,61 м/год. Полученные результаты свидетельствуют о низком эрозионном воздействии руслового потока на береговой склон в 2009 г.

2010 г. Отступание береговой бровки во время полевых маршрутов было зафиксировано на пяти ключевых площадках, но они имели невысокие показатели от 0,1 до 0,9 м/год. Общий средний показатель за 2010 г. равен 0,27 м/год без ключевого участка «Устье реки Журавлиной», а при учете показатель составил 0,3 м/год

2011 г. За 9-летний период наблюдений были получены самые низкие показатели деформации береговой бровки — 0,07 м/год, в связи с этим общий многолетний показатель снизился до 0,25 м/год

На территории природного парка получили развитие районы с промежуточными условиями русловых деформаций (преобладание адаптированных русел) и районы распространения заломов на малых реках. С точки зрения морфодинамической составляющей преобладают широкопойменные типы русел, где излучины свободные, сегментные пологие (с продольным перемещением), сегментные крутые с широким распространением омеговидных излучин (с продольно-поперечным перемещением).

Таблица 4

Ключевые участки, предназначенные для изучения интенсивности береговых деформаций реки Глубокий Сабун

1. Устье реки Журавлиной

Время закладки Створ I Створ II Створ III — —

09.07.2002 г. (закладка) 10/11,8 13,2/15,7 20/20 — —

2003, 2004, 2005 гг. нет промеров из-за удаленности участка от мест основного базирования

02.07.2006 г. 9,9 (0,1)* 11,3 (1,9) 17,8 (2,2) — —

06.08.2007 г. 9,9 11,3 17,8 — —

05.09.2008 г. 9,6 (0,3) 8,0 (3,3) 15,0 (2,8) — —

29.07.2010 г. 9,2 (0,4) 7,5 (0,5) 14,8 (0,2) — —

13.07.2011 г. 9,2 7,5 14,58 (0,22) — —

2. «Первая горка»

Створ I Створ II Створ III Створ IV Створ V

12.07.2002 г. — — — 12,35/9,25 13,7/15

13.11.2003 г. — — — 12,2 (0,15) 13,6 (0,1)

01.03.2005 г. — — — 12,2 13,35 (0,25)

25.08.2005 г. 12,4 10,8 9,9 12 (0,2) 13,2 (0,15)

06.07.2006 г. 12,4 10,7 (0,1) 9,8(0,1) 11,8 (0,2) 13,2

07.08.2007 г. 12,4 10,7 9,8 11,8 13,2

08.09.2008 г. 12,4 10,7 9,8 11,8 12,0 (1,2)

07.09.2009 г. 12,4 10,7 9,8 11,6 (0,2) 12,0

01.08.2010 г. 12,4 10,7 9,8 11,6 12,0

15.08.2011 г. 12,4 10,7 9,8 11,6 10,8

3. База «Глубокий Сабун»

Створ I Створ II Створ III Створ IV Створ базы

14.07.2002 г. 11 8,3 13,5 9,3 —

13.11.2003 г. 9,8 (1,2) 8,3 13,1 (0,4) 9,3 —

01.03.2005 г. 9,8 8,3 12,75 (0,35) 9,2 (0,1) —

27.08.2005 г. 9,8 7,9 (0,4) 12,75 9,2 12,4

08.07.2006 г. 9,8 7,9 12,75 8,9 (0,3) 12,4

08.08.2007 г. 9,8 7,9 12,75 8,9 12,4

08.09.2008 г. 9,6 (0,2) 7,85 (0,05) 12,75 8,9 12,4

07.09.2009 г. 9,6 7,85 12,75 8,9 12,4

03.08.2010 г. 9,6 7,65 (0,2) 12,75 8,9 12,4

16.08.2011 г. 9,6 7,57 (0,08) 12,75 8,9 12,4

4. Первая излучина перед базой «Брусовой»

Створ I Створ II Створ III Створ IV Створ V

10.07.2003 г. 8,3/9,5 6,4/5,35 7,3/9,4 8,55/8,15 10,7/7,85

01.09.2005 г. 7,85 (0,45) 5,9 (0,5) 7,3 6,4 (2,15) 9,8 (0,9)

10.07.2006 г. 7,85 5,9 7,3 6,4 9,7 (0,1)

10.08.2007 г. 7,40 5,9 7,3 6,4 9,7

11.09.2008 г. 6,30 (1,1) 5,8 (0,1) 7,0 (0,3) 6,2 (0,2) 9,7

05.09.2009 г. 6,30 5,8 7,0 6,2 9,6 (0,1)

06.08.2010 г. 5,4 (0,9) 5,8 7,0 6,2 9,6

20.08.2011 г. 5,33 (0,07) 5,65 (0,15) 7,0 6,2 9,6

5. База «Брусовая» (репера из металлических труб)

Створ I Створ II Створ III Створ IV —

11.07.2003 г. 10 10 10 — —

02.09.2005 г. 7,45 (2,55) 8,55 (1,45) 7,6 (2,4) 9,4 —

10.07.2006 г. 6,8 (0,65) 7,8 (0,75) 7,3 (0,3) — —

10.08.2007 г. 6,8 7,5 (0,2) 6,9 (0,4) 2,4 (7,0) —

11.09.2008 г. 5,2 (1,6) 6,3 (1,2) 4,9 (2,0) 2,0 (0,4) —

05.09.2009 г. 4,7 (0,5) 5,5 (0,8) 4,5 (0,4) 2,0 —

06.08.2010 г. 4,5 (0,2) 5,4 (0,1) 4,3 (0,2) 2,0

20.08.2011 г. 4,3 (0,2) 4,9 (0,5) 4,0 (0,3) 2,0

6. Излучина после базы «Брусовая»

Створ I Створ II Створ III Створ IV —

12.07.2003 г. 9,7/9,3 9,15/12,7 4,5/11,5 9,2/15,5 —

3.09.2005 г. 9,3 (0,4) 8,2 (0,95) 4 (0,5) 8,6 (0,6) —

10.07.2006 г. 9,2 (0,1) 8,0 (0,2) 4,0 8,6 —

11.08.2007 г. 9,1 (0,1) 7,9 (0,1) 4,0 8,6 —

12.09.2008 г. 9,1 7,3 (0,6) 4,0 8,0 (0,6) —

05.09.2009 г. 9,0 (0,1) 6,8 (0,5) 3,9 (0,1) 7,8 (0,2) —

07.08.2010 г. 8,9 (0,1) 6,8 3,7 (0,2) 7,8

21.08.2011 г. 8,8 (0,1) 6,7 (0,1) 3,6 (0,1) 7,8

Примечание. В скобках приведены показатели отступания, м/год.

Рис. 1. Ключевые участки береговых деформаций реки Глубокий Сабун

(1 — устье реки Журавлиной, 2 — «Первая горка», 3 — база «Глубокий Сабун»,

4 — первая излучина перед базой «Брусовой», 5 — база «Брусовая», 6 — излучина после базы «Брусовая»)

В настоящее время можно проследить, как изменялся средний показатель преобразования бровки береговых склонов за 9 лет: 2003 г. — 0,26 м/год; 2004 г. — 0,12 м/год; 2005 г. — 0,40 м/год; 2006 г. — 0,21 м/год; 2007 г. — 0,18 м/год; 2008 г. — 0,61 м/год; 2009 г. — 0,13 м/год; 2010 г. — 0,3 м/год (с ключевым участком «Устье реки Журавлиной»), 2011 г. — 0,07 м/год, общий показатель составил за 9 лет наблюдений 0,28 м/год (рис. 2).

Рис. 2. Среднегодовой показатель береговых деформаций реки Глубокий Сабун

Полученные результаты свидетельствуют о низком эрозионном воздействии руслового потока на береговой склон реки Глубокий Сабун в 2009 и 2011 гг.

Характер, интенсивность и скорость эрозионного разрушения во многом зависят от состава и современного состояния пород, определяемого как степенью их литификации, так и фазовым составом воды в них. Наиболее быстро разрушаются берега, сложенные немерзлыми и талыми песками и супесями. Берега, сложенные различными по дисперсности суглинками, размываются в меньшей степени. При этом голоценовые суглинистые образования размываются более интенсивно по сравнению с верхнечетвертичными суглинистыми породами того же генезиса. Еще с меньшей скоростью размываются берега, сложенные среднечетвертичными моренными суглинками в пределах долины Глубокого Са-буна, особенно на участках, где нижняя часть склона выложена грубообломочным материалом. Относительно высокой устойчивостью к размыву обладают торфа.

Аккумулятивная деятельность флювиального типа экзогенного преобразования зависит от развития глубинной, боковой эрозии и затопления во время весенне-летнего половодья. Во всех речных долинах исследуемого района идет активное накопление русловой, пойменной и старичной фаций аллювия. Первая из них образуется на всех отрезках долинных комплексов, но наиболее активное ее формирование происходит на меандрирую-щих участках рек.

Старичные фации формируются в пределах вытянутых замкнутых озер-стариц. Осадки озер-стариц представлены тонкодисперсными, горизонтальнослоистыми образованиями с линзами и прослоями намывного торфа и детрита.

Накопление пойменной фации за период наблюдений фиксировалось в пределах низких уровней поймы и на прирусловых валах.

Территория природного парка «Сибирские Увалы» вовлечена в современный морфо-литогенез достаточно активно, идет формирование и преобразование приповерхностного геологического пространства включая формы земной поверхности. Активность экзогеоди-намических процессов напрямую зависит от литологического состава, характера рельефа, климатического и гидрологического факторов.

В результате проведенного исследования получены следующие показатели: деформация берегового склона отмечена на пяти участках из шести, максимальный показатель отмечен на пятом участке створа II — 0,5 м/год. В связи с этим средний по участку показатель составил 0,25 м/год. Общий средний показатель за 2011 г. равен 0,07 м/год, за 2010 г. — 0,3 м/год. Полученные результаты свидетельствуют о низком эрозионном воздействии руслового потока на береговой склон в 2011 г. За 9-летний период наблюдений в 2011 г. были получены самые низкие показатели деформации береговой бровки — 0,07 м/год, в связи с этим общий многолетний показатель снизился до 0,25 м/год. Значения 2011 г. связаны с аномально низкими уровнем воды в мае и июне, на что повлияли температурные показатели данного сезона.

ЛИТЕРАТУРА

1. Евсеева Н.С., Земцов А.А. Рельефообразование в лесоболотной зоне Западно-Сибирской равнины. Томск, 1990.

2. Земцов А.А. Геоморфология Западно-Сибирской равнины (Северная и центральная части). Томск, 1976.

3. Земцов А.А., Хромых В.С. Проблемы географии Западной Сибири // Вопросы географии Сибири. 1999. Вып. 23.

4. Каменсков Ю.И. Русловые и пойменные процессы. Томск, 1987.

5. Коркин С.Е., Диденко И.Н., Биктагиров Р.Р. Динамика береговых экосистем под влиянием современных рельефообразующих процессов на территории природного парка «Сибирские Увалы» // Эколого-гео-графические исследования восточной части Сибирских Увалов: Сб. науч. ст. / Отв. ред. С.Е.Коркин. Нижневартовск, 2009. Вып. 4.

6. Льготин В.А. Закономерности развития экзогенных геологических процессов как основа рационального использования геологической среды (на примере территории Среднего Приобья): Автореф. дис. ... канд. геол.-мин. наук. Томск, 1990.

7. Хромых В.С. Природное районирование поймы Средней Оби // Вопросы географии Сибири. 1979. Вып. 12.

8. Чалов Р.С., Завадский А.С., Панин А.В. Речные излучины / Науч. ред. Р.С.Чалов. М., 2004.