WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Средняя глубина в водоёмах <1–2 м; максимальные глубины в водотоке достигают 5–7 м. Устье эстуарного водотока преграждается баром, глубины над которым в отлив <0.5 м. От моря эстуарий отделен песчано-галечной косойпересыпью (Октябрьской косой).

Рис. 1. Эстуарий р. Большой и его районирование по гидрологическим условиям: I — зона распространения речной водной массы (ВМ); II — зона смешения ВМ; А, Б, В — створы длительных наблюдений за гидрологическими характеристиками; 1 — стоковые и стоково-приливные течения в руслах водотоков; 2 — стоковые и стоково-приливные течения в водоёмах; 3 — граница эстуария; 6 км, 34 км… — расстояния от устья эстуария (0 км) Более 90% притока речной воды в эстуарий поступает из р. Большой.

Водному режиму этой реки свойственны устойчивая зимняя межень (с декабря по апрель), весенне-летнее половодье (с мая по август; пик в июне) и осенние паводки. Среднегодовой расход воды в устье реки ~320 м3/с, среднемаксимальный расход половодья ~1200 м3/с, среднеминимальный расход - 9 зимней межени ~50 м3/с. Величина сезонных колебаний уровня воды составляет 1.5–2 м. Среднегодовая температура речной воды 4.4С; среднемесячная температура воды в июле и августе ~10С. Минерализация речной воды <30– 40 мг/л, среднегодовая мутность ~11 г/м3. Морские приливы в районе Октябрьской косы неправильные полусуточные, величиной до 2.6 м в сизигию и до 1.1 м в квадратуру. Ежегодно, чаще всего в октябре–декабре, в районе косы наблюдаются нагоны величиной до 1 м и более [Охотское море, 1998].

Это явление часто приводит к переливанию морской воды через поверхность косы, а иногда и к разрушению находящихся на ней построек. В районе Октябрьской косы среднегодовая температура морской воды 3.6С; среднемесячная температура воды в феврале опускается до –1.7С, а в конце августа– начале сентября поднимается до 11С. Солёность морской воды изменяется от 20–22‰ в период речного половодья до 33‰ в зимнюю межень. Штилей у берега Октябрьской косы почти не бывает, в течение года здесь преобладает нормальное к берегу волнение с З и ЮЗ. Результирующее течение (векторная сумма приливных и волновых течений) направлено от основания к оконечности косы, его средняя скорость изменяется в течение года от 5 до 15 см/с.

Морфологические процессы. Как показал анализ архивных документов и карт, накопившихся за почти трехсотлетнюю историю освоения эстуария, главный морфологический процесс в нём — это смещение устья эстуария в южном направлении. Внешне этот процесс проявляется в удлинении Октябрьской косы (>26 км за последние 250 лет) и включении в состав эстуария всё новых частей морского берега (в XVIII в. эстуарий ограничивался пределами Микояновского лимана [Крашенинников, 1755], а к середине ХХ в. в его состав вошло оз. Большое). Смещение устья эстуария имеет очевидные гидрологические последствия: во времена С.П. Крашенинникова лиман в прилив заполнялся морской водой, теперь же вода в нём всегда пресная.

В последние полтора века устье эстуария смещается с постоянной интенсивностью ~150 м/год (имеется в виду смещение сложной морфосистемы, состоящей из оконечности Октябрьской косы, устьевого бара, аккумулятивного выступа, причлененного к берегу моря южнее косы, а также абрадируемого участка коренного берега эстуария и эрозионной ложбины в эстуарном - 10 - водотоке). Протекает этот процесс благодаря совместному действию стоково-отливного потока, морских приливов и волнения (рис. 2). В приливную фазу морские волны проникают в приморскую часть эстуария и разрушают его левый коренной берег. В отливную фазу стоковоотливный поток выносит продукты разрушения на устьевое взморье, где под действием морского волнения из этих наносов формируется подводное продолжение косы — устьевой бар. Через некоторое время, под воздействием приливов, гребень бара выходит на поверхность моря и образуется новый участок косы.

Второй по значимости морфологический процесс в эстуарии р. Большой — это уменьшение ширины Октябрьской косы из-за общего отступания берега Западной Камчатки (за последРис. 2. Схема устья эстуария ние 60 лет коса стала же на 20–30, а в отдельр. Большой: 1 — Октябрьская коса и материковый берег; 2 и ных местах на 50–80 м). Следует подчеркнуть, 3 — область волновой аккучто интенсивность этого процесса больше на анмуляции наносов (включая устьевой бар); 4 — размываетропогенно измененных участках морского мый берег; 5 — перемещение наносов стоково-отливным склона косы. В целом уменьшение ширины косы потоком; 6 — перемещение способствует её ослаблению и увеличивает венаносов под действием волн роятность её прорыва.

Гидрологические процессы в эстуарии в теплый период года. Вследствие неконтактного (т.е. не связанного с зоной смешения [Лупачев, 1984]) взаимодействия водных масс в эстуарии р. Большой наблюдаются сезонные, полумесячные и суточные колебания уровня воды (рис. 3). В период половодья уровень воды в эстуарии на 1–2 м выше, чем в межень; в сизигию на 0.2 м выше, чем в квадратуру. Приливные колебания уровня в Микояновском лимане и оз. Большом достигают 0.4–0.5 м, а в эстуарном водотоке — 2.0 м.

- 11 - Рис. 3. Сезонные (а) и суточные (б) изменения уровня воды в эстуарии р. Большой (по данным наблюдений 2005 и 2003 гг. соответственно): 1 — в р. Большой перед ее впадением в эстуарий; 2 — в 8.5 км от устья эстуария (приливные колебания уровня исключены методом 25-часового скользящего осреднения); 3 — в Охотском море; 4 — в 3.6 км от устья эстуария; 5 — в 26 км от устья эстуария Как показали гидравлические расчеты, сезонные колебания уровня воды в эстуарии связаны не только с соответствующей изменчивостью речного стока, но и с приливами в Охотском море — в бльшей части эстуария доля «приливной» составляющей достигает 40% общей величины сезонных колебаний уровня. Полумесячные и суточные колебания уровня воды в эстуарии целиком определяются морскими приливами.

Стоковые колебания уровня воды уменьшаются от рек к морю и охватывают весь эстуарий. Приливные колебания уменьшаются в обратном направлении — от моря к устьевым створам рек; в бльшую часть года они достигают вершины эстуария и только на пике половодья ограничиваются его приморской частью. Поскольку отметки дна в эстуарном водотоке ниже минимального уровня Охотского моря, приливная волна относительно свободно проникает в эстуарий — при среднем речном стоке коэффициент затухания приливов в районе устья эстуария (Aуст) равен 0.8. Внутри эстуария приливная волна почти полностью гасится из-за встречного воздействия стоково-отливного потока, а также рассеяния на обширных пространствах эстуарных водоёмов — при среднем речном стоке средневзвешенный по площади эстуария коэффициент затухания приливов (Aср) равен 0.2.

В эстуарии р. Большой нет замкнутых котловин и велика проточность (в теплое время года вода в нём обновляется не более чем за 1–2 сут), поэтому в нём не формируется вторичных водных масс (ВМ) и между собой взаи - 12 - модействуют только первичные — речная и морская — воды (рис. 4). При этом речные факторы оказывают на эстуарий бльшее влияние, чем морские (параметр Симмонса >1), поэтому основная часть эстуария заполнена пресной водой. Осолоненные воды проникают в эстуарий только в приливную фазу и только в виде «клина» (параметр стратификации n в зоне смешения >1.0).

Главная особенность контактного взаимодействия речной и морской водных масс в эстуарии Рис. 4. T-S диаграмма водных масс в эстуарии р. Большой — это существование в р. Большой (сизигийный прилив в июле нём подвижной зоны смешения 2005 г.): I — речная ВМ; II — смешанные воды, прогретые в оз. Большом; III — морская (ЗС), положение которой зависит ВМ; IV — прямая смешения ВМ в эстуарном водотоке; V — прямая смешения ВМ в от сочетания речных и морских оз. Большом факторов, и поэтому изменяется с сезонной, полумесячной и суточной периодичностью. На пике особо высоких половодий ЗС может вытесняться в море (расчет по плотностному числу Фруда (Fr), и данные наблюдений показали, что морская вода перестает проникать в эстуарий при Q~1500 м3/с). В летнюю межень ЗС в отлив находится за пределами эстуария, а в прилив перемещается в его приморскую часть. Предельное положение речной границы ЗС в эстуарии р. Большой составляет 11–12 км от его устья и достигается при сочетании низкого речного стока и сизигийных приливов.

Благодаря притоку и последующему оттоку морской воды, средний приливный расход воды в устье эстуария в 1.5 раза, а максимальный в 2.раза больше «стокового». С увеличением расстояния от моря величины среднего приливного и максимального суточного расходов воды закономерно уменьшаются. Такие особенности водообмена между эстуарием и морем находят свое отражение в рельефе — отметки дна эстуарного водотока понижаются от его вершины к устью примерно на 1.5 м.

- 13 - Глава 3. Гидролого-морфологические процессы в эстуарии р. Большой Вилюй. (Глава основана на материалах собственных полевых исследований 2002–2007 гг.). Эстуарий р. Большой Вилюй находится на гористом побережье Восточной Камчатки, на берегу Авачинского залива; он является частью общей устьевой области рек Большой и Малый Вилюй и включает в себя одноименные водоёмы (озёра), которые сообщаются с Тихим океаном через небольшой водоток (рис. 5). Площадь оз. Большой Вилюй 8.1 км2; средняя глубина ~3 м, максимальная глубина ~6.5 м (в северозападной части озера). Площадь оз. Малый Вилюй 2.3 км2, максимальная глубина ~1.5 м. Эстуарный водоток имеет длину ~2.7 км, ширину от 250 м в верхней части до 80 м в нижней, в отлив глубина в нём не превышает 1 м. От Авачинского залива эстуарий отделен песчано-галечной пересыпью.

Рис. 5. Эстуарий р. Большой Вилюй и его районирование по гидрологическим условиям:

I — зона распространения речной ВМ; II — зона смешения ВМ; III – зона распространения вторичных ВМ; А, Б — створы длительных наблюдений за гидрологическими характеристиками; 1 — стоковые и стоково-приливные течения в руслах водотоков; 2 — стоковые и стоково-приливные течения в водоёмах; 3 — граница эстуария; 6.2 км… — расстояния от устья эстуария (0 км) Истоки рек, впадающих в эстуарий, находятся на склонах Вилючинского вулкана и г. Вилюй. Питание рек смешанное, бльшая часть стока проходит в теплое время года. На спаде половодья (в июле) суммарный расход речной воды ~4 м3/с. Температура речной воды в июле–августе достигает - 14 - ~10С и более, а минерализация не превышает 20–40 мг/л. Приливы в Авачинском заливе смешанные: в сизигию неправильные суточные с продолжительным стоянием высоких уровней, в квадратуру неправильные полусуточные (величиной ~2.0 и 1.0 м соответственно). Температура воды в прибрежной части залива изменяется от –1.5С в феврале до ~12С в конце августа– начале сентября, в среднем за год она равна ~4С. Солёность воды в заливе летом уменьшается до 25–28‰, а зимой увеличивается до 32‰.

Морфологические процессы в эстуарии. Важнейший морфологический процесс в эстуарии р. Большой Вилюй — это периодическое перекрытие его устья морскими отложениями, которое обычно случается зимой при сочетании сильных океанских штормов и низкого речного стока. Вследствие этого, эстуарий на длительное время (от нескольких дней до нескольких месяцев в году) оказывается изолированным от океана, что способствует значительной трансформации находящихся в нём водных масс. В половодье свободный водообмен между эстуарием и заливом полностью восстанавливается.

Гидрологические процессы в эстуарии.

Неконтактное взаимодействие водных масс в эстуарии р. Большой Вилюй проявляется в колебаниях уровня воды различной периодичности — сезонные достигают 0.8 м и связаны в основном с внутригодовой неравномерностью речного стока, полумесячные (до 0.2 м) и суточные (до 0.2 м) вызываются приРис. 6. Изменения уровня воды в ливами в Авачинском заливе. Для этого эсэстуарии р. Большой Вилюй в туария характерно интенсивное затухание сизигийный прилив (по данным наблюдений 2004 г.): 1 — в Аваприливной волны в районе его устья (Aуст=0.1, чинском заливе; 2 — в 0.3 км от устья эстуария; 3 — в 1.2 км от см. рис. 6), что связано с морфологическим устья эстуария строением эстуарного водотока, в котором отметки дна превышают средний приливный уровень Авачинского залива.

Важнейшая особенность контактного взаимодействия водных масс в эстуарии р. Большой Вилюй заключается в том, что благодаря наличию замкнутой котловины и слабой проточности эстуария (в оз. Большой Вилюй вода - 15 - обновляется примерно за 3 месяца) внутри него сформировались и устойчиво существуют две водные массы (поверхностная и придонная), вторичные по отношению к речной и морской воде (рис. 7). А поскольку морское влияние на внешний водообмен эс- туария преобладает над речным (параметр Симмонса <1), вторичные водные массы осолонены.

Вторичные водные массы занимают котловину оз. Большой Вилюй, а мелководное и небольшое по объёму оз. Малый Вилюй Рис. 7. T-S диаграмма водных масс в эстуарии р. Большой Вилюй (сизигийный прилив в июле заполнено смесью речной и 2002 г., см. рис. 5): I — речная ВМ; III-a — поверхностная ВМ; III-a — придонная ВМ; IV — морская ВМ;

морской воды, лишь час1 — кривая смешения в котловине оз. Большой Витично трансформированной люй; 2 — кривая смешения в эстуарном водотоке и приморской части оз. Большой Вилюй под действием внутренних и внешних процессов (рис. 5). Из-за длительности периода водообновления свойства вторичных водных масс почти не зависят от фазы прилива или кратковременных колебаний водного стока рек. Их изменчивость имеет сезонный характер и определяется внутригодовой неравномерностью речного стока и сменой климатических сезонов.

Годовой гидрологический цикл в эстуарии начинается во второй половине ноября, перед появлением ледяного покрова. В этот период поверхностная и придонная ВМ частично перемешаны между собой, поэтому слой скачка между ними выражен слабо. Зимой опресненная вода из верхнего слоя озера вымораживается, и поверхностная ВМ в жидком виде перестает существовать. Придонная ВМ, наоборот, активно формируется, пополняясь свежей морской водой. В течение всей зимы солёность придонной ВМ повышается (до 30–32‰), температура понижается (до 2°С), а вертикальное распределение этих характеристик выравнивается.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |



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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.