WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Крашенинникову [1755], обследовавшему в 1738–1741 гг. почти все крупнейшие реки полуострова. Полномасштабные научные исследования, начали проводиться лишь в ХХ в. Некоторые исследования Камчатских рек проводились на стыке наук – гидрологии и геоморфологии, гидрологии и ихтиологии. В целом реки Камчатки отличаются слабой гидрологической изученностью по сравнению с другими регионами России. Сеть гидрологических постов расположена очень неравномерно, особенно при учете разнообразия природных условий в пределах столь ограниченной территории; некоторые горные и вулканические районы вообще не освещены данными гидрологических наблюдений.

В главе 2 дан анализ основных факторов русловых процессов: геологического строения и рельефа территории, стока воды и наносов, состава руслообразующих наносов и руслоформирующих расходов воды.

Основной чертой рельефа полуострова является тесное соседство горных хребтов, равнин и районов современной вулканической деятельности. Из-за близости основных водоразделов к морским побережьям большинство рек Камчатки имеют сравнительно небольшую длину и значительные продольные уклоны. Резкая смена гор предгорьями и далее равнинами приводит к быстрой смене условий развития речных русел и типов русловых процессов. Распространение лавовых покровов и пирокластических отложений в районах вулканической активности отражается в специфических условиях стока воды и наносов, развития речных русел.

В горных районах преобладают узкие долины рек и ограниченные условия развития русловых деформаций. В предгорьях для рек, как правило, характерны переходные от ограниченных к свободным условия развития русел, а сами русла являются адаптированными. На равнинах русла являются широкопойменными, формирующимися в свободных условиях развития русловых деформаций.

Отношение ширины пояса руслоформирования (Впр) к ширине русла (Вр) в свободных условиях колеблется от 12 до 50, тогда как в ограниченных условиях в горах и при пересечении реками горных хребтов его значение снижается до 1,4–1,0, соответственно, меняются условия формирования и распространения речных пойм.

Сток воды – главный и определяющий фактор русловых процессов. По характеру внутригодового режима реки Камчатки разделяются на 4 группы, различия между которыми обусловлены в основном положением бассейна в том или ином районе полуострова, средней высотой и размерами бассейна [Васьковский, 1960]. Основной фазой водного режима рек Камчатки является весенне-летнее половодье, во время которого проходит 50–80% годового стока.

Благодаря соседству равнинных и горных районов таяние снега происходит неравномерно, что обусловливает две волны половодья. На спад половодья для многих рек (в основном, западного и восточного побережья) накладываются дождевые паводки, обусловливающие большую продолжительность периода повышенной водности, что является фактором развития интенсивных русловых деформаций.

Подземный сток является важным источником питания рек Камчатки.

Это объясняется преобладанием в геологическом строении речных бассейнов пористых пород вулканического комплекса и сильной трещиноватостью лавовых покровов, определяющих благоприятные условия для фильтрации выпадающих осадков и накопления запасов подземных вод. В то же время фильтрация вод приводит к неравномерности поверхностного стока, выражающейся в том, что на отдельных участках в меженный период реки вулканических и прилегающих к ним районов пересыхают. Это определяет в значительной степени тип русла и особенности русловых переформирований. Обломочный материал, поступающий в русла с горных склонов, переносится речными потоками в периоды повышенной водности. При выходе рек из гор на равнины происходит его накопление и образование многочисленных осередков и прирусловых отмелей. В периоды уменьшения поверхностного стока происходит обсыхание отдельных рукавов, упрощение структуры разветвлений вплоть до смены морфодинамического типа русла с разветвленного на неразветвленное.

Сток наносов камчатских рек также отличается определенной спецификой. Высокая прочность кристаллических горных пород, широко распространенных на полуострове, обусловливает незначительное поступление наносов в реки. Напротив, в вулканических районах реки отличаются повышенными значениями мутности воды (>100 мг/л), что связано с распространением здесь легко размываемых пирокластических отложений.

Для руслообразующих наносов характерно закономерное изменение вниз по течению средней крупности (d) в соответствие с уклонами рек (I) и мощностями потоков (QI), причем зависимости различны для рек разных размеров и районов. На вулканических реках средняя крупность руслообразующих наносов оказывается ниже по сравнению с аналогичными реками невулканических районов. Это объясняется высокой пористостью, малой плотностью и быстротой истирания и дробления частиц наносов вулканических рек.

Описанные выше особенности рельефа территории, стока воды и состава наносов находят отражение в условиях прохождения руслоформирующих рас ходов воды Qф (по Н.И. Маккавееву, Р.С. Чалову [1986]). В соответствии с ними реки полуострова объединяются в 5 групп (рис. 1).

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 А Б 35 P, % P, % m 0 Q IP m Q IP 0 20000 40000 60000 80000 100000 0 200 400 600 800 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 В 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Г P, % P, % m QmIP Q IP 0 100 200 300 400 500 600 0 100 200 300 400 500 600 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Д 30 1 – эпюра руслоформирующих расходов P, % (QmIP); 2 – кривая обеспеченности расходов воды (Р, %), 3 – расход, соответствующий выходу воды на пойму;

m – показатель степени, зависящий от крупности руслообразующих наносов, – коэффициент, зависящий от соотm ношения ширины русла и поймы, Q IP I – уклон реки 0 25000 50000 75000 100000 125000 Рис. 1. Типы эпюр руслоформирующих расходов воды рек Камчатки:

А – р. Уксичан – с. Эссо, Б – р. Банная – поста №2а, В – р. Быстрая – с. Малки, Г – р. Плотникова – п. Дальний, Д – р. Туамок – 3 км от устья На многих реках отсутствует верхний интервал Qф, что связано либо с отсутствием поймы (врезанные русла) (рис. 1,Б), либо с ее очень высоким положением и редкой затопляемостью в период половодья (рис. 1,А). Благодаря галечно-валунному составу аллювия для многих рек Камчатки руслообразующее cp cp Q, м /с Q, м /с, м /с cp cp Q Q, м /с cp Q, м /с значение имеют также экстремально высокие паводки, вызывающие значительные деформации русла (рис. 1,А).

К третьей (рис. 1,В) и четвертой группам (рис. 1,Г) относятся реки с хорошо выраженной поймой, достаточно высокой обеспеченностью расходов воды, проходящих выше ее бровок. По своей величине такие расходы соответствуют среднему максимальному расходу воды на пике половодья, либо несколько выше него.

Особую пятую группу образуют горные реки, имеющие единственный верхний интервал Qф (рис. 1,Д). Это связано с повышенной устойчивостью русел, сложенных крупнообломочным материалом, значительные их переформирования происходят лишь при максимальных расходах воды на пике половодья, соответствующих верхнему интервалу Qф.

В главе 3 дается анализ специфических факторов русловых процессов – вулканической и селевой активности, ихтиологического, древесных заломов, хозяйственной деятельности и их проявлений в морфологии и динамике русел.

Вулканическая деятельность в настоящее время проявляется в юговосточной и восточной частях полуострова, представляющих в геоморфологическом отношении Восточный вулканический район. Специфический водный и русловой режим водотоков, образующихся на склонах вулканов и формирующих русло в лахаровых долинах, в комплексе вулканогенных отложений, определяет их выделение в особую группу рек, именуемых в работе вулканическими. Они характеризуются сезонной и суточной изменчивостью стока воды, которая обусловлена фильтрацией вод в хорошо проницаемые вулканогенные отложения и эпизодическим характером питания рек за счет таяния снега на склонах вулканов и атмосферных осадков. Лишь наиболее крупные водотоки являются притоками рек с постоянным стоком в течение года; самые малые не имеют устьев, т.к. в течение всего года полностью фильтруются в собственные отложения.

Поступление на поверхность водосбора вулканических рек большого количества вулканогенного материала определяет повышенные значения мутно сти воды и стока наносов. Мутность воды имеет четко выраженный суточный ход, связанный с таянием снега и льда в горах. Благодаря высокой пористости и малой плотности вулканических пород, речной поток может переносить во взвешенном состоянии обломки больших размеров; в то же время в процессе переноса размеры обломков очень быстро уменьшаются за счет истирания и дробления.

Большое количество транспортируемого потоками материала в условиях крайней неравномерности стока воды в массовом порядке аккумулируется в руслах вулканических рек, формируя осередки. Непостоянство стока воды приводит к тому, что реки теряют способность формировать русло, которое приобретает характер блуждающего.

Мощным фактором резких и даже катастрофических преобразований речных русел вплоть до исчезновения последних являются сели. Наибольшая селевая опасность на Камчатке приурочена к районам действующих вулканов.

Существенным региональным фактором развития русел рек на Камчатке является ихтиологический. Численность популяций рыб, заходящих в реки, настолько значительна, что происходит прямое механическое воздействие рыб на русла при их движении вверх по течению и в процессе нереста. Кроме того, жизненный цикл нерестящихся рыб приводит к избыточному поступлению органического вещества и его последующему накоплению на обсыхающих побочнях, осередках и пойме. Это, в свою очередь, ведет к развитию обильной пойменной растительности, попадающей в русла при подмыве берегов и образующей древесные заломы, которые, создавая препятствие в потоке, являются фактором интенсивных переформирований русел. Наиболее характерными участками образования заломов являются оголовки островов и приверхи осередков; поэтому в разветвленных руслах полугорных рек частота заломов достигает максимальных значений – до 10 заломов на 100 м.

Антропогенный фактор русловых процессов в условиях Камчатки также весьма специфичен. Дорожная сеть развита преимущественно по долинам крупнейших рек; возле опор мостовых переходов образуются осередки и древесные заломы, что ведет к усилению переформирований речных русел.

Основное влияние хозяйственной деятельности связано с разработкой полезных ископаемых, проявляющейся как в прямом, так и в косвенном воздействии на русла рек. В первую очередь это – интенсификация развития вертикальных русловых деформаций в условиях спрямления речных русел и снижение их устойчивости, а также многократное увеличение мутности воды и стока взвешенных наносов.

В главе 4 проведен анализ форм и особенностей развития продольных профилей рек на основании сопоставления кривых фактических и рассчитанных выработанных профилей с данными о направленности и темпах вертикальных русловых деформаций, установленных по кривым связи уровней и расходов воды за многолетний период. Для расчета кривой выработанного продольного профиля рек Камчатки была применена формула Р.С. Чалова [1995]:

IQ(1/2)d(-1/2) = const, (1) где I – продольный уклон реки, Q – расход воды, d – крупность руслообразующих наносов. В условиях быстрой смены горных и равнинных районов для большинства рек Камчатки характерна слабовогнутая, невыработанная форма продольного профиля и сложное чередование участков врезания и направленной аккумуляции наносов.

Плавность изменения уклонов водной поверхности рек нередко нарушается, в продольном профиле обнаруживаются перегибы и ступени. Они связаны с сужением долины при пересечении реками горных хребтов; снижение уклонов и выполаживание профилей характерно для участков рек ниже впадения крупных притоков. С другой стороны, если притоки стекают с горных хребтов и несут наносы более крупные, чем главная река, то уклон последней ниже узла слияния повышается.

Влияние обломков вулканического происхождения, входящих в состав руслообразующих наносов многих рек Камчатки, сказывается в форме выработанного продольного профиля. В модель для его расчета требуется вводить па раметр плотности обломков, поступающих в поток: I = f(Q-m,d,н-n), где I – уклон реки, Q – расход воды, d – крупность рулообразующих наносов, н – плотность частиц наносов. Однако для получения подобной формулы в настоящее время имеется недостаточно данных.

В главе 5 представлена разработанная автором типизация русел рек Камчатки и составленная на ее основе региональная карта русловых процессов, которая позволила выявить особенности пространственного распространения русел разных морфодинамических типов. Дана также оценка устойчивости русел и интенсивности русловых деформаций.

Анализ NI-диаграммы (порядки рек – уклоны) позволил установить зависимость распространения типов русловых процессов от диапазонов уклонов на реках разных размеров (рис. 2). Равнинные, полугорные и горные русла с развитыми аллювиальными формами распространены как на малых, так и на крупных реках полуострова, формируясь при уклонах водной поверхности менее 20‰, причем, чем больше река, тем меньше соответствующие диапазоны.

равнинные русла I, о/оо полугорные русла горные русла с развитыми аллювиальными формами горные русла с неразвитыми аллювиальными формами горные порожисто-водопадные русла N ш 02468 10 12 Рис. 2. Связь между уклонами водной поверхности (I) и порядками рек Камчатки (Nш) для различных типов русловых процессов Горные русла с неразвитыми аллювиальными формами и порожистоводопадные русла распространены преимущественно на малых реках; им соот ветствуют гораздо бльшие диапазоны уклонов: от 7–10 до 35‰ и от 25 до 95‰, соответственно.

Определённые сочетания типов русловых процессов и условий развития русловых деформаций определяют существование на Камчатке 20 разновидностей морфодинамических типов русел, 10 из которых формируются в горных районах, 10 – в равнинных. Эта типизация в несколько генерализованном виде легла в основу карты русловых процессов (табл. 1).

Pages:     | 1 || 3 |






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