WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 10 |

при НПУ

при низком уровне

Прибрежная часть

Глубоководная часть

Прибрежная часть

Глубоководная часть

Верхнеангарский

3,9

1,3

6,5

0,97

Балаганское расширение

60

0,27

8,9

0,27

Ангарское сужение

10

0,11

0

0

Заярское расширение

50

0,09

1,9

0,08

Долоновское расширение

16

0,08

9,1

0,07

Калтукское расширение

30

0,12

1,3

0,07

Окинско-Ийский

1,0

0,3

3,2

0,95

Среднее по водохранилищу

24,4

0,32

4,4

0,34

В абсолютных единицах скорость аккумуляции терригенного материала в глубоководной части Иркутского водохранилища составляет менее 1 мг/см2/год, Братского водохранилища – 78,8 мг/см2/год, Усть-Илимского водохранилища – 24 мг/см2/год. В то же время скорость накопления донных осадков в озере Байкал составляет 10 мг/см2/год [Лихошвай, Грачев, 2006]. Как видим, скорости накопления осадочного материала в абсолютных единицах в искусственных водоемах – Братском и Усть-Илимском водохранилищах, значительно превосходит природный водоем, находящийся в одинаковых с ними природно-климатических условиях. Подобное несоответствие обусловлено абсолютным преобладанием в питании водохранилищ осадочным материалом абразионного происхождения.

Наши исследования показали, что создание водохранилищ Ангарского каскада привело к формированию в области переменного подпора и Верхнеангарском районе Братского водохранилища новой внутриводоемной седиментосистемы. Общая протяженность этой седиментосистемы 90 км [Карнаухова, 2007]. Несмотря на то, что вода Ангары характеризуется низким содержанием взвешенного материала, за счет большого объема водной массы ежегодный твердый сток Ангары в область переменного подпора составляет 1,398 млн. т, из которых половина материала остается в области переменного подпора и Верхнеангарском районе. Об интенсивном осаждении осадочного материала, приносимого рекой, свидетельствуют падение скорости водного потока, увеличение содержания взвешенного материала в придонном горизонте (рис. 4), а также величина слоя отложившихся осадков.

Рис. 4. Распределение скоростей течения и содержания взвесей в седиментосистеме р. Ангары

Участки наблюдений: 0 – Усолье-Сибирское; I – 110 км; II – Кулаково; III – Буреть; IV – 125 км; V – 130 км; VI – 135 км; VII – Свирск; VIII – Каменка; IX – Казачье; X – Середкино

При стоянии уровня на низких отметках в течение нескольких лет происходит смещение границы области переменного подпора в сторону плотины, протяженность уменьшается примерно в 3 раза. Большая часть области по гидрологическому режиму приобретает черты реки. В Верхнеангарском районе сработка водохранилища приводит к частичному размыву донных отложений (рис. 5).

Интенсивность седиментационных процессов в области переменного подпора составляет 14 г м-2 сутки-1. На участке перехода от области переменного подпора к Верхнеангарскому району поток осадочного материала достигает 93 г м-2 сутки-1, о чем свидетельствует наибольшая мощность донных отложений (более 50 см) крупно- и мелкоалевритового состава между г. Свирск и с. Каменка.

В самом Верхнеангарском районе происходит снижение величины потока до 11 г м-2 сутки-1 и, соответственно, мощности донных отложений до 4 – 20 см на участке Казачье и 3-18 см на участке Середкино. Как видим, новообразованная седиментосистема является областью сверхбыстрого осадконакопления, в которой интенсивность потоков осадочного вещества сопоставима с интенсивностью потоков в природных устьях рек.

Рис. 5. Схема осадконакопления на участке г. Свирск при различном положении уровня

Условные обозначения:

1 – доломиты и известняки ангарской свиты кембрия;

2 – четвертичные делювиальные суглинки;

3 – галька; 4 – пески;

5 – крупные алевриты;

6 – мелкоалевритовые илы

По преобладающему компоненту нами в водохранилищах Ангарского каскад выделяется один класс осадков – терригенные осадки, и два литологических типа – обломочные и глинистые осадки. Терригенные обломочные донные отложения водохранилищ представлены структурными типами: псефитами, псаммитами, алевритами (табл. 8).

Грубообломочные (псефиты) донные отложения в зависимости от размера и окатанности обломков делятся на валуны и глыбы, гальку и щебень, гравий и дресву. Данный структурный тип донных отложений имеет в водохранилищах локальное распространение – в виде отдельных небольших пятен в приурезовой зоне на участках размыва скальных и полускальных пород.

Таблица 8. Классификация донных отложения водохранилищ Ангарского каскада

Класс осадка

Генетический тип осадка

Структурный тип осадка

Терригенный

Обломочные

Псефиты (валуны, глыбы, дресва, щебень)

Псаммиты (пески)

Алевриты (крупные алевриты, мелкоалевритовые илы)

Глинистые

Алевритово-глинистые илы

Наиболее распространенным типом терригенных обломочных отложений являются псаммиты и алевриты. Псаммиты представлены в большей мере песками. Затопленные пески представляют собой террасовый и русловой аллювий, или имели до затопления эоловое происхождение. Пески, образовавшиеся после создания водохранилищ, являются в основном отложениями придонных гидродинамических потоков и приурочены к участкам дна с высокой гидродинамической активностью, т.е. до 7-9 м глубины. Прибрежные пески являются крупно- и среднезернистыми, в глубоководной зоне водохранилищ – мелкозернистыми со значительной примесью алевритового материала.

Алевритовый тип включает крупные алевриты и мелкоалевритовые илы. Крупные алевриты отмечаются там, где происходит частая смена гидродинамической обстановки. Такими участками являются прибрежные отмели, формирующиеся из материала размыва пород берега с высоким содержанием глинистой компоненты. Характерной особенностью осадков крупноалевритового и мелкоалевритового состава, слагающих прибрежные отмели является двухвершинность их гранулометрического профиля, что указывает на незавершенность выработки профиля равновесия в прибрежной зоне. Большая часть затопленных террас, а также полностью подводные склоны прибрежных отмелей покрыты слоем осадков крупноалевритового состава (рис. 6).

Условные обозначения:

1 – затопленные первичные грунты, почвы и лес; 2 – песок; 3 – крупный алеврит;

4 – мелкоалевритовый ил; 5 – алевритово-глинистый ил

Рис. 6. Карты-схемы литологических типов донных отложений Братского водохранилища в масштабе 1:3 000 000 (А) и участков Рассвет (Б) и Заславск (В) в масштабе 1:100 000

Мелкоалевритовые илы имеют незначительное распространение в прибрежной зоне водохранилищ Ангарского каскада. Основным полем их аккумуляции являются затопленные террасы и бывшее русло. Алевритово-глинистые илы занимают незначительные участки дна Братского и Усть-Илимского водохранилищ, полностью отсутствует в Иркутском водохранилище.

Со временем произошли определенные изменения в пространственном распределении типов донных отложений. Для Иркутского водохранилища через 25 лет его эксплуатации это проявилось в формировании первого комплекса донных отложений, занимающего 1/3 площади дна в виде отдельных пятен и сохраняющих такое положение и в настоящее время. В Усть-Илимском водохранилище не происходит кардинальных изменений в площадном распределении донных отложений и их типов. Более заметные изменения произошли в Братском водохранилище, связанные с режимом его эксплуатации (рис. 7). В Братском водохранилище несколько уменьшились площади дна, занятые затопленными первичными грунтами, почвами, песками, и увеличились площади распространения крупно- и мелкоалевритовых осадков. Изменения особенно затронули относительно мелководное Балаганское расширение с его интенсивным проявлением абразионных процессов, например, со временем площади дна, занятые в прошлом затопленными почвами, покрываются слоем современных осадков.

Общая схема распределения фракций в зависимости от соотношения их в осадке на различных батиметрических отметках водохранилищ Ангарского каскада такова. Для Иркутского и Братского водохранилищ присущ общий характер преобладания песчаных частиц в прибрежной зоне и господство алевритового материала над пелитовой фракцией в осадках затопленных террас и русла.

В то же время Усть-Илимское водохранилище, в котором песчаная фракция значимо присутствует в донных отложениях по всему профилю, не укладывается в схему. Узкие отмели, резкий перепад глубин на свале приводят к накоплению тонкопелитового материала вблизи берега, а крупнозернистые осадки опускаются на большие глубины. Возможно, что такая ситуация возникает в результате абразионно-оползневого типа формирования берегов, при котором не переработанный волновыми процессами материал мгновенно поступает на большие глубины, не успевая нарастить прибрежную отмель. На такой механизм формирования осадка указывают и очень высокие значения коэффициентов сортированности, свидетельствующие об отсутствии сортирующего эффекта.

Для алевритовой фракции характерен максимум процентного содержания на подводном склоне прибрежной отмели, и далее при поступлении на затопленные террасы и русло происходит некоторое снижение количества фракции. Алевритовая фракция растет с удалением от берега в донных отложениях Иркутского и Братского водохранилищ и остается почти на одном уровне в осадках Усть-Илимского водохранилища. Пелитовая фракция от берега к осевой части водоема количественно растет в осадках Иркутского и Братского водохранилищ. К центральной части Усть-Илимского водохранилища содержание пелитовой фракции в донных отложениях снижается, она подавлена песчаной и алевритовой фракциями.

Рис. 7. Карты-схемы динамики распространения типов донных отложений в Балаганском расширении Братского водохранилища

Условные обозначения: 1 – затопленные почвы; 2 – песок; 3 – крупный алеврит; 4 – мелкоалевритовый ил; 5 – алевритово-глинистый ил

Третье положение. Гидрологические процессы и состав осадкообразующего материала питающих источников отражаются в новых, закономерно построенных комплексах донных отложений водохранилищ Ангарского каскада, вещественные характеристики которых не утратили связь с исходным материалом

Состав осадкообразующего материала и гидрологические процессы в водохранилищах Ангарского каскада формируют вещественный состав донных отложений, не утрачивающий связь с исходным материалом.

Разнообразный по составу поступающий материал способствует формированию разных по минеральному составу донных отложений. Основную часть в донных отложениях водохранилищ Ангарского каскада составляют минералы легкой фракции, на долю которых приходится в большинстве случае от 87 до 99%. Легкая фракция донных отложений состоит в основном из кварца, полевых шпатов, слюд, обломков карбонатных и кремнистых пород. Изменение содержания кварца и полевых шпатов по длине водохранилищ происходит синхронно. Наиболее представительна по составу тяжелая фракция донных отложений. Пространственная неоднородность пород водосборного бассейна, поступающих в составе осадкообразующего материала в водохранилища, нашла свое отражение в терригенно-минералогических провинциях донных отложений. В донных отложениях по первым двум преобладающим группам минералов тяжелой фракции нами выделено 5 терригенно-минералогических провинций: рудно-амфиболовая, рудно- гранатовая, эпидот-амфиболовая, гранат-амфиболовая, циркон-рудная (табл. 9). Комплексы отчетливо выражены и генетически связаны с источниками питания.

Таблица 9. Содержание минералов тяжелой фракции в терригенно-минералогических провинциях донных отложений в водохранилищах Ангарского каскада

Терригенно- минералогическая

провинция

Амфиболы

Эпидот

Гранат

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 10 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»