CC BY
24О ПРИЧИНАХ ПОДТОПЛЕНИЯ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ В БАССЕЙНЕ Р. АЛАЗЕИ
С. П. Готовцев, Н. А. Находкин, Е. В. Барышев, Л. И. Копырина
Семён Петрович Гот овцев,
кандидат геолого-минералогических наук, ст арший научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН.
Состояние проблемы
В последние годы населенные пункты, расположенные в бассейне среднего течения р. Алазеи, ежегодно подтопляются паводковыми водами. Причем с каждым годом уровень воды повышается, и даже осенью он значительно выше уровня воды, который наблюдался во время прежних весенних половодий. На ликвидацию последствий этих негативных явлений ежегодно расходуются миллионы рублей.
Река Алазея, длиной 1100 км и площадью бассейна 64,4 тыс. км2 [1], берет свое начало на южных склонах Алазейского плоскогорья, питаясь, в
основном, за счет атмосферных осадков. Река имеет весьма пологий продольный профиль, поэтому русло ее сильно меандрирует и практически на всем своем протяжении несудоходно. В бассейне среднего течения р. Алазеи много термокарстовых, эрозион-но-пойменных и старичных заливных озер, протяженных и мелководных проток («айааны» и «сиэни»). Заозе-ренность отдельных участков достигает 40 - 50% и более. Наибольшими размерами отличаются озера термокарстового генезиса. Площадь отдельных из них достигает 100 км2 и более. Вскрытие реки и ледоход обычно происходят в конце мая - начале июня.
На фото веерху - озера бассейна р. Алазеи западнее с. Аргахтах.
Николай Александрович Находкин,
кандидат биологических наук, 1-й заместитель начальника ГУ «Пожарно-спасательная служ ба РС(Я)».
на чальник ГУ «Пож арно-спасательная служ ба РС(Я)».
Любовь Иннокентьевна Копырина,
кандидат биологических наук, ст аршийнаучный сотрудник Института биологических проблем криолитозоныт СО РАН.
Средние части склонов Алазейского плоскогорья представлены ландшафтами с произрастанием лиственничных, лишайниковых и ерниковых редколесий на горно-мерзлотно-таежных почвах. Низкие равнины, дренируемые рекой в среднем ее течении, характеризуются преобладанием аласных ландшафтов термокарстовых равнин на мерзлотных северо-таежных и перегнойно-глеевых почвах при неглубоком залегании ледового комплекса. В своем нижнем течении р. Алазея пересекает зоны субарктической и арктической мохово-лишайнико-вой тундры.
По условиям формирования геокриологической обстановки район относится к северной геокриологической зоне со сплошным распространением многолетне-мерзлых толщ с диапазоном изменения среднегодовых температур горных пород от -2,0° до -14,0° С [2]. Мощность многолетней мерзлоты в предгорной денудацион-но-аккумулятивной части региона изменяется от 200 до 350 м, а в подзоне субарктической ерниково-кочкарной тундры возрастает до 300 - 400 м. На севере, в подзоне арктической тундры, она доходит до 400 - 500 м. Глубина сезонного протаивания грунтов, в зависимости от поверхностных условий и состава слагающих грунтов, изменяется от 0,4 до 1,2 м.
На исследуемой территории широкое развитие получили аллювиальные, озерно-аллювиальные, озерно-болотные и криогенно-эоловые четвертичные отложения, представленные породами «лёссово-ледовой формации» [3], часто именуемые ледовым комплексом, которые сформировались в наиболее суровые эпохи верхнего плейстоцена и имеют очень высокую (до 80 - 90%) льдистость. Мощность отложений ледового комплекса достигает 80 м [4].
Гидрологические наблюдения на р. Алазее ведутся на двух гидропостах, расположенных в селах Аргахтах (с 1961 г.) и Андрюшкино (с 1962 г.). Уровни воды в реке уже третий год держатся на высоких отметках, близких к критическому (рис. 1). На некоторых участках река слилась с озерами в единый проточный водоем.
В связи с серьезностью ситуации и для изучения причин необычных паводковых явлений на р. Алазее по распоряжению Правительства РС(Я) № 1354-р от 8 октября 2007 г. была создана научная группа (руководитель - к.б.н. Н.А. Находкин). В состав ее вошли специалисты ГУ «Пожарно-спасательная служба Республики Саха (Якутия)», Института мерзлотоведения СО РАН, Якутского управления гидрометеослужбы и мониторинга окружающей среды, ОАО «Якутагро-промпроект» и Института горного дела Севера СО РАН. Научной группой с 27 по 29 октября 2007 г. было проведено экспедиционное обследование участков расположения подтопляемых населенных пунктов в бассейне р. Алазеи, проанализированы имеющиеся сведения по климату, гидрологии, геокриологии и геологии, предложены предварительные рекомендации по защите от паводковых вод сел Аргахтах и Андрюшкино.
Село Аргахтах, в котором насчитывается около 130 жилых домов и проживает более 600 человек, очень сильно пострадало от весеннего паводка 2007 г. Для защиты этого села от наводнений было предложено два варианта: 1) строительство водоотводного канала; 2) создание круговой дамбы. Второй вариант, на наш взгляд, является лишь теоретическим предложением, поскольку создать дамбу длиной 5,5 км, высотой 4,0 и шириной 16,0 м, учитывая большую удаленность села от промышленных центров и транспортных магистралей, практически невозможно. Причем сооружение подобной дамбы не гарантирует 100%-ную защиту села от подтопления. Строительство водоотводного канала также не спасет поселок от подтопления. При этом канал должен принять не менее половины объема стока реки, т.е. размеры его поперечного сечения должны быть не менее 80 кв. м.
Село Андрюшкино, расположенное в среднем течении р. Алазеи, в 2006 - 2007 гг. также серьезно пострадало от водной стихии. Необходимо отметить, что это уникальный, единственный в мире населенный пункт, где юкагиры разговаривают между собой на родном языке. В с. Андрюшкино дети обучаются в школе на пяти языках: русском, якутском, чукотском, юкагирском и эвенском. Это село является родиной известного юкагирского писателя Семена Курилова.
Несмотря на расположение большинства жилых зданий этого села на 3 - 4 м выше уровня воды в р. Алазее, состояние их вызывает большую тревогу, в первую очередь, из-за неблагоприятных инженерно-геокриологических условий. Грунты, на которых построены все здания, представлены здесь сильнольдистыми (от 30 до 70%) четвертичными отложениями, содержащими повторно-жильные льды. Это предопределяет быстрое вымывание грунтов и сильное их проседание при прота-ивании (рис. 2). Фактически это означает, что, например, при протаивании льдистого грунта на 1 м просадка поверхности возможна до 70 см.
* :
! 3 ММ
I 1 I I I
- Зши ыади ТТК г
- Зп**р ли г
I ч
- Кртгк-исшй г|рГ1|Ь|
\ I
Рис.
1. Динамика уровня воды р. Алазее в период весеннего половодья (2007 - 2008 гг.) на участке населенного пункта Сватай.
Рис. 2. Деформации дневной поверхности в результат е вытаивания подземных льдов.
Для защиты с. Андрюшкино от наводнений было предложено построить круговую дамбу длиной 3 км и объемом 60 тыс. куб. м. Однако, это, скорее всего, «экзотический» вариант защиты данного села, поскольку до ближайшего районного центра - пос. Черского - около 400 км полного бездорожья. Проблемы возникают даже с обеспечением населения продуктами, не говоря о доставке тяжелой карьерной техники.
Анализ проведенных научной группой наблюдений и собранных сведений по гидрологи и мерзлотным условиям бассейна р. Алазеи однозначно указывал на то, что основной причиной возникновения опасных паводковых ситуаций является потепление климата. Это вызывает повышение температуры речных вод, сокращение периода ледостава на реках, увеличение мощности сезонно-талого слоя и интенсивное таяние подземных льдов, залегающих в береговых отложениях.
лем криолитозоны СО РАН) и Якутского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, начала свою работу в конце июня 2008 г. В результате проведенных полевых исследований в июне - июле и сентябре - октябре был получен большой объем фактических данных. В экспедиции (начальник -к.г.-м.н. С.П. Готовцев) работали 26 человек, из них 12 научных сотрудников, в том числе 5 кандидатов наук. Участники экспедиции провели исследования р. Алазеи от пос. Аргахтах до участка «Логашкино», который находится на берегу ВосточноСибирского моря (рис. 3).
Сотрудники экспедиции изучали влияние высоких паводков на качество речной воды, структуру почвенно-растительного покрова и экосистему р. Алазеи. Исследования показали, что содержание железа в воде этой реки превышает ПДК в 10 -21 раз, фенола - в 2 - 3 раза. Вблизи населенных пунктов отмечается повышенная концентрация азота аммонийного.
На участках, которые ранее были затоплены, наблюдается значительная деградация почвенно-растительного покрова. Это вызвано кислородным голоданием и избыточным увлажнением почв, неблагоприятными окисли-тельно-вос-становительными условиями, что значительно снижает плодородие почв. Так, по берегам р. Алазеи на расстоянии до 50 м от речной поймы отмечено изменение состава и структуры растительных сообществ и массовая гибель лиственничных лесов (рис. 4). Погибшие деревья являются благоприятным субстратом для быстрого размножения насекомых-вредителей и грибных болезней деревьев. Увеличение количества сухостоя в долине р. Алазеи повышает пожарную опасность лесов.
Были проведены буровые работы в селах Аргахтах и Андрюшкино. Установлено, что на участках подтопления паводковыми водами значительно увеличилась глубина сезонного протаивания грунтов. Если раньше она не превышала 0,6 - 0,8 м [4], то в настоящее время составляет
О результатах проведенных экспедиционных работ в 2008 г.
Учитывая серьезность существующей ситуации, Правительство Республики Саха (Якутия) приняло решение (Постановление от 4 марта 2008 г.) об организации научной экспедиции «Алазея - 2008» для комплексного изучения причин происходящих изменений в бассейне р. Алазеи и разработки рекомендаций по защите населенных пунктов от негативного влияния паводковых вод.
Комплексная экспедиция «Алазея -2008», в работе которой приняли участие сотрудники институтов Якутского научного центра СО РАН (институтов мерзлотоведения, физико-технических проблем Севера и биологических проб-
Рис. 3. Участники экспедиции «Алазея - 2008» на берегу Вост очно-Сибирского моря (24 сентября 2008 г.).
Рис. 4. Погибшие лиственничные леса по берегам р. Алазеи.
1,2 - 1,4 и более метров. Увеличение глубины сезонного протаивания грунтов местами вызвало деградацию льдистых многолетнемерзлых толщ, что способствует проявлению локальных термокарстовых просадок дневной поверхности.
Гидрологическим отрядом экспедиции под руководством к.г.н. Д.Д. Ноговицына изучались особенности стока р. Алазеи от верховьев (250 км выше с. Сватай) до ее устья (участок «Логашкино»). На выбранных створах проведены гидрометрические работы, которые включали измерение уровня, глубины, уклона и расхода воды. Предварительный анализ полученных результатов показывает, что одной из основных причин повышения уровня воды в р. Алазее является принудительный и естественный спуск воды из озер. Установлено, что за послед-
ние 10 - 15 лет произведены спуски воды из крупных озер, водосборные бассейны которых подключились к формированию стока р. Ала-зеи.
В связи с высоким положением уровня воды по берегам реки активизировались термоэрозионные процессы, в результате чего значительно увеличилось поступление взвешенных наносов в водную экосистему (рис. 5). Турбулентность воды по всей длине р. Алазеи весьма высокая, поэтому происходит повсеместное накопление современных наносов с сужением естественного сечения русла реки. Это подтверждается тем, что по всей длине реки наблюдается неравномерное падение уровня воды (от 0,5 до 1,5 м), что придает ее продольному профилю ступенчатый характер. В устьевой части р. Алазеи сформировался обширный устьевой бар, который подпирает водный поток, сдерживая его потенциальную воднуюэнергию.
Резюмируя вышесказанное, можно отметить, что происходящие изменения гидрологического режима р. Алазеи обусловлены не только изменениями климата, но и спровоцированы в определенной степени антропогенными факторами.
Полученные результаты проведенных экспедиционных работ позволяют высказать следующие рекомендации:
1) принять меры по запрещению искусственного спуска озер в водосборном бассейне р. Алазеи;
2) провести дноуглубительные работы в приустьевой части р. Алазеи с целью ликвидации наносного барража, подпирающего водный поток реки;
3) организовать дополнительные гидрометеорологические посты на р. Алазее вблизи сел Сватай, Аргахтах и на участке «Кокунья»;
4) учитывая, что природа бассейна р. Алазеи первоз-данна, а также в целях сохранения уникальных ландшафтных комплексов, рассмотреть вопрос об организации в его пределах особо охраняемой природной зоны;
5) продолжить начатые комплексные экспедиционные исследования в бассейне р. Алазеи в 2009 г.
Рис. 5. Разрушающиеся берега рек в зоне арктической т ундры.
Лит ерат ура
1. Чистяков Е.Г. Водные ресурсы рек Якутии. - М.: Наука, 1964. -254 с.
2. Геокриология СССР. Восточная Сибирь и Дальний Восток. - М.: Недра, 1989. - 515 с.
3. Томирдиаро С.В. Лессово-ле-довая формация Восточной Сибири в позднем плейстоцене и голоцене. - М.: Наука, 1980. -184 с.
4. Каплина Т.Н. История мерзлых т олщ северной Якутии в позднем кайнозое // История развития многолетнемерзлых пород Евразии. - М.: Наука, 1981. - С. 153 -181.
