CC BY
121
Гидрогеология и инженерная геология
УДК 550.42:577.4(571.1)
ВОДНЫЙ И ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ВАСЮГАНСКОГО БОЛОТА (ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ, РОССИЯ)
О.Г. Савичев, В.А. Базанов*, А.А. Скугарев*, Ю.А. Харанжевская**, А.В. Шмаков
Томский политехнический университет *ООО «ИНГЕОТЕХ», г. Томск **Сибирский НИИ сельского хозяйства и торфа СО РАСХН, г. Томск E-mail: [email protected]
Рассмотрены гидрологические и гидрохимические условия восточной части крупнейшего в мире Васюганского болота (Западная Сибирь). На примере внутриболотной реки Ключ выполнено геоэкологическое районирование водосборной территории, определеныы среднемноголетние значения элементов водного баланса и их внутригодовое распределение. Установлено, что водный сток р. Ключ относительно слабо связан с общим увлажнением водосбора вследствие накопления и перераспределения влаги в болотных экосистемах. Приведены предварительные сведения о внутригодовом изменении химического состава болотных вод сосново-сфагново-кустарничковой экосистемыI. Показано, что наиболее интенсивные гидрогеохимические процессыi протекают на окраинах болота.
Ключевые слова:
Болотные экосистемыI, водный и гидрохимический режим, Васюганское болото, Западная Сибирь. Key words:
Bog ecosystems, water and hydrochemical regime, the Kluch river, the Vasyugan bog, the Western Siberia.
Введение
Васюганское болото, расположенное в южной части Западной Сибири, является одним из крупнейших болот мира. Согласно [1], его площадь составляет 5269437 га. Однако, по мнению авторов, это оценка носит весьма приближенный характер (в сторону занижения) вследствие сложности определения границ непрерывно изменяющего комплекса олиготрофных (верховых), мезотрофных (переходных), евтрофных (низинных) болот, вну-триболотных водоёмов и водотоков, заболоченных земель. По данным [2, 3], средняя скорость вертикального прироста торфяной залежи на Васюган-ском болоте составляет около 1... 1,5 мм/год. Следовательно, ежегодно объем торфяной залежи увеличивается более чем на 0,05 км3. Соответственно, возрастает и объем аккумулируемой в болоте воды (ориентировочно 0,040...0,045 км3), что не может не оказывать влияние на состояние окружающей среды и климата, по крайней мере, на региональном уровне. С учётом этого авторами с 2000 г. проводит-
ся системное изучение водного и гидрохимического режима Васюганского болота. Ниже приведены результаты исследования водного и гидрохимического режима малой реки Ключ (элемент гидрографической системы: р. Ключ - р. Бакчар - р. Чая -р. Обь), водосбор которой расположен в восточной части Васюганского болота (рис. 1). Выбор именно этого объекта обусловлен как его типичностью для южно-таёжной подзоны Западной Сибири, так и наличием длительных рядов гидрологических и метеорологических наблюдений.
Исходные материалы и методика исследования
Исходной информацией послужили: 1) данные Томского политехнического университета (ТПУ), ОАО «Томскгеомониторинг» и Сибирского НИИ сельского хозяйства и торфа (СибНИИСХиТ) СО РАСХН о химическом составе болотных вод в водосборе р. Ключ и на прилегающих территориях за 2001-2009 гг.; 2) данные ОАО «Томскгеомонито-ринг» о химическом составе подземных вод на ре-
Гидрогеология и инженерная геология
Рис. 2. Схема распространения внутриболотных биогеоценозов в водосборе р. Ключ (номера выделенных участков соответствуют перечню биогеоценозов в табл. 1)
ко внутригодовым распределением теплоэнергетических ресурсов [7], но и регулирующей ролью внутриболотных экосистем, в которых происходит накопление и перераспределение запасов влаги. При этом важное значение имеет и различие в условиях стока с заболоченных и незаболоченных территорий в годы разной водности, описанное в [8], и возможность стока одновременно в разные речные системы. В частности, с рассматриваемой территории водный сток может осуществляться не только р. Ключ, но и в расположенную восточнее р. Гаври-ловку (элемент гидрографический системы р. Га-вриловка - р. Икса - р. Чая - р. Обь).
Подъем уровней болотных вод обычно приурочен к апрелю, максимумы - в мае, после чего наблюдается постепенное их уменьшение (табл. 2). Наибольшие колебания уровней болотных вод характерны (по величине среднего квадратического отклонения) для сосново-сфагновых внутриболот-ных экосистем в августе - сентябре, наименьшие -на сфагново-осоковой топи, где одновременно, как правило, наблюдались и минимальные глубины залегания болотных вод относительно поверхности болота. Диапазон колебаний уровней болотных вод в целом незначительный - от 0,04 до 0,17 м.
Таблица 1. Морфометрические характеристики водосбора р. Ключ (замыкающий створ у с. Полынянка)
№ на рис. 2 Экосистема Площадь
км2 %
I болотная сфагново-сосново-кустарничковая 13,63 18,0
II болотная сосново-сфагново-кустарничковая 7,33 9,7
III болотная грядово-мочажинный комплексная 19,2 25,3
IV болотная грядово-мочажинно-озерковый комплексная 6,86 9,1
V болотная сфагново-осоковые и сфагново-осоково-пушицевая (топи) 6,21 8,2
VI болотная сфагново-осоковый и сфагново-осоково-пушицевая (топи) в истоках водотоков 4,48 5,9
VII лесная лиственная и смешанная 15,56 20,6
VIII агроэкосистема (поля) 1,73 2,3
IX нарушенная болотная (гари) 0,49 0,6
X болотная берёзово-осоково-кустарниковая 0,21 0,3
Водосбор в целом (согласно [6], 44 км2) 75,7 100
Суммарная заболоченность (согласно [6], 15 %) 57,92 76,6
Анализ многолетних изменений элементов водного баланса рассматриваемой территории, результаты которого частично приведены в [4], показал, что в последние 15...20 лет (по сравнению с 1970-1980-ми гг.) наблюдается: 1) увеличение
Известия Томского политехнического университета. 2010. Т. 316. № 1
// Известия Томского политехнического университета. - 2009. - Т. 315. - № 1. - С. 80-83.
6. Основные гидрологические характеристики. Т. 15. Алтай, Западная Сибирь и Северный Казахстан. Вып. 1. Верхняя и Средняя Обь / под ред. Е.П. Шурупа. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 488 с.
7. Инишева Л.И., Дубровская Л.И., Инишев Н.Г. Гидрологический режим верхового болота // Мелиорация и водное хозяйство. - 2008. - № 1. - С. 54-57.
8. Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. - Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 280 с.
9. Савичев О.Г. Химический состав болотных вод на территории Томской области (Западная Сибирь) и их взаимодействие с ми-
неральными и органоминеральными соединениями // Известия Томского политехнического университета. - 2009. -Т. 314. - № 1. - С. 72-77.
10. Савичев О.Г., Базанов В.А., Здвижков М.А. Химический состав природных вод болотных ландшафтов с разной степенью антропогенной нагрузки // Проблемы поисковой и экологической геохимии Сибири: Труды российской научн. конф. / под ред. С.Л. Шварцева. - Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2003. - С. 274-276.
Поступила 30.09.2009г.
УДК 550.42:577.4(571.1)
МНОГОЛЕТНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДНОГО БАЛАНСА БАССЕЙНОВ МАЛЫХ РЕК НА ЮГЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
О.Г. Савичев, И. Болом*, Ю.А. Харанжевская**
Томский политехнический университет *Чешский технический университет, г. Прага "Сибирский НИИ сельского хозяйства и торфа СО РАСХН, г. Томск E-mail: [email protected]
На примере типичных для подтаёжной и южнотаёжной подзон Западной Сибири малых рек в бассейнах рр. Томь и Чая - рек Порос, Басандайка и Ключ - выполнен расчет месячного водного баланса и статистический анализ многолетних изменений сезонных и годовых значений общего увлажнения водосборов, стока и его потерь. Установлено, что после 1970 г. произошло статистически значимое увеличение температуры приземного слоя атмосферного воздуха и, как следствие, смещение границ гидрологических сезонов. В северной части бассейна р. Томь в последние 2-3 десятилетия это проявляется в увеличении зимнего стока р. Басандайка. В случае сильно заболоченных территорий в бассейне р. Чая, напротив, произошло статистически значимое уменьшение стока в весенний и зимний периоды вследствие определенного уменьшения увлажнения. Антропогенное влияние на сток малых рек в целом незначительно.
Ключевые слова:
Юг Западной Сибири, малые реки, водный баланс, многолетние изменения. Key words:
The south of Western Siberia, the small rivers, water balance, long-term changes.
Введение
В последние десятилетия во многих регионах мира, включая Западную Сибирь, наблюдаются заметные изменения климата, связанные с ростом среднегодовой температуры приземных слоёв атмосферного воздуха. В перспективе они могут стать причиной значительных перемен в социально-экономическом развитии обширных территорий, что обусловливает актуальность исследований многолетних изменений климатических и связанных с ними гидрологических условий. В данной работе эта проблема рассмотрена в рамках изучения водного баланса водосборов малых рек подтаёжной и южно-таёжной подзон Западной Сибири - рек Басандайка, Порос (правый и левый притоки р. Томь) и Ключ (элемент речной сети: Обь - Чая - Бакчар - Ключ; рисунок).
Актуальность работы обусловлена необходимостью понимания возможных последствий наблюда-
емого потепления климата и прогрессирующего заболачивания Западной Сибири [1, 2] на водный сток малых рек, а выбор объекта исследований -тем, что указанные водотоки являются типичными для южнотаёжной (р. Ключ, водосбор в пределах Васюганского болота) и подтаёжной (рр. Басандай-ка и Порос) подзон, причём сток р. Басандайка формируется в условиях, более близких к южнотаёжной подзоне, а сток р. Порос - к лесостепной зоне. Кроме того, значительная часть долины р. Порос занята торфяниками мощностью до 3 м и более, а территория водосбора р. Басандайка характеризуется наличием низинных болот в долине и понижениях на водоразделах с незначительной мощностью торфяной залежи. Таким образом, несмотря на географическую близость, физико-географические и морфометрические характеристики указанных водотоков и их водосборов, а следовательно, и водный режим существенно отличается друг от друга.
