CC BY
83
УСТЬЕВЫЕ ОБЛАСТИ РЕК В УСЛОВИЯХ НЕСТАБИЛЬНОГО УРОВНЯ МОРЯ
УДК 551.482.6 (262.81: 282.247.41: 282.247.444)
В.Н. Михайлов1, Д.В. Магрицкий2, В.И. Кравцова3, М.В. Михайлова4, М.В. Исупова5
ВОЗДЕЙСТВИЕ ИЗМЕНЕНИЙ УРОВНЯ КАСПИЙСКОГО МОРЯ
И ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ
РЕЖИМ И МОРФОЛОГИЮ УСТЬЕВ РЕК6
Рассмотрены закономерности реакции устьев рек, впадающих в Каспийское море, на изменения его уровня, стока воды и наносов рек. Изменения гидрологического режима и морфологического строения устьев Волги, Терека, Сулака, Урала и Куры проанализированы отдельно для трех периодов — понижение уровня Каспия до 1978 г., его повышение в 1978—1995 гг. и относительная стабилизация в последние 15 лет. Выявлены существенные различия в гидролого-морфологических процессах в разных устьях, обусловленные различиями в стоке наносов рек, уклоне поверхности дельт и дна устьевого взморья. Проверены некоторые теоретические и методические подходы при анализе и расчете рассматриваемых процессов. Полученные результаты могут быть распространены на устья других рек России и мира.
Ключевые слова: Каспийское море, реки, устья, дельты, устьевые взморья, сток рек, понижение и повышение уровня моря.
Введение. Изменения гидрологического режима и морфологического строения устьев рек, впадающих в Каспийское море, и влияние стока рек и уровня Каспия на эти изменения давно привлекали внимание географов и экологов широкого профиля, гидрологов, океанологов, геоморфологов, инженеров в разных отраслях хозяйства и специалистов в области охраны природы. Это можно объяснить прежде всего двумя причинами. Во-первых, освоение богатых земельных, водных, биологических и минеральных ресурсов устьев Волги, Терека, Сулака, Урала и Куры, находившихся в густонаселенных и экономически развитых регионах бывшего СССР (ныне — в пределах юга России, Казахстана и Азербайджана), было невозможно без учета состояния природной среды рассматриваемых объектов, и прежде всего их гидрологических, морфологических и экологических условий и их изменений. Во-вторых, устьевые области перечисленных рек и особенно их дельты — очень изменчивые природные объекты, развивающиеся в результате специфических устьевых процессов. Эта изменчивость усугубляется воздействием внешних факторов — естественных и особенно антропогенных изменений стока воды и наносов рек и значительного колебания уровня Каспийского моря.
Из устьев каспийских рек наибольшее внимание всегда уделялось дельте и взморью Волги. В исследо-
ваниях этого объекта можно выделить три периода: довоенный, когда были проведены первые исследования дельты [8], 1950—1980 гг., когда усилиями специалистов ГОИНа, ГГИ, Астраханского заповедника получены обширные данные об этом объекте [3, 4, 6, 30, 31, 34], и конец XX — начало XXI в., когда проводили исследования сотрудники МГУ, ГОИН и ИВП РАН [11, 18, 29, 32, 33]. Обширные исследования проведены (в основном силами ГОИНа и МГУ) также в устьях рек Терек и Сулак [1, 2, 5, 7, 10, 20, 22, 26, 27]. В меньшей степени изучены современные процессы в дельтах Урала [13, 14, 29] и Куры [1, 9, 19]. Обзор результатов исследований устьев Волги, Терека, Сулака, Урала и Куры приведен в обобщающих работах [16, 21].
По данным указанных выше работ проанализированы изменения гидрологического режима и процессов дельтоообразования в устьях каспийских рек, в основном в период падения уровня Каспийского моря до 1978 г. и по состоянию на 1980—1990 гг. Перестройке режима и строения устьев рек в период резкого повышения уровня моря в 1978—1995 гг. внимания уделено значительно меньше.
Тем не менее эти исследования позволили получить уникальный материал, отражающий реакцию устьев рек на значительные и разнонаправленные изменения уровня приемного водоема, а также на антропогенное изменение стока рек. Появились предпосыл-
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, географический факультет, кафедра гидрологии суши, профессор, e-mail: newdelta@mail.ru
2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, географический факультет, кафедра гидрологии суши, ст. науч. с., e-mail: magdima@yandex.ru
3 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, географический факультет, научно-исследовательская лаборатория аэрокосмических методов, вед. науч. с., e-mail: vik@lakm.geogr.ms.su
4 Институт водных проблем РАН, ст. науч. с., e-mail: m.v.mikhailova@gmail.com
5 Институт водных проблем РАН, ст. науч. с., e-mail: misupova@ yandex.ru
6 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты № 08-05-00305 и 10-05-00061), ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" (государственный контракт № 02.740.11.0336).
ки для научного обобщения этих данных и выявления универсальных закономерностей реакции устьев рек на изменения внешних факторов — стока рек и уровней морей. Анализ таких закономерностей и разработка соответствующих методов расчета и прогноза устьевых процессов в изменяющихся природных условиях становятся особенно актуальны в современных условиях глобального изменения климата [35, 36] и сопутствующих ему повышения уровня Мирового океана, изменения стока рек, активизации воздействия морских факторов на дельты и др. Опыт изучения процессов изменения режима и строения устьев каспийских рек в качестве аналогов ожидаемых в XXI в. процессов в устьях других рек России и мира может оказаться весьма полезным. Обобщение такого опыта, имеющего не только региональное, но и более общее значение, и является задачей статьи.
Теоретические и методические предпосылки исследований. В основу исследований изменения гидрологического режима и морфологического строения устьев рек, впадающих в Каспийское море, положен ряд следующих теоретических подходов и концепций.
Во-первых, устья рек (в первую очередь речные дельты) необходимо рассматривать как промежуточные области между речными бассейнами и приемными водоемами, как продукты взаимодействия рек и морей или озер, как индикаторы естественных и антропогенных изменений стока рек и уровня приемных водоемов, в качестве одних из самых изменчивых и уязвимых географических объектов на планете [15, 23—25, 35, 36].
Во-вторых, крупномасштабные изменения морфологического строения дельт можно оценить с помощью балансовых подходов [15, 17, 23—25, 28]. В частности, при стабильном уровне приемного водоема для установления величины выдвижения дельты в море (устьевого удлинения) АЬ можно использовать упрощенное уравнение баланса наносов в объемных единицах:
АЬ = (^р - Wв)/B
ь
МКД взм,
(1)
где Жр — сток дельтоформирующих наносов, обычно составляющий ~50% суммарного стока взвешенных и влекомых наносов реки [15, 16, 25]; Кв — величина уноса наносов с морского края дельты (МКД) под воздействием морского волнения; ВМКд — длина МКД; квзм — средняя глубина взморья. Уравнение (1) показывает, что выдвижение дельты в море тем больше, чем больше сток наносов реки (Кр) и меньше глубина взморья (Лвзм). При понижающемся уровне моря уравнение баланса наносов получит вид
АЬ = АЬ + АЬ =
акт пасс
= (К - Ю/[ВМКД(\™ - 0,5АНм)] + АНм/'в
(2)
где АЬ„„_ и АЬ„„„„ — "активное" выдвижение дельты,
акт пасс
обусловленное отложением речных наносов, и "пассивное" выдвижение, обусловленное обнажением
части дна взморья соответственно; АНм — изменение уровня моря (в данном случае АНм < 0); ' — уклон дна устьевого взморья. Уравнение (2) показывает, что вклад "активного" выдвижения дельты в море в общее выдвижение тем больше, чем больше снижение уровня моря, Кр и /взм. Если уровень моря повышается (АНм > 0), то нужно использовать концепцию так называемой подпорной призмы, т.е. того объема Кп п, который создается на поверхности дельты при повышении уровня моря. Объем этой призмы равен
Кп.п = 0,5^затАНм = 0,5АHMWд, (3)
где ^зат — потенциальная площадь затопления дельты, в свою очередь равная АЯмВМКд//д, /д — уклон поверхности дельты в зоне потенциального затопления. Уравнение (3) показывает, что объем подпорной призмы тем больше, чем больше АНм и длина МКД и меньше /д. Произойдет ли в действительности затопление дельты и каковы будут его размеры, зависит от соотношения объемов Wпп и интегрального (суммарного) стока дельтообразующих наносов Wр за период повышения уровня моря. При Wр< Wпп может быть затоплена часть дельты. Если же Wр > Wпп, то, несмотря на повышение уровня моря, дельта будет продолжать выдвигаться в море, и интенсивность этого выдвижения может быть оценена по приближенной формуле:
АЬ = а^ - ^ - ^п.п)/[ВМКд(Ьвзм + 0,5АНм)].
В-третьих, для прогноза русловых процессов в зоне взаимодействия реки и приемного водоема может быть применена концепция так называемого устойчивого уклона (/0). 10 — такой уклон водной поверхности в русле, при котором отсутствуют необратимые (направленные) вертикальные русловые деформации, русло находится в динамически устойчивом состоянии и возможны лишь обратимые (знакопеременные) деформации русла. Уклон 10 зависит от расхода воды (0), концентрации руслоформирующих наносов (уп) в половодье [15]:
10 = 8,16 • Ю-5^0,11^0,17.
Характер (направленность) русловых деформаций зависит от соотношения фактического (Т) и устойчивого (10) уклона. При I> 10 должны происходить эрозия и понижение отметок дна русла, при I < 10, наоборот, — отложение наносов и повышение русла. Величина I изменяется при устьевом удлинении русла, искусственном его сокращении, изменении уровня приемного водоема, а величина 10 — при естественном или антропогенном изменении Q и 5п.
В-четвертых, изменение гидрологических условий в реке и рукавах дельты при изменении водного стока реки или уровня приемного водоема можно оценить с помощью разнообразных методов русловой гидравлики [15, 17, 24]. Так, дальность распростране-
ния подпора (¿п, км) от поднявшегося уровня моря можно рассчитать по простой формуле
¿п = 10-3МЯм//0, (4)
где ЛНм — повышение уровня моря (м) на МКД, /0 — уклон водной поверхности в реке или рукаве дельты в межень перед началом повышения уровня моря (п ■ 10-5), к — коэффициент, который, как показали исследования [17, 24], варьирует от 1,6 до 2,4 (в среднем ~2,0). Также с помощью гидравлических методов можно рассчитать дальность распространения нагонов [24], перераспределение стока между рукавами дельты при повышении уровня моря [24], изменение морфометрических характеристик рукавов в процессе их активизации или отмирания [32].
Наряду с теоретическими подходами и методами при исследованиях применялись статистические методы, методы трендов и аналогов, географических обобщений и сравнений, широко использованы космические снимки, для чего применительно к исследованию динамики дельт на географическом факультете МГУ разработана специальная методика [12].
Объекты исследования. В статье рассмотрены изменения устьев основных рек, впадающих в Каспийское море, — Волги, Терека, Сулака, Урала и Куры. Всего же в Каспий впадает свыше 130 рек. Их суммарный водный сток составляет в среднем 300 км3/год; при этом на долю рассматриваемых в статье 5 крупнейших рек приходится почти 95% (Волга — 83, Кура — 5, Урал и Терек — по 3, Сулак — 1%). Для рассматриваемых рек суммарный сток наносов составляет около 40 млн т/год (наибольший сток наносов у Терека и Куры), а растворенных веществ — около 80 млн т/год (больше всего растворенных веществ несет Волга).
В современных условиях устья всех 5 рек относятся к дельтовому типу: все они имеют дельты разных размеров (табл. 1). Дельты Волги и Терека по разме-
рам занимают 1-е и 2-е место в Европе. Современные дельты Сулака и Куры начали формироваться в конце XVIII или начале XIX в. До этого обе реки впадали в приморские заливы. Главный рукав дельты Терека — Каргалинский прорыв — образовался в начале XX в., до 1978 г. он впадал в Аграханский залив, соединявшийся с Кизлярским заливом Каспийского моря. После искусственного вывода рукава через прорезь в Аграханском п-ове в августе 1977 г. рукав стал впадать в Средний Каспий и формировать здесь так называемую новую дельту Терека. В дельте Сулака в августе 1957 г. был осуществлен искусственный вывод русла в море в юго-восточном направлении, где начала формироваться так называемая новая дельта Сулака. Старая русловая сеть дельты быстро отмерла.
Все рассматриваемые устья имеют устьевые взморья разного типа (табл. 1). В устьях Сулака и Куры и в районе "новой" дельты Терека взморье очень приглу-бое (уклон его дна /взм> 1%). В устье Урала взморье умеренно отмелое (г'взм от 0,01 до 0,1%), а в устье Волги очень отмелое (/взм < 0,01%).
Гидрографическая сеть всех дельт довольно динамична. Наиболее характерные процессы — заиление и отмирание небольших боковых водотоков и сосредоточение стока в наиболее крупных и глубоких рукавах.
Из крупных местных гидротехнических сооружений и мероприятий в рассматриваемых устьях прежде всего следует отметить [16] вододелитель в вершине дельты Волги и углубленные для целей судоходства Волго-Каспийский и Белинский каналы и рыбоходные каналы через мелководное взморье. В дельтах Терека и Сулака это упомянутые выше спрямляющие прорези. Кроме того, в вершине дельты Терека сооружена низконапорная Каргалинская плотина, обеспечивающая подачу воды в оросительные системы. В устье Урала уже давно действуют судоходный Урало-Каспийский канал и канал-рыбоход.
Таблица 1
Современные характеристики устьевых областей основных рек, впадающих в Каспийское море
Государственная принадлежность дельты Площадь Длина дельты Длина Число устьев Длина придельтово-го участка, подверженного влиянию нагонов, км Характер Ширина
Река дельты, по главному морского края естественных устьевого устьевого
км2 рукаву, км дельты, км водотоков взморья взморья, км
Волга Россия, Казахстан 11 000 160 175 >500 0 очень отмелое до 50
Урал Казахстан 300 32 - 5 >150 умеренно отмелое очень до 50
Терек Россия 8900 170 ~200 1 0 приглубое (с августа 1977 г.) 3
Сулак Россия 44 6,3 27 1 ~30 очень приглубое 2
Кура Азербайджан 138 17,0 62 2 ~40 То же 5
Примечание. Прочерк — отсутствие данных.
Изменение внешних факторов, воздействующих на устья каспийских рек. Среди внешних определяющих факторов основная роль принадлежит колебаниям уровня Каспийского моря, естественным и антропогенным изменениям стока воды и наносов рек, морскому волнению.
Многолетние изменения уровня Каспия — главный внешний фактор, повлиявший на устья рассматриваемых рек. Как и для всех рек мира, уровень приемного водоема служит общим базисом эрозии и тем уровнем, к которому в большинстве случаев "привязаны" морские берега дельт и к которому выклиниваются кривые свободной поверхности в реках или рукавах дельт, обусловленные речным стоком. Повышение и понижение уровня приемного водоема приводит к горизонтальному смещению зоны дельто-образования и в итоге к выдвижению или отступанию дельты.
Уровень Каспия является функцией водного баланса этого бессточного водоема: уровень повышается, когда приходные составляющие водного баланса (сток воды рек и количество осадков на поверхность моря) превышают расходные составляющие (потери воды на испарение, включая отток вод в залив Кара-Богаз-Гол), и, наоборот, он понижается, если расходные составляющие превосходят приходные. В этих изменениях водного баланса Каспия ключевую роль играют колебания стока рек: его доля в приходных частях водного баланса моря составляет 77—80% (из них вклад стока Волги — 62—64% приходной части водного баланса) [16].
Каспийское море как крупный бессточный водоем отличается большим диапазоном изменения уровня. В плейстоцене (последние 500—700 тыс. лет) уровень Каспия изменялся в диапазоне ~200 м (от -140 до +50 м БС). Только в голоцене (последние 10 тыс. лет) уровень моря повышался до -20 м и снижался до -34 м БС. За историческое время (последние 2000—2500 лет) уровень изменялся в диапазоне ~7 м (от -32 до -25 м БС). В XIX в. уровень моря медленно снижался примерно до отметки около -25,6 м БС. Наиболее достоверные данные об изменениях уровня Каспия имеются по гидрологическому посту (г/п) Махачкала начиная с 1900 г. (табл. 2).
Таблица 2 Изменения уровня Каспийского моря на г/п Махачкала
Период (число лет) Уровень Нм, м БС Изменения уровня
в начале периода в конце периода м см/год
1900—1929 (30) -25,57 -25,88 -0,31 -1,0
1929—1941 (12) -25,88 -27,84 -1,96 -16,3
1941—1977 (36) -27,84 -29,01 -1,17 -3,3
1977—1995 (18) -29,01 -26,66 +2,35 +13,1
1995—2009 (14) -26,66 -27,21 -0,55 -3,9
В период 1930—1941 гг. уровень моря резко упал на 1,96 м. Затем к 1977 г. он снизился еще на 1,17 м, в этом году средний уровень моря (-29,01 м БС) оказался самым низким за последние приблизительно 400 лет. В 1978—1995 гг. уровень Каспия неожиданно и резко поднялся на 2,35 м и достиг отметки -26,66 м БС (так высоко уровень не стоял после 1935 г.). В последние 15 лет отмечается относительная стабилизация уровня Каспия. К 2002 г. уровень снизился на 54 см, к 2006 г. поднялся на 20 см, а затем к 2010 г. снизился на 21 см. Таким образом, некоторая тенденция к понижению уровня все же проявилась.
Вторым по важности внешним фактором, влияющим на устья рек, является сток воды и наносов рек. Его изменения у каспийских рек были как естественными, так и (особенно для стока наносов) антропогенными (табл. 3). В 1956—1960 гг. сток Волги был зарегулирован Волжско-Камским каскадом водохранилищ. В результате сток наносов уменьшился в 1,9 раза. В 1978—1995 гг. сток воды Волги заметно возрос вследствие климатических изменений (что предопределило повышение уровня Каспия в это время) [21, 33]. Изменения стока Урала и Терека были незначительными. Сток же Куры и Сулака был зарегулирован в результате сооружения Мингечаурского (1952) и Чиркейского (1974) водохранилищ соответственно. В результате сток наносов этих рек уменьшился в 2,2 и 8,2 раза соответственно.
Третий внешний фактор, воздействующий на устья рек (в основном разрушающий морские берега дельт), — морское волнение. Преобладающее волнение и обусловленный им вдольбереговой поток наносов направлены в районе устьев Терека и Сулака на север, в районе устья Куры — на юг. На мелководных устьевых взморьях Волги и Урала волнение слабое.
Изменения устьев рек в период снижения уровня Каспийского моря. Согласно положениям классической геоморфологии снижение уровня приемного водоема и соответствующее понижение общего базиса эрозии должны способствовать активизации процессов дельтообразования и выдвижению дельт в приемные водоемы и сопровождаться врезанием русел рек и их крупномасштабной эрозией. Опыт изучения реакции устьев рек, впадающих в Каспийское море в период значительного падения его уровня в Х1Х—ХХ вв. (вплоть до 1977 г.), показывает, что в действительности гидролого-морфологические процессы развиваются более сложным образом. Так, одно и то же снижение среднегодового уровня Каспия с 1900 по 1977 г. на 3,44 м вызвало ускоренное выдвижение всех дельт в море, но с совершенно разной интенсивностью и — вопреки положениям геоморфологии — сопровождалось не только усилением эрозии и врезанием русла, но в некоторых случаях и активной аккумуляцией речных наносов и повышением русла. Как показали результаты исследований, в том числе с участием авторов статьи [2, 10, 11, 16, 18, 21, 24, 30, 33], эти различия объясняются существенными различиями прежде
Таблица 3
Сток воды (Иу, сток взвешенных наносов (и средняя мутность воды («) рек, впадающих в Каспийское море
Река (г/п) Период км3/год Период Жк, млн т/год 5, г/м3
Волга (Верхнее Лебяжье) 1881—1955 (245) 1950—1955 (12,8) (55)
1956—1960 239 1956—1960 12,7 53
1961—2005 250 1961—2006 6,7 27
1978—1995 273 1978—1995 8,5 32
Урал (Тополи, Махамбет с 1973 г.) 1921—1957 9,2 1936—1957 3,0 329
1958—2007 8,3 1958—1970, 1982—1988 2,7 333
1978—1995 9,0
Терек (Степное) 1924—1956 10,1 1924—1956 21,2 2090
1957—2007 9,0 1957—2007 (16,9) (1870)
1978—1995 8,7 1978—1995 15,0 1720
Сулак (Сулак) 1925—1974 (4,8) 1925—1974 (14,7) (3090)
1975—2007 4,7 1975—2000 1,8 378
1978—1995 4,5 1978—1995 1,7 365
Кура (Сальяны) 1927—1952 (17,8) 1948—1952 (34,6) (1920)
1953—2000 (14,1) 1953—1993 15,8 1060
1978—1995 (13,8) 1978—1993 (11,4) (835)
Примечание. В скобках — приблизительные величины.
всего в рельефе, уклоне дна устьевого взморья, обнажившегося в результате падения уровня, а также в величине стока наносов рек.
Реакция дельты Волги на понижение уровня Каспия была очень своеобразной. Эти особенности связаны прежде всего с "буферной" ролью обширного и очень отмелого устьевого взморья, представляющего собой слабо наклоненную к морю платформу — поверхность древней дельты Волги, сформировавшейся при более низком стоянии уровня Каспия (по-видимому, во время предшествующих его регрессий). Поэтому величины уклона поверхности современной дельты и дна устьевого взморья, во-первых, близки, а во-вторых, соответствуют "устойчивому" уклону 10. Это в свою очередь объясняет тот факт, что во время снижения уровня моря не произошло существенных вертикальных русловых деформаций в рукавах дельты, за исключением выходов некоторых из них на взморье. Небольшой сток наносов Волги во время снижения уровня Каспия распределялся по ширине огромного взморья и не мог привести к существенному "активному" выдвижению дельты в море. Это выдвижение было в основном пассивным.
В XIX в. в процессе снижения уровня Каспия к дельте присоединились крупные острова — осохшие участки взморья. Сначала это была Зюдевская коса, позже — Тишковская коса. С 1863 по 1914 г. среднее линейное выдвижение дельты в море составило 4,8 км
(94 м/год), с 1914 по 1925 г. — 2,1 км (190 м/год), с 1927 по 1940 г. — 4,8 км (370 м/год) [3]. По данным [30], за 1927—1937 гг. общий прирост площади дельты составил 1800 км2, а линейный — 9,4 км. В период с 1937 по 1960 г., несмотря на большую величину снижения уровня Каспия (1,31 м), прирост дельты оказался значительно меньше — 555 км2 и 2,9 км соответственно. Это объясняется прежде всего характером рельефа дна взморья. В дальнейшем положение морского края дельты (МКД) Волги (начиная с 1962-го и вплоть до 1991 г.), несмотря на продолжающееся понижение уровня моря до 1978 г. и последующее его повышение, практически не изменялось.
Стабильность МКД и рукавов дельты после 1962 г. частично объясняется также уменьшением стока наносов реки после ее зарегулирования и тем, что в процессе небольшой предшествующей эрозии в рукавах была достигнута кровля трудноразмываемых хва-лынских глин.
В 1930—1950 гг. одновременно со снижением уровня Каспия и "пассивным" выдвижением МКД Волги в море происходили процессы сосредоточения стока в нижних участках крупных рукавов и отмирания мелких боковых водотоков.
Ширина отмелой зоны взморья Волги в период снижения уровня составляла 50—60 км, площадь ~10 тыс. км2, глубина 1,5—2,5 м. При снижении уровня ниже отметки -27,0...-27,5 м БС (что отмечено
в конце 1930-х гг.) произошел разрыв гидравлической связи между водотоками дельты и морем. Отметки уровня на МКД стали превышать отметки уровня моря. Этот перепад уровня постепенно увеличивался и в 1940 г. составил ~0,5 м, в 1960—1970 гг. ~1,2—1,5 м, а к 1977 г. стал превышать 2 м. Устье Волги, пожалуй, единственное в мире, где уровень в море и у МКД различается так сильно. Чтобы эти уровни сблизились, потребовалось повышение уровня моря в 1978—1995 гг. на 2,35 м и постепенное затопление "буферной" зоны взморья. Эта упомянутая уникальная особенность устья Волги впервые объяснена в работах [18, 30].
Важная экологическая особенность процессов на устьевом взморье Волги во время падения уровня Каспия заключается также в том, что в это время происходило сильнейшее зарастание взморья водной растительностью. Если в 1963 г. лишь 20% отмелой зоны взморья было занято растительностью, то в 1970 г. эта доля достигла 30%, в 1975 г. — 62, а в 1978 г. — 87% [29]. Этот густой растительный покров создал дополнительное гидравлическое сопротивление потоку волжских вод, а также сдерживал снижение уровня в низовьях рукавов, кроме того, в восточной части дельты привел даже к неожиданному, хотя и небольшому повышению уровня воды.
По мере снижения уровня Каспия быстро увеличивалась площадь дельт Урала, Сулака и Куры (табл. 4) — с 30 до 522 км2 за 1775—1977 гг., с 6,2 до 70,6 км2 за 1862—1978 гг. и с 29 до 189 км2 за 1852—1976 гг. соответственно. В устье Урала взморье умеренно отмелое, здесь преобладало "пассивное" выдвижение дельты, эрозия в русле реки и рукавах была невелика. Дельта Урала особенно быстро выдвигалась в 1946—1962 гг. (до 450 м/год). О-в Пешной, находившийся ранее на взморье, причленился к дельте и превратился в полуостров. Зарастание взморья Урала, в отличие от устья Волги, было в это время слабым. Одновременно со снижением уровня моря отмирали левые боковые рукава дельты.
В устьях Сулака и Куры, особенно до зарегулирования их стока в условиях большого стока наносов, преобладало "активное" выдвижение дельт (рис. 1 и 2). Так, в 1958—1978 гг. при довольно большом уклоне дна взморья (/взм~2%о) и при снижении уровня моря на 1,74 м и выдвижении дельты в море на 2300 м вклад "пассивного" и "активного" выдвижения составил 870 и 1430 м соответственно (т.е. 38 и 62%). В устье Сулака вплоть до 1978 г., т.е. начала повышения уровня Каспия, воздействие стока наносов реки (хотя и заметно уменьшившееся после сооружения Чиркейского водохранилища в 1974 г.) и снижение уровня моря на рост дельты совпадали по направленности. Для периода с 1830 по 1977 г. получена хорошая корреляционная связь (коэффициент корреляции равен 0,94) между площадью дельты Г (км2) и интегральным стоком наносов реки (109 м3):
Г = 34,44^ - 7,67.
Таблица 4
Морфометрические характеристики дельт Урала, Терека ("новая" дельта), Сулака и Куры (длина по главному рукаву Ь, площадь /)
Река Год Нм, м БС Ь, км Г, км2
1775 — 4 30
1834 (-25,4) 10 80
1862 (-25,92) 13 102
1927 -26,23 19 234
Урал 1945 -27,93 22 372
1962 -28,53 30 492
1977 -29,01 32 522
1995 -26,66 32 (300)
2008 -27,14 32 -
1977 -29,01 0,6 1,4
1980 -28,57 1,2 2,5
1987 -27,91 1,4 3,2
Терек ("новая" дельта) 1991 -27,26 2,0 5,0
1997 -26,95 2,2 7,5
2002 -27,18 2,3 9,0
2008 -27,14 2,7 10,5
1862 (-25,92) 2,2 6,2
1913 -26,21 3,3 14,3
1928 -26,07 9,1 30,5
1941 -27,84 11,3 51,0
Сулак 1958 -27,21 5,6 62,1
1978 -28,95 7,9 70,6
1997 -26,95 6,3 45,1
2000 -27,10 6,3 43,7
2009 -27,21 6,0 44,2
1852 (-25,92) 7,7 29
1929 -25,88 17,5 94
1946 -27,87 21,7 161
Кура 1976 -28,97 22,7 189
1993 -26,96 14,0 111
2000 -27,10 18,0 130
2001 -27,21 18,0 136
2008 -27,14 17,5 142
Примечание. В скобках — приблизительные величины, прочерк — отсутствие данных.
Корреляция между площадью дельты Сулака ¥ (км2) и уровнем моря Нм (м БС) для периода понижения уровня моря (1929—1978) и периода его повышения (1978—1995) оказалась практически одинаковой при коэффициенте корреляции, равном 0,98:
¥ = -12,63Нм - 295.
7 м
Сильная эрозия, вызванная снижением уровня моря, распространилась вдоль Сулака и Куры на десятки километров [2, 5, 10, 21, 22]. В дельте Сулака эта эрозия усугублена спрямлением русла в 1957 г.
В дельте Терека снижение уровня моря привело к неожиданным последствиям. До 1978 г. главный рукав дельты впадал в мелководный Аграханский залив, выходящий в Кизлярский залив Каспийского моря. В Аграханском заливе начиная с 1940 г. из наносов Терека стала формироваться небольшая внутренняя так называемая дельта Аликазгана. За 1952—1977 гг. ее площадь увеличилась с 46 до 130 км2, скорость линейного удлинения этой дельты достигала 0,5—2,7 км/год [2, 10]. В этот период уровень моря упал на 0,9 м. В Аграханском заливе сложилось соотношение I < 10, т.е. уклон водной поверхности в мелководном заливе оказался намного меньше "устойчивого" уклона. В 1940—1962 гг. значения I и 10 были равны 21,0 • 10-5 и 25,0 • 10-5, а в 1963—1976 гг. — 16,0 • 10-5 и 28,4 • 10-5 соответственно [10]. Началась крупномасштабная аккумуляция наносов и стали быстро повышаться уровень воды и отметки дна на нижнем участке Терека. Уровень на г/п Аликазган (в настоящее время он находится в 22 км от моря) за 1940—1973 гг. поднялся с -26,5 до -22,3 м БС, т.е. на 4,2 м, а отметки дна увеличились здесь почти на 7 м [22]. Уровень же моря за этот период снизился с -27,8 до -28,5 м БС, т.е. на 0,7 м.
Повышение уровней дна и воды в дельте Терека создало опасность наводнений и вынудило еще в 1960-х гг. прорыть "резервную" прорезь через Аграханский п-ов. До января 1973 г. эта прорезь находилась в законсервированном состоянии, но в январе 1973 г. во время ледохода перемычка прорези была прорвана и весь сток Терека вместо Аграханского залива устремился по короткому пути в Средний Каспий. Этот прорыв вызвал сильнейшую эрозию в нижней части главного рукава Терека и осушение Аграханского залива. По настоянию рыбохозяйствен-ных организаций прорезь перекрыли в октябре 1973 г. Сток реки в Аграханский залив восстановился, нарастание дельты Аликазгана продолжилось. На участке размыва в русле Терека началась сильная аккумуляция наносов, уровень воды на г/п Аликазган вновь (после кратковременного падения на 0,5—1,0 м в 1973 г) стал повышаться. В октябре 1978 г. прорезь вновь была открыта, что вызвало новую эрозию на вышележащем участке русла; в это же время началось повышение уровня Каспия, и процессы в дельте радикально изменились.
Важными экологическими последствиями снижения уровня моря и выдвижения дельт Сулака и Куры
Рис. 1. Схема развития дельты Сулака с 1862 по 2009 г.
[ 1852 у^чЗ' / 0 10 км / III ( 1929 / 1946 % / Д ( "ч V \
А 1976 Д 1993 /1\ 2008
/ \ / Ч 1 \
1 Д)
Гу1 ¡1
X, )
Рис. 2. Схема развития дельты Куры с 1852 по 2008 г.
в море стали снижение уровня грунтовых вод в дельтах и деградация влаголюбивой растительности.
Изменение устьев рек в период повышения уровня Каспийского моря. Классическая геоморфология утверждает, что повышение уровня приемного водоема
(общего базиса эрозии) всегда ведет к возникновению подпора, затоплению низменных участков побережья и отступанию береговой линии. Опыт исследования реакции берегов Каспийского моря, в частности речных дельт, показывает, что и эти положения не всегда соответствуют действительности. Одно и то же повышение среднего уровня Каспия в период 1978—1995 гг. на 2,35 м привело в устьях разных рек, впадающих в этот водоем, к разным последствиям.
Прежде всего стало очевидно, что воздействие повышающегося уровня приемного водоема зависит от того, совпадают ли при начале подъема уровня отметки водной поверхности в море и на МКД. Такое совпадение характерно для устьев рек с приглубым (устья Сулака, Куры, "новая" дельта Терека) или умеренно отмелым (устье Урала) взморьем. В этих объектах начавшийся в 1978 г. подъем уровня моря практически сразу же создал подпор в руслах и в большинстве случаев вызвал затопление приморских частей дельт.
В дельтах Урала, Сулака и Куры объем "подпорной призмы" (^пп) — в соответствии с уравнением (3) — оказался заметно больше суммарного стока дельто-формирующих наносов за период повышения уровня моря, произошло существенное затопление дельт (табл. 4). За 1978—1997 гг. (АНм = +2,00 м) площадь дельты Сулака уменьшилась с 70,6 до 45,1 км2 (на 36%) (рис. 1); за период 1976—1993 гг. (АНм = +2,01 м) площадь дельты Куры сократилась с 189 до 111 км2 (на 41%) (рис. 1, 2, табл. 4). В этих случаях затопление дельт сопровождалось волновым размывом МКД с образованием береговых баров и небольших лагун. В устье Урала повышение уровня моря за 1977—1995 гг. на 2,35 м привело к затоплению приморской полосы дельты шириной 15—20 км и уменьшению площади дельты с 522 до 300 км2 (на 42%). Отмеченные процессы во многом объясняются не только значительным и быстрым повышением уровня моря, но и ма-
VI1991 V1997 VI2002 У2008
Рис. 3. Схема развития "новой" дельты Терека с 1978 по 2008 г.
лым стоком наносов рек, к тому же сократившимся после их зарегулирования (табл. 2).
Концепция "подпорной призмы" была проверена на примере устья Сулака. Так, согласно расчетам, суммарный сток всех наносов Сулака за период 1978—1997 гг. составил 30 млн м3, а дельтоформирую-щих — лишь около 1/2 этой величины. Это заметно меньше объема "подпорной призмы" (70,6 млн м3), рассчитанной для площади потенциального затопления 70,6 км2 и АН = 2,00 м.
м
Иная ситуация сложилась в "новой" дельте Терека, в устье главного рукава дельты — Каргалинского прорыва. Суммарный сток наносов рукава за период 1978—1995 гг. составил 255 млн м3, а дельтоформиру-ющих — в 2 раза меньше. Но и эта величина оказалась намного больше объема "подпорной призмы" (6 млн м3). Это и стало причиной того, что, несмотря на значительный рост уровня моря, "новая" дельта Терека продолжала выдвигаться в море (рис. 3), и за рассматриваемый период ее длина увеличилась с 0,6 до 2,0 км, а площадь — с 1,4 до 7,5 км2 (табл. 4). При этом русло рукава вследствие отложения наносов повышалось почти параллельно самому себе. На периферии же "новой" дельты под действием волнения образовались береговые валы и небольшие лагуны.
По-иному характеризуются процессы в устье Волги [9, 17, 21, 24, 33]. Перед началом подъема уровня моря в 1978 г. обширное мелководное взморье Волги функционировало как огромный водослив с широким порогом. Волжские воды преодолевали взморье в виде плоскостного потока с небольшими значениями уклона водной поверхности. Повышение уровня Каспия привело к медленному и постепенному затоплению мелководного взморья. Уровень на г/п о-в Искусственный (27 км от МКД в сторону моря) начал повышаться с 1982 г. и к 1995 г. поднялся на 0,9 м. На самом МКД, который оставался практически стабильным с 1962 г., уровень за 1978—1995 гг. повысился всего на 0,4 м и в конце этого периода почти сравнялся с уровнем моря. "Буферная" роль устьевого взморья практически закончилась. В рукава дельты подпор от МКД постепенно распространился вверх по течению. На г/п Оля в рукаве Бахтемир (24 км от МКД в сторону дельты) уровень начал подниматься лишь с 1990 г., и к 1995 г. повышение в межень составило 0,3 м. На г/п Икряное (73 км от МКД) уровень стал повышаться еще позже — с 1993 г. — и увеличился к 1995 г. всего на 0,1 м. На нижних участках других рукавов дельты повышение уровня воды не превысило 0,2 м.
Повышение уровня Каспия в 1978—1995 гг. в рассматриваемых дельтах повлекло еще несколько гидрологических и экологических последствий. Во-первых, подпор распространился на довольно большое расстояние вверх по течению. При этом наблюдения подтвердили справедливость уравнения (4). Заметим, что оценить фактическую дальность распространения подпора (Ьп) сложно из-за того, что посты распо-
ложены на большом расстоянии один от другого. В низовьях и дельтах Терека, Сулака и Куры при значениях уклона водной поверхности в межень 1,5-10-4; 1,0 -10-4 и 3,5 -10-5 соответственно [10, 21, 22, 24, 29] величина Ьп при использовании уравнения (4) с к = 2,0 за 1978—1995 гг. должна была составить 31, 47 и 134 км соответственно, что выглядит вполне правдоподобно. В низовьях Урала (при I = 2,0 -10-5) величина Ьп должна была составить 235 км. Проверить эту цифру сложно, но известно, что в начале 1990-х гг. подпор распространился выше г/п Махамбет (164 км от моря в 1977 г.). В дельте Волги, как уже отмечено, повышение уровня на МКД на 0,4 м распространилось в рукав Бахтемир на 75 км. При такой величине Ьп и уклоне в межень, равном 1,2 -10-5, коэффициент к в уравнении (4) оказался равным 2,2.
Во-вторых, повышение уровня воды в море и рукавах дельт привело к некоторому усилению воздействия волнения на берега и несколько облегчило распространение вверх по течению штормовых нагонов.
В-третьих, повышение уровня воды в зоне подпора привело к изменению глубины в смежных рукавах, что, согласно расчетам [17, 24], изменило гидравлическое сопротивление в рукавах и вызвало перераспределение стока в пользу более широких и мелких рукавов. Доказательством справедливости такого вывода служат факты "оживления" стока в недавно отмиравших рукавах в дельте Урала.
В-четвертых, в ряде дельт подъем уровня моря привел к повышению уровня грунтовых вод и гидро-морфизации растительного покрова.
В-пятых, на взморье Волги по мере затопления отмелой зоны взморья стала сокращаться доля его площади, занятая растительностью. С 1978 по 1991 г. она сократилась с 87 до 70%. На взморье Урала такие процессы развивались иначе. Здесь, наоборот, повышение уровня моря в первые годы способствовало развитию растительности на взморье. Пояс тростниковых зарослей вдоль МКД расширялся вплоть до 1992 г., а затем стал разрушаться и сужаться.
Особо отметим необычные процессы в период повышения уровня моря, которые произошли в дельте Куры (рис. 2). Здесь, по-видимому, в середине 1990-х гг. произошел перелив вод через правый берег юго-восточного рукава дельты, что привело к прорыву вод на юг, образованию новых островов и отмиранию нижней части упомянутого рукава [19, 21].
На периферийных участках дельт Сулака и Куры, где значения уклона поверхности дельты и дна взморья очень малы, повышение уровня моря привело к волновому размыву дна, образованию на некотором расстоянии от МКД береговых баров, а за ними лагун (рис. 1, 2). В результате, несмотря на рост уровня моря, участок суши (вышедший на поверхность береговой бар) сместился в сторону моря.
Изменения устьев рек в последние 15 лет. В условиях относительной стабилизации уровня Каспия
после 1995 г. с тенденцией к некоторому его понижению устья рассматриваемых рек претерпели небольшие изменения.
Приморская часть дельты Волги и ее морской край по-прежнему сохранили стабильность. Морфо-метрические характеристики дельт Урала, Сулака и Куры в целом за последние 15 лет изменились мало (табл. 4). Однако, судя по космическим снимкам, некоторые морфологические изменения все же произошли. В устье Урала после 1995 г. разрушение тростникового пояса на взморье прекратилось, к 2008—2009 гг. этот пояс частично восстановился на глубине взморья <2 м. Левые боковые рукава, "ожившие" в период подъема уровня моря, стали зарастать и вновь отмирать. Процессы затопления дельты Сулака и размыва ее морского края после 1995 г. замедлились или прекратились (рис. 1). Устьевой выступ в районе "новой" дельты Сулака размывался. Сулакская коса стала постепенно восстанавливаться; между Сулакской бухтой и морем сохранился лишь один небольшой пролив. Одновременно при расширении тростниковых зарослей происходит "пассивное" нарастание берегов Сулакской бухты. В дельте Куры к 2000 г. в устье образовавшегося ранее прорыва сформировался конус выноса с веерообразной сетью небольших протоков (рис. 2). К югу от устья отмершего юго-восточного рукава из продуктов его волнового разрушения продолжала расти морская коса. К 2005 г. русловая сеть дельты вновь изменилась (рис. 2). На космоснимке обнаружен новый прямой рукав (или искусственная прорезь), выходящий в море в восточном направлении. Юго-западный прорыв сохранился на снимках и 2005 и 2008 гг. Выступ в устье отмершего юго-восточного рукава укоротился (по сравнению с его длиной в 2001 г.) на 1 км; длина морской косы в этом месте увеличилась с 3 до 5 км и коса "развернулась" — ее северный конец сместился на запад, южный — на юг.
"Новая" дельта Терека (рис. 3) продолжала выдвигаться в море. С 1997 по 2008 г. ее длина и площадь заметно увеличились — с 2,0 до 2,6 км и с 7,5 до 10,5 км2 соответственно (табл. 4). Сформировавшиеся севернее и южнее рукава небольшие лагуны в море постепенно заиливались и зарастали тростником.
Заключение. Изложенные результаты исследований влияния изменений уровня Каспийского моря и водохозяйственных мероприятий на гидрологический режим и морфологическое строение устьев рек заключаются в следующем:
1) устья основных рек, впадающих в Каспийское море (Волга, Урал, Терек, Сулак и Кура), — очень изменчивые и уязвимые географические объекты, чутко реагирующие на внешние факторы, и прежде всего на изменение уровня моря и речного стока воды и наносов;
2) в изменениях гидрологического режима и морфологического строения устьев рассматриваемых рек в Х1Х—ХХ вв. четко выделяются три периода: сниже-
ние уровня Каспия до 1978 г., его повышение в 1978— 1995 гг. и относительная стабилизация после 1995 г.;
3) одинаковые для всего Каспийского моря величины как снижения, так и повышения уровня оказали на устья разных рек совершенно различное воздействие;
4) среди главных факторов, определивших отличия гидролого-морфологических процессов в устьях разных рек, выделены естественные и особенно антропогенные изменения стока наносов рек, уклоны поверхности дельты и дна устьевого взморья. Помимо зарегулирования стока рек учтено влияние местных гидротехнических и водохозяйственных мероприятий в пределах дельт;
5) помимо гидрологических и морфологических последствий изменения внешних факторов оценены также изменения экологических условий в дельтах рек;
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Азимов С.А., Керимов А.А., Штейнман Б.С. Процессы дельтообразования рек западного побережья Каспийского моря и вопросы рационального использования природных ресурсов устьевых областей. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 104 с.
2. Алексеевский Н.И., Михайлов В.Н., Сидорчук А.Ю. Процессы дельтообразования в устьевой области Терека // Водн. ресурсы. 1987. Т. 14, № 5. С. 123—128.
3. Байдин С.С. Сток и уровни дельты Волги. М.: Гидро-метеоиздат, 1962. 337 с.
4. Байдин С.С., Линберг Ф.Н., Самойлов И.В. Гидрология дельты Волги. Л.: Гидрометеоиздат, 1956. 331 с.
5. Байдин С.С., Скриптунов Н.А., Штейнман Б.С., Ган Г.Н. Гидрология устьевых областей Терека и Сулака. М.: Гидрометеоиздат, 1971. 198 с.
6. Белевич Е.Ф. Особенности развития и строения дельты Волги // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1991. № 3. С. 99—103.
7. Беляев И.П. Гидрология дельты Терека. М.: Гидроме-теоиздат, 1963. 208 с.
8. Валединский В.В., Аполлов Б.А. Дельта реки Волги (по данным изысканий 1919—1925 гг.) // Тр. Отдела и управления внутренних водных путей. Тифлис, 1928. Вып. V 661 с.
9. Гидрология устьевой области Куры / Под ред. И.П. Беляева. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 323 с.
10. Гидрология устьев рек Терека и Сулака / Под ред. А.Н. Косарева, В.Н. Михайлова. М.: Наука, 1993. 160 с.
11. Исупова М.В. Многолетние изменения уровней воды в устьевой области Волги и их зависимость от колебаний уровня Каспийского моря // Водн. ресурсы. 2008. Т. 35, № 6. С. 643—662.
12. Кравцова В.И. Анализ динамики дельт на основе космических снимков // Водн. ресурсы. 2001. Т. 28, № 4. С. 402—409.
13. Краснова Н.Г. К вопросу о развитии дельты реки Урал // Уч. зап. Моск. гос. ун-та. География. 1937. Вып. 16. С. 143—151.
14. Красножон Г.Ф., Мазавина С.С. Гидрологический режим устья р. Урал // Комплексные исследования Северного Каспия. М.: Наука, 1988. С. 5—41.
15. Михайлов В.Н. Гидрология устьев рек. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1998. 176 с.
16. Михайлов В.Н. Устья рек России и сопредельных стран: прошлое, настоящее и будущее. М.: ГЕОС, 1997. 413 с.
6) для анализа, расчета и прогноза рассматриваемых процессов применен и заново разработан ряд балансовых, гидравлических и других методов;
7) характер гидролого-морфологических процессов в устьях рек в будущем будет в первую очередь зависеть от направленности и величины понижения или повышения уровня Каспия. При прогнозе этих процессов может быть использован опыт их исследования, изложенный в статье;
8) результаты анализа реакции устьев рек, включая дельты, на повышение уровня Каспийского моря могут быть использованы в качестве аналогов при качественном прогнозе процессов в устьях других рек России и мира в XXI в. в условиях прогнозируемого глобального изменения климата и сопутствующего ему повышения уровня Мирового океана и связанных с ним морей.
17. Михайлов В.Н. Теоретические основы прогноза реакции речных дельт на повышение уровня моря // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2009. № 3. С. 3—10.
18. Михайлов В.Н., Коротаев В.Н., Полонский В.Ф. и др. Гидролого-морфологические процессы в устьевой области Волги и их изменение под влиянием колебаний уровня Каспийского моря // Геоморфология. 1993. № 4. С. 97—107.
19. Михайлов В.Н., Кравцова В.И., Магрицкий Д.В. Гидролого-морфологические процессы в дельте р. Куры // Водн. ресурсы. 2003. Т. 30, № 5. С. 541-554.
20. Михайлов В.Н., Кравцова В.И., Магрицкий Д.В. Особенности развития современной дельты р.Сулака // Там же. 2004. Т. 31, № 2. С. 133—147.
21. Михайлов В.Н., Кравцова В.И., Магрицкий Д.В. и др. Дельты каспийских рек и их реакция на изменение уровня моря // Вестн. Каспия. 2004. № 6. С. 60—104.
22. Михайлов В.Н., Михайлова В.Н. Многолетние русловые деформации на устьевых участках Терека и Сулака под влиянием колебаний уровня Каспийского моря // Водн. ресурсы. 1998. Т. 25, № 4. С. 389—398.
23. Михайлов В.Н., Михайлова В.Н. Дельты как индикаторы естественных и антропогенных изменений режима рек и морей // Там же. 2003. Т. 30, № 6. С. 655—666.
24. Михайлов В.Н., Михайлова М.В. Закономерности воздействия повышения уровня моря на гидрологический режим и морфологическое строение речных дельт // Там же. 2010. Т. 37, № 1. С. 3—16.
25. Михайлов В.Н., Рогов М.М., Чистяков А.А. Речные дельты. Гидролого-морфологические процессы. Л.: Гидро-метеоиздат, 1986. 280 с.
26. Михайлова М.В. Закономерности формирования современных дельт выдвижения Сулака и Терека // Комплексные исследования Северного Каспия. М.: Наука, 1988. С. 70—83.
27. Михайлова М.В. Современные русловые деформации на устьевых участках Терека и Сулака // Тр. ГОИН. 1991. Вып. 198. С. 39—46.
28. Михайлова М.В. Баланс наносов в устьях рек и формирование дельт при повышении и понижении уровня моря // Водн. ресурсы. 2006. Т. 33, № 5. С. 567—579.
29. Полонский В.Ф, Лупачев Ю.В., Скриптунов Н.А. Гидролого-морфологические процессы в устьях рек и методы их расчета (прогноза). СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 383 с.
30. Рогов М.М. Некоторые особенности развития дельты Волги и ее гидрографической сети // Тр. ГОИН. 1986. Вып. 179. С. 56—80.
31. Скриптунов Н.А. Гидрология предустьевого взморья Волги. М.: Гидрометеоиздат, 1958. 144 с.
32. Русловые процессы в дельте Волги / Под ред. Н.И. Алексеевского. М., 1997. 163 с.
33. Устьевая область Волги: гидролого-морфологические процессы, режим загрязняющих веществ и влияние колебаний уровня Каспийского моря / Под ред. В.Ф. По-
лонского, В.Н. Михайлова, С.В. Кирьянова. М.: ГЕОС, 1998. 278 с.
34. Шикломанов И.А. Антропогенные изменения водности рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 302 с.
35. Climate Change 2007. Synthesis Report. Summary for Policymakers URL: http://www.ipcc.ch
36. Deltas: coastal vulnerability and management. Intern. Workshop, 7—11 december 2009 // LOICZ, UNEP, 2009. 40 p.
Поступила в редакцию 26.08.2010
V.N. Mikhailov, D.V. Magritsky, V.I. Kravtsova, M.V. Mikhailova, M.V. Isupova
EFFECTS OF THE CASPIAN SEA LEVEL CHANGES AND WATER MANAGEMENT FOR THE HYDROLOGICAL REGIME AND MORPHOLOGY OF RIVER MOUTHS
Response of the Caspian river mouths to the changes of the sea level and river runoff and sediment yield is discussed. Changes of the hydrological regime and morphological structure of the Volga, Terek, Sulak, Ural and Kura river mouths were analyzed for three periods, namely the regression before 1978, the transgression of 1978—1995 and relative stabilization of the sea level during the last 15 years. The river mouths differ in hydrological and morphological processes due to dissimilar sediment yields and inclinations of the delta surface and the near-mouth sea bottom. A number of theoretical and methodological approaches were tested for the analysis and calculation of processes under study. The results are applicable to river mouths in other regions of Russia and the world.
Key words: the Caspian Sea, rivers, river mouths, deltas, nearshore zones, river runoff, regression and transgression of the sea.
