CC BY
24НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Гидрометеорология и экология №1 2011
УДК 556.164.048
ИЗМЕНЕНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ РЕК КАРАТАЛ, ЛЕПСЫ И АКСУ В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЕГРАДАЦИИ ГОРНОГО ОЛЕДЕНЕНИЯ
А.В. Линейцева
Рассматривается изменение водных ресурсов рек северного склона Жетысуского Алатау в результате деградации горного оледенения в их бассейне. Показано, что при отсутствии оледенения сток рассматриваемых рек на выходе из гор сократится на 4...14 %, а суммарный сток - на 6 %.
В настоящее время наиболее актуальным является вопрос об изменении статистических характеристик стока под влиянием деградации горного оледенения. За 50 лет с 1956 по 2005 год запас воды в ледниках северного склона Заилийского Алатау сократился на 41.. .43 %. Аналогичная тенденция наблюдается и в Жетысуском Алатау [2]. По прогнозам гляциологов, в последних десятилетиях текущего века ледники северного склона Заилийского Алатау практически полностью исчезнут [2, 3].
Как известно, информация о значениях элементов водного баланса в высокогорных зонах речных бассейнов ограничена и часто недостаточно достоверна. Имеется очень небольшое количество работ, в которых приводится достаточно надежная информация о значениях элементов водного баланса в бассейнах горных рек.
В табл. 1 представлены приведенные в этой работе сведения для определения изменения речного стока в бассейне реки Каратал. Используя эту информацию, попытаемся оценить изменение ресурсов стока горных рек в результате деградации горного оледенения в их бассейнах.
Таблица 1
Определение ледникового стока в бассейне реки Каратал (без учета р. Коксу)
Диапазон, м Средняя высота, м -с 2 F, км Годовые осадки Годовое испарение Ледниковый сток
мм 3 млн. м мм 3 млн. м мм 3 млн. м
3900. .4100 4000 0,10 700 0,07 48,5 0,005 651 0,07
3700. 3900 3800 2,50 950 2,38 48,5 0,12 901 2,25
3500. 3700 3600 15,4 1235 19,0 57,7 0,89 1177 18,1
3300. .3500 3400 31,8 1520 48,3 68,2 2,17 1452 46,2
3100. .3300 3200 23,0 1578 36,3 68,2 1,57 1510 34,7
95
Диапазон, м Средняя высота, м -с 2 км Годовые осадки Годовое испарение Ледниковый сток
мм 3 млн. м мм 3 млн. м мм 3 млн. м
2900...3100 3000 3,70 1635 6,05 68,2 0,25 1567 5,80 2700...2900 2800 0,20 1585 0,32 68,2 0,01 1517 0,30 Сумма 76,7 9203 112 428 5,02 8775 107
Средний многолетний годовой сток с ледников в условиях стационарности горного оледенения может быть определен как разность зональных величин осадков, выпадающих на ледники, и испарение с их поверхности. Данные, приведенные в табл. 1, показывают, что средний многолетний объем осадков [4], выпадающих на ледниковую поверхность в бассейне р. Каратал, составляет 112 млн. м3 в год, а величина ледникового стока 107 млн. м3 в год.
Таблица 2
Определение ледникового стока в бассейне р. Коксу
Диапазон, м Средняя высота, м -с 2 км Годовые осадки Годовое испарение Ледниковый сток
мм 3 млн. м мм 3 млн. м мм 3 млн. м
3900.4100 4000 2,20 600 1,32 56,5 0,12 544 1,20
3700.3900 3800 16,1 740 11,9 68,8 1,11 671 10,8
3500.3700 3600 48,4 885 42,8 77,2 3,74 808 39,1
3300.3500 3400 43,1 1030 44,4 83,6 3,60 946 40,8
3100.3300 3200 13,0 1075 14,0 83,6 1,09 991 12,9
2900.3100 3000 1,10 1120 1,23 83,6 0,09 1036 1,14
2700.2900 2800 0,10 1095 0,11 83,6 0,01 1011 0,10
Сумма - 124 5450 116 453 9,75 4997 106
Данные, приведенные в табл. 2, показывают, что средний многолетний объем осадков, выпадающих на ледниковую поверхность в бассейне р. Коксу, составляет 116 млн. м3 в год, а величина ледникового стока 106 млн. м3 в год.
В табл. 3 приведены сведения по определению стока с неледниковой поверхности в бассейне р. Каратал. Величина стока с неледниковой поверхности, приведенная в табл. 3 и 4 определялась как разность общего стока в высокогорной зоне рассматриваемых бассейнов и ледникового стока. Коэффициент стока с неледниковой поверхности определялся как отношение объема стока к объему осадков [4] с неледниковой поверхности.
В табл. 5 приведены результаты расчетов по определению сокращения ледникового стока в бассейне р. Каратал.
96
Таблица 3
Определение стока с неледниковой поверхности в бассейне р. Каратал
Высотный интервал, м -1 оледр км Годовые осадки Сток с неледниковой поверхности Коэффициент стока с неледниковой поверхности
3 мм млн. м 3 мм млн. м
3800.4200 2,60 1650 2,40 1189 1,76 0,72 3400.3800 47,2 2755 67,4 1761 43,1 0,64 3000.3400 23,0 1578 36,3 730 16,8 0,46 2600.3000 3,90 3220 6,37 1481 2,93 0,46 Сумма 76,7 9203 112 5161 64,5 0,57
Таблица 4
Определение стока с неледниковой поверхности в бассейне р. Коксу
Высотный интервал, м -1 оледр км Годовые осадки Сток с неледниковой поверхности Коэффициент стока с неледниковой поверхности
мм 3 млн. м мм 3 млн. м
3800.4200 18,3 1340 13,2 965 9,53 0,72
3400.3800 91,5 1915 87,2 1224 55,8 0,64
3000.3400 14,1 2195 15,2 1015 7,04 0,46
2600.3000 0,10 1095 0,11 504 0,05 0,46
Сумма 124 9203 112 3709 72,4 0,40
Таблица 5
Определение сокращения ледникового стока в бассейне р. Каратал в результате деградации горного оледенения
Высотный интервал, м Площадь оледенения, км2 Объем осадков с ледниковой поверхности, млн. м3 Объем ледникового стока, млн.м3 Коэффициент стока с неледниковой поверхности Сток с ледниковой поверхности после исчезновения ледников, млн.м3 Сокращение стока, млн.м3
3800.4200 2,60 2,45 2,32 0,72 0,56 1,76 3400.3800 47,2 67,4 64,3 0,64 21,2 43,1 3000.3400 23,0 36,3 34,7 0,46 17,9 16,8 2600.3000 3,90 6,37 6,10 0,46 3,17 2,93 Сумма 76,7 112 107 0,57 42,9 64,5
Сток с площади оледенения после освобождения от ледников определялся как произведение объема осадков на коэффициент стока с неледниковой поверхности. Отняв эту величину от значений ледникового стока можно получить оценку сокращения стока в результате деградации горного оледенения в рассматриваемом бассейне. Она составляет 64,5 млн. м3 в год или 559 тыс. м3 на 1 км2 площади оледенения. По отно-
97
шению к среднему многолетнему стоку в замыкающем створе р. Каратал -п. Каратал, это отношение составляет 5,4 %.
В табл. 6 приведены сведения о сокращении стока в бассейнах р. Коксу в результате деградации горного оледенения.
Таблица 6
Определение сокращения ледникового стока в бассейне р. Коксу в результате деградации горного оледенения
Высотный интервал, м Площадь оледенения, км2 Объем осадков с ледниковой поверхности, млн. м3 Объем ледникового стока, млн.м3 Коэффициент стока с неледниковой поверхности Сток с ледниковой поверхности после исчезновения ледников, млн.м Сокращение стока млн.м3
3800.4200 18,3 13,2 12,0 0,72 2,47 9,53 3400.3800 91,5 87,2 79,9 0,64 24,1 55,8 3000.3400 14,1 15,2 14,0 0,46 6,99 7,04 2600.3000 0,10 0,11 0,10 0,46 0,05 0,05 Сумма 124 116 106 0,40 33,6 72,4
Сокращение стока составляет 72,4 млн. м3 в год или 271 тыс. м3 на 1 км2 площади оледенения. По отношению к среднему многолетнему стоку в замыкающем створе р. Коксу - с. Коксу, это отношение составляет 3,2 %.
Коэффициент стока с неледниковой поверхности для бассейнов рек Лепси и Аксу принимался по аналогии с коэффициентом стока, определенным в бассейне реки Улкен Алматы, расположенной в центральной части северного склона Заилейского Алатау.
Сокращение стока составляет 88,5 млн. м3 в год или 467 тыс. м3 на 1 км2 площади оледенения. По отношению к среднему многолетнему стоку в замыкающем створе р. Лепси - аул Лепси, это отношение составляет 14,6 % (табл. 7).
Таблица 7
Определение сокращения ледникового стока в бассейнах рек в результате деградации горного оледенения
Площадь оледенения, км2 Объем осадков с ледниковой поверхности, млн. м3 Объем ледникового стока, млн. м3 Коэффициент стока с неледниковой поверхности Сток с ледниковой поверхности после исчезновения ледников, млн. м3 Сокращение стока, млн. м3
р. Лепси
190 | 173 | 158 | 0,4 | 69,5 | 88,5
р. Аксу
33,1 31,6 28,9 0,4 12,7 16,2
98
Сокращение стока равно 16,2 млн. м3 в год или 489 тыс. м3 на 1 км2 площади оледенения. По отношению к среднему многолетнему стоку в замыкающем створе р. Аксу - с. Жансугуров, это отношение составляет 4,5 %.
Таблица 8
Определение сокращения ледникового стока для суммы 4-х рек (Каратал, Коксу, Лепси и Аксу) в результате деградации горного оледенения
Объем ледникового стока, млн. м3 Сток с ледниковой поверхности после исчезновения ледников, 3 млн. м Сокращение стока, 3 млн. м
400 219 181
Сокращение стока составляет 181 млн. м3 в год или 428 тыс. м3 на 1 км2 площади оледенения. По отношению к среднему многолетнему суммарному стоку в замыкающих створах рек это отношение составляет 6 %.
Следует отметить, что сокращение общего стока будет происходить не сразу после освобождения определенной части горного бассейна от покровного оледенения. Оно будет увеличиваться постепенно по мере формирования в верхнем деятельном слое бассейна примерно таких же ледотермических и инфильтрационных характеристик, как и у расположенных рядом, на тех же высотных отметках современной неледниковой поверхности.
Автор выражает глубокую благодарность В.В. Голубцову за помощь в проведении исследования и написании статьи.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вилесов Е.Н., Морозова В.И. Современные тенденции измения размеров оледенеия и ледникового стока в бассейне реки Каратал, Западная Джунгария. // Гидрометеорология и экология. - №3 - 2006. -С. 80-92.
2. Вилесов Е.Н., Уваров В.Н. Эволюция современного оледенения Заи-лийского Алатау в XX веке. - Алматы; 2001. - 252 с.
3. Голубцов В.В. Изменение водных ресурсов и режима рек в результате деградации горного оледенения в их бассейнах. // Гидрометеорология и экология. - 2008. - № 1. - С.47-61.
4. Северский И.В.. Снежные лавины Заилийского и Джунгарского Алатау. - Алма-Ата: Наука, 1978. - 255 с.
РГП «Казгидромет», г. Алматы
99
TAy М¥З БAСУ AЗЫП ТОЗУДЬЩ НЭТИЖEСIНДE ЦAРATAЛ, ЛEПСИ ЖЭНE AKCy вЗEНДEРШЩ СУ K;ОРЛAРAЫНЬЩ вЗГEРIСI
А.В. Линейцева
Азът-тозудъщ нэтижестде may муз 6acydbi Жеmiсy Алamayыныц солтустЫ бayрaйыныц 03eHdepiHiц су цорлaрыныц олaрдыц хayызындaгы взгерiсmi цaрaлaды.
Жиынтыц нaya бул б %-ке шыгyдaгы цaрaлamын взендердщ нayaныц муз бaсyы жоц болгaндa 4...14 %-ке цaлaлыц цысцaргaнын кврсетшген.
100
