WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

- 16 - В начале гидрологической весны (в середине мая) на реках поднимается волна половодья, а полутораметровый снежно-ледяной покров на поверхности эстуария начинает таять. В верхнем слое эстуария появляется сильно опресненная вода, и начинается формирование поверхностной ВМ. В водоёме устанавливается устойчивая плотностная стратификация, сохраняемая благодаря большим градиентам солёности воды (S поверхностной ВМ 1–2‰, S придонной ВМ >30‰). К концу весны (во второй половине июня) поверхностная и придонная ВМ представляют собой однородные объёмы хорошо перемешанных вод, с выраженным слоем скачка между ними (параметр стратификации n>1.0).

В течение всего лета поверхностная ВМ поглощает солнечное тепло и перемешивается с морской и придонной водными массами (при одновременном уменьшении притока речной воды), поэтому её температура и солёность повышаются до 15–18°С и 8–10‰, соответственно. Непрерывное ветровое перемешивание способствует тому, что характеристики поверхностной ВМ в летний и осенний периоды однородны по глубине, а её толщина остается постоянной (~1.5 м). Придонная ВМ летом становится теплее (до 8–10°С) и немного опресняется (до ~28‰), при этом её верхняя граница постепенно опускается с глубины ~3.5 до ~5 м. Это происходит вследствие ветрового перемешивания придонной и поверхностной ВМ, а также из-за существенного ограничения притока морской воды в нижний слой озера.

Ко второй половине осени (к ноябрю) слой скачка между вторичными водными массами опускается до дна озёрной котловины и придонная ВМ теряет свои пространственные очертания. С началом ледостава верхний слой водоёма перестает перемешиваться ветром, поэтому однородность поверхностной ВМ утрачивается, и она также теряет свои контуры. В результате к началу ледостава водная толща в котловине оз. Большой Вилюй перестает разделяться на две водные массы и гидрологический год завершается.

Глава 4. Общие черты гидролого-морфологических процессов в других эстуариях Камчатки. Первый параграф главы посвящен эстуарию р. Камчатки, довольно хорошо изученному в XX в. [Лебедев, 1919; Мамаева, 1959; Куренков, 2005]. В трех последующих параграфах дается общая харак - 17 - теристика эстуариев западного, восточного и северо-западного побережий Камчатки, основанная на анализе карт, космических снимков и немногочисленных литературных сведений об этих объектах.

Эстуарий р. Камчатки. Эстуарий р. Камчатки находится на северовостоке Камчатки, на берегу Камчатского залива; он является частью устьевой области одноименной реки и включает в себя оз. Нерпичье (Fоз=552 км2, hср~4 м), множество заливов-лагун длиной до 15 км и современный водоток, через который эстуарий обменивается водами с Тихим океаном (рис. 8). От моря эстуарий отделен песчано-галечной косой-пересыпью.

Рис. 8. Эстуарий р. Камчатки (космический снимок, июнь 2001 г.): 1 — древняя пересыпь, от оконечности которой растет «новая» коса; 2 — «новая» коса (начала формироваться после 1943 г.); 3 — «старая» коса (сформировалась в период с 1820 до 1916 или 1923 г.);

4 — лагуны (бывшие русла эстуарного водотока); 5 — одна из отмерших лагун; расстояния даны от устья эстуария Среднегодовой расход воды р. Камчатки ~1000 м3/с, среднемаксимальный ~3000 м3/с, среднеминимальный в зимнюю межень ~470 м3/с [Ресурсы…, 1973]. Средняя температура речной воды за год составляет 3.7°С, в августе 14С. Среднегодовая мутность речной воды ~95 г/м3, минерализация в течение года изменяется от 35 до 200 мг/л. Приливы в Камчатском заливе неправильные полусуточные, с продолжительным стоянием высоких вод, величиной до 2.0 м. Среднегодовая температура морской воды 3.7С, в феврале среднемесячная температура воды опускается до –1.5С, а в августе поднимается до 11.4С [Атлас…, 1970]. Солёность воды в прибрежной части залива изменяется от 20‰ весной до 30–32‰ зимой [Лобанова, 1989].

- 18 - В эстуарии р. Камчатки очень активны морфологические процессы, связанные с динамикой морского берега [Мамаева, 1959]. В районе устьевого створа эстуария перехватывается и разгружается вдольбереговой поток морских наносов, направленный с северо-востока на юго-запад. Это приводит к соответствующему удлинению косы, а значит, к смещению устья эстуария с одновременным растягиванием эстуарного водотока. Когда коса удлиняется более чем на 10 км, способность стоково-отливного потока противостоять морскому воздействию уменьшается, поэтому после сильных штормов устье эстуария блокируется морскими отложениями. Вслед за этим речной поток, лишенный выхода в море, прорывает косу в месте её причленения к древней пересыпи. В результате у эстуария появляется новое устье. (Возможна и обратная ситуация, когда в половодье мощный речной поток сначала прорывает косу у её основания и образует «новое» устье эстуария, и лишь затем морские волны замывают «старое» устье). С этого момента начинается рост «новой» косы, которая формируется мористее «старой» — начинается новый цикл развития эстуария р. Камчатки. Таким образом, в эстуарии р. Камчатки происходит возвратное перемещение устья эстуария из-за изменения длины косы (аналогично эстуарию р. Большой), и изменение формы эстуария вследствие присоединения к нему отмерших водотоков.

Гидрологические процессы в эстуарии р. Камчатки на разных этапах его развития схожи с теми, что протекают в настоящее время или действовали раньше в эстуарии р. Большой. В начале XX в., когда длина косы достигала 10 км, бльшая часть эстуария была заполнена речной водой, а морская вода проникала в него только в приливную фазу и лишь в приморскую часть эстуарного водотока [Лебедев, 1919]. В середине XX в., когда длина косы не превышала 1 км, морская вода в приливную фазу достигала оз. Нерпичьего, и поэтому вода в нём была осолонена (зимой, при низком речном стоке и ледяном покрове, солёность озёрной воды повышалась до 22‰, а в летний период, при максимальном речном стоке и ветровом перемешивании, она понижалась до 1–2‰ [Куренков, 2005]).

- 19 - Эстуарии западного побережья Камчатки. В параграфе рассматриваются эстуарии, находящиеся на пятисоткилометровом участке западного побережья Камчатки между устьями рек Кошегочек и Сопочная. На основе анализа картографического материала, а также результатов работы Береговой экспедиции географического факультета МГУ [Зенкович и др., 1971], обоснован вывод об однотипности всех этих объектов с эстуарием р. Большой по главным особенностям гидролого-морфологических процессов.

Эстуарии восточного побережья Камчатки. Анализ карт, космических снимков и литературы [Спасский, 1940; Куренков, 2005; Бугаев, Кириченко, 2008] показал, что на восточном побережье Камчатки распространены объекты, похожие на эстуарий р. Большой Вилюй по своему морфологическому строению (озеровидная форма и небольшие размеры) и главным чертам гидрологических процессов (прежде всего, по наличию внутри эстуариев двух вторичных водных масс и устойчивой стратификации).

Эстуарии северо-западного побережья Камчатки. В параграфе описаны эстуарии, находящиеся на семисоткилометровом участке северо-западного побережья Камчатки (севернее устья р. Хайрюзова). По совокупности внешних признаков (величина морских приливов >4–5 м; эстуарии расширяются к морю; внутри эстуариев много приливных осушек) обоснован вывод об однотипности этих объектов и их сходстве с макроприливными эстуариями Северного, Белого морей и пролива Ла-Манш, хорошо известными в научной литературе [Михайлов, 1997].

Глава 5. Типизация эстуариев Камчатки. В первой главе было показано, что существующие классификации эстуариев [Михайлов, 1997] недостаточно эффективны для комплексной гидролого-морфологической характеристики этих объектов. Поэтому автором диссертации была разработана новая типизация, основанная на большом количестве сведений об эстуариях России и мира. Идея предложения состоит в том, что по особенностям происхождения, формы и положения эстуариев в пределах УОР все эти объекты можно разделить на три типа: речные, лагунные и морские. А уже с учетом специфики гидрологического режима эстуариев в каждом типе можно выделить несколько подтипов (табл. 1).

- 20 - Таблица 1. Типы и подтипы эстуариев Типы Речные (РЭ) Лагунные (ЛаЭ) Морские (МЭ) Лиманные неблокированные Собственно лагунные Собственно мор(ЛиНБЭ) (СЛаЭ) ские (СМЭ) Лиманные частично блокирован- Озёрно-лагунные Фьордовые ные (ЛиБЭ) (ОзЛаЭ) (ФЭ) Русловые без устьевого расшире- Руслово-лагунные Риасовые ния (русловые эстуарии — РуЭ) (РуЛаЭ) (РиЭ) Русловые с устьевым расширени- — — ем (русловые воронкообразные эстуарии — РуВЭ) Как показало диссертационное исследование, в пределах Камчатки наиболее распространены руслово-лагунные эстуарии. Они тяготеют к устьям больших и средних рек на равнинных участках морского побережья (как западного, так и восточного — рис. 9) и выглядят либо как системы удлиненных водоёмов, либо как текущие вдоль моря водотоки, прижатые пересыпями к коренному берегу (эстуарии рек Большая, Камчатка, Опала, Ича и др.). В состав наиболее крупных руслово-лагунных эстуариев могут входить обширные озёра, происхождение которых не связано с современными устьевыми процессами (озёра Большое и Нерпичье в эстуариях рек Большой и Камчатки, соответственно).

Русловые эстуарии с устьевым расширением преобладают на равнинном северо-западном побережье Камчатки (эстуарии рек МоРис. 9. Распространение эстуариев различных рошечная, Тигиль, Пустая и др.). типов на Камчатке (пояснение сокращений см.

в табл. 1) Они образовались в устьях больших и средних рек благодаря значительным приливам (>4–5 м) и слабой эрозионной устойчивости эстуарных берегов, выработанных в толщах рыхлых - 21 - Подтипы отложений. Озёрно-лагунные эстуарии распространены в устьях малых рек на гористом побережье Восточной Камчатки (рис. 9). Эстуарии этого подтипа выглядят как одиночные водоёмы (оз. Большое Саранное) или системы небольших озёр (эстуарии рек Большой Вилюй, Большой Калыгирь и др.), занимающие межгорные котловины. В тех местах побережья Камчатки, в которых к берегу моря выходят слаборасчлененные горные массивы сложенные устойчивыми к внешнему воздействию породами, эстуарии отсутствуют (рис. 9).

В диссертации на примере эстуариев рек Большая и Большой Вилюй показано, что принципиальные различия между руслово-лагунными и озёрно-лагунными эстуариями проявляются в наличие существенных и закономерных отличий между величинами формальных параметров, характеризующих: а) абсолютное и относительное влияние внешних — речных и морских — факторов (например, приливный параметр Симмонса); б) роль внутренних факторов, способствующих трансформации водных масс в эстуарных водоёмах (например, длительность водообновления); в) гидрологическую структуру эстуариев и их отдельных частей (например, параметр стратификации). Практическое значение имеет вывод о том, что о принадлежности эстуариев Камчатки к руслово-лагунному или озёрно-лагунному подтипам можно косвенно судить по величине их удельного водосбора (отношению площади водосбора эстуария к площади его водной поверхности): если >100, то эстуарий руслово-лагунный, если <100 — озёрно-лагунный.

В диссертационной работе установлено, что с гидрологоморфологическими особенностями эстуариев Камчатки связано преобладание тех или иных факторов, лимитирующих развитие водной биоты в этих объектах. В руслово-лагунных эстуариях таким фактором является сильная изменчивость солёности воды, в озёрно-лагунных эстуариях — низкое содержание растворенного кислорода, а в русловых эстуариях с устьевым расширением — значительные приливные колебания уровня воды, из-за которых часть эстуария периодически обсыхает. В целом, гидрологоэкологические условия в руслово-лагунных эстуариях больше всего подходят для пресноводных и солоноватоводных организмов, в озёрно-лагунных эс - 22 - туариях — для солоноватоводных и морских видов, а в русловых эстуариях с устьевым расширением — для литоральных сообществ.

Наибольшим разнообразием гидролого-экологических условий отличаются руслово-лагунные эстуарии, в состав которых могут входить как водотоки, так и обширные водоёмы с различной солёностью воды. Напряженнее всего условия жизни в озёрно-лагунных и макроприливных эстуариях — в первом случае из-за постоянного дефицита кислорода и периодического появления сероводорода, а во втором — из-за стрессового влияния приливов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В диссертационной работе получены следующие теоретические, методические и практические результаты:

1. Предложены уточнения в существующие определения устьевой области реки и эстуария, позволяющие интегрировать понятие «эстуарий» в отечественное учение об устьях рек и устьевых процессах.

2. На примере устьев рек Камчатки впервые изучены гидрологоморфологические процессы в приливных лагунных эстуариях. Выявлено, что особенности динамического взаимодействия и смешения водных масс в этих эстуариях определяются соотношением величин притока речных вод и морских приливов, а также строением и динамикой их рельефа. Вместе с тем показано, что процессы формирования и переформирования дна и берегов эстуариев тесно связаны со спецификой гидрологического режима этих объектов.

3. На основе четырехлетних полевых наблюдений в эстуарии р. Большой выявлены особенности гидролого-морфологических процессов в приливных эстуариях Камчатки с преобладающим влиянием речных факторов. В рассматриваемом случае внутри эстуария взаимодействуют лишь первичные — речная и морская — водные массы (формированию вторичных ВМ препятствует сильная проточность эстуария и отсутствие в нём замкнутых котловин). Речная ВМ постоянно находится в эстуарии и заполняет его бльшую часть, морская ВМ проникает в него лишь в приливную фазу и занимает только приморскую часть эстуария. Характеристики зоны смешения - 23 - (ЗС) водных масс изменяются с сезонной, полумесячной и суточной периодичностью. При малом речном стоке и высоких приливах ЗС сдвигается в сторону реки, а вертикальное перемешивание вод в ней становится частичным или полным. При большом речном стоке и низких приливах ЗС вытесняется в сторону моря, а стратификация вод в ней заметно усиливается — появляется «клин» осолоненных вод. Уровень воды в эстуарии изменяется с сезонной, полумесячной и суточной цикличностью, при этом доля приливной составляющей в сезонных колебаниях уровня может достигать 40%. Морфологический облик и, как следствие, гидрологический режим эстуария непрерывно меняется вследствие удлинения косы-пересыпи, частично блокирующей этот объект со стороны моря.

Pages:     | 1 | 2 || 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.