Часть 2. Антропогенные изменения биосферы 11 глава

Строительная рекультивация. На территории города и близ населенных пунктов на месте нарушенных промышленностью территорий проводится жилищное и промышленное строительство, а там, где это невозможно - санитарно-гигиеническая рекультивация, которая в сочетании с химической мелиорацией и лесопосадками может быть доведена до уровня рекреационной.

7.14. Выводы. Добыча полезных ископаемых затрагивает сравнительно небольшие площади. Однако благодаря огромному знергетическому вкладу человека в эти мероприятия на горнопромышленных территориях перемещается и с них выносится такое количество веществ, больше которого на Земле могут переместить и рассеять в какой-то небольшой отрезок времени лишь вулканические аппараты при крупных извержениях. Механизмами человек вторгается в литосферу. При этом в большинстве случаев в создаваемые человеком или при его участии потоки вещества включается содержимое геохимических аномалий, ингредиенты которых были депонированы в земные недра на протяжении всей геологической истории во многом при участии живого вещества.

Загрязнение, связанное с извлечением, переработкой и последующим использованием минеральных ресурсов, охватывает всю биосферу и по разнообразию проявлений не имеет аналогов, если под таким же углом зрения рассматривать как исходные какие-либо другие виды деятельности человека.

Горнопромышленные территории - места самой интенсивной антропогенной денудации и сопряженной аккумуляции. Очень велика роль непреднамеренных антропогенных и природно-антропогенных процессов. Это результат больших затрат энергии, вырабатываемой человеком. Формирование самого контрастного по вертикальному расчленению антропогенного рельефа порождает целую гамму гравитационных процессов, начиная от обрушений и обвалов и кончая некоторыми видами оседания местности.

Проявление природно-антропогенных процессов на горнопромышленных территориях в основном обусловлено: 1) нарушением напряженного состояния земной коры, 2) способностью органогенных горных пород к самовозгоранию и к длительному горению, 3) изменением гидрогеологических и гидрологических условий, 4) выбросом с водами и воздухом большого количества загрязняющих веществ, 5) рассеиванием тепла, 6) беспрецедентным по интенсивности разрушением почвенно-растительного слоя.

Активизация процессов экзодинамики при добыче полезных ископаемых серьезно нарушает рельеф, состояние почвенного покрова и биоты, поверхностных и подземных вод, а также воздуха в местах добычи и на прилежащих территориях.

Актуальность рекультивации заброшенных и вновь нарушенных земель сейчас ни у кого не вызывает сомнений, ибо потребность в земельных ресурсах непрерывно растет. Поэтому при проведении горных работ, линейного строительства и других мероприятий, резко ухудшающих состояние ландшафта, сейчас заранее предусматривается и комплекс рекультивационных преобразований. При этом уже при планировании производства основного вида работ, например, добычи полезных ископаемых, предусматривается создание оптимальных для рекультивации условий. Такое опережающее планирование рекультивации имеет большое будущее и открывает широкие перспективы перед отраслями науки и техники, связанными с проблемами рационального природопользования.

 

Водохранилища

8.1. Человек и гидрологический цикл. Управление водными ресурсами является необходимым условием производства в развитом обществе. Большие количества воды нужны городам, промышленным комплексам, агропроизводству, в особенности при использовании орошения земель. Без управления стоком рек не всегда удается создать противопаводковую защиту, использовать водный транспорт, осуществлять рекреационные мероприятия, связанные с водоемами. Обилие природных пресноводных объектов - большое достояние для любой страны.

Между тем, в настоящее время деятельность человека больше способствует истощению запасов воды на суше, чем их приумножению. Это выражается в следующем: 1) в сокращении протяженности мелкой речной сети; 2) в понижении уровня ряда озер или их полном иссушении; 3) превращении заболоченных земель в осушенные; 4) значительной потере влаги почвами и подстилающими породами в областях антропогенного опустынивания; 5) понижении уровня подземных вод в районах избыточного водозабора.

По мнению Р.К.Клиге, для суши характерен отрицательный водный баланс. Сокращение объема озер и подземных вод соответственно оценено им в 38 и 108 км³/год, таяние ледников в 429 км³/год, тогда как создание водохранилищ прибавляет на суше всего 32 км³/год воды. Пополнение океана достигает 543 км³/год.

Из этих цифр видно, что в глобальном масштабе человечество компенсирует сокращение объема озер созданием водохранилищ, но очень расточительно тратит подземные воды. Правда там, где создаются водохранилища, каналы и ирригационные системы, запасы подземных вод увеличиваются. Однако этот прирост количества воды в литосфере пока не оценен.

Водохозяйственными сооружениями, вызывающими значительные по масштабам изменения в литосфере, являются водопроводные системы, водонапорные скважины, различного рода водооткачивающие и стоковые устройства и т.п. Геологические результаты их функционирования частично рассматриваются в разделах, посвященных сельскохозяйственным и урбано-промышленным территориям, а также участкам, где ведется добыча полезных ископаемых. Водораспределение на этих территориях и связанные с ним последствия являются органической составляющей сложного комплекса антропогенных процессов, имеющих место в таких районах. Иначе обстоит дело с достаточно крупными водохранилищами и каналами, роль которых в экзодинамике литосферы должна быть рассмотрена особо.

8.2. Типы водохранилищ. Создание крупных водохранилищ в целом компенсирует изъятие с суши воды, связанное с сокращением объема озер. Однако далеко не всякое водохранилище служит для пополнения запасов воды на ней. Многие из них создаются для получения дешевой электроэнергии как раз там, где вода имеется в избытке. В этом случае обводняются и без того избыточно увлажненные территории. Тем не менее на данном этапе экономического развития водохранилища имеют огромное хозяйственное значение. Но не менее огромен и вред от водохранилищ, которые, бывало, создавались в ущерб многим жизненным интересам общества.

Водохранилища классифицируются по различным категориям. По условиям аккумуляции воды принято выделять: 1) водохранилища в долинах рек, перегороженных плотинами (в том числе и расположенные на временных водотоках); 2) озера-водохранилища, зарегулированные плотинами; 3) наливные водохранилища; 4) водохранилища в местах выхода подземных вод, в том числе в условиях карста; 5) водохранилища, созданные в эстуариях и прибрежных участках моря, отделенные от него дамбами.

Больше всего водохранилищ создано в США (рис. 15).

Рис.15 Распространение водохранилищ мира с полным объемом более 1 куб.км (по А.Б.Авакяну)

 

Россия выделяется сосредоточением огромных равнинных водохранилищ. Ни одна страна мира не может конкурировать с нами по этому показателю. Наибольшее распространение имеют водохранилища, созданные в речных долинах. Самое большое из них по площади - водохранилище Вольта (8480 км²) в Гане, Куйбышевское (5900 км²) на Волге пока на втором месте. А самое емкое - водохранилище Кариба (175 км³) на р.Замбези - принадлежит Замбии и Зимбабве. Наше Братское водохранилище (169,3 км³) на р.Ангаре - второе по объему. Водохранилища занимают около 589 тыс. км², причем из этой площади 236 тыс. км² принадлежит озерам в подпоре. Дополнительно накапливать воду в озерных котловинах, особенно в горах - это, пожалуй, одно из лучших решений гидроэнергетиков. Таким приемом воспользовались в котловине оз.Виктория, в Африке, правда, прихватив и большую территорию (8000 км²) побережья озера и долины р.Нил-Виктория, вытекающей из него. Плотина на этой реке подняла воду в озере на 31 м, что позволило собрать дополнительно 204,8 км³ живительной влаги. Это пока самая большая водная масса, задерживаемая человеком в одной акватории. Ее площадь 76 000 км².

Уровни водохранилищ в течение года изменяются от долей до десятков метров, а в редких случаях и более чем на 100 м. Изменение гидрологического режима зарегулированной реки далеко не во всем оказывается благоприятным.

Водохранилища - огромные испарители влаги. В аридных областях с их поверхности ежегодно испаряется слой влаги до 2000 мм и более. На большей части территории России этот показатель равен 800-1000 мм.

А.Б.Авакян и В.А.Шарапов подразделяют функции водохранилищ на следующие виды:

- “склад” воды, обеспечивающий: а) круглогодичное бесперебойное снабжение водой городов, промышленных предприятий, орошаемых и обводняемых массивов, б) улучшение и удешевление забора воды насосными станциями;

- акватория разноцелевого назначения, используемая для рекреации, судоходства, рыбного хозяйства и др.;

- источник и аккумулятор энергии, вырабатываемой ГЭС;

- регулятор стока в многолетнем, сезонном, недельном и суточном разрезах в интересах различных отраслей хозяйства;

- объект, изменяющий качество воды в лучшую (уменьшение мутности, цветности, запаха, содержания в воде сапрофитных бактерий и кишечной палочки) и худшую стороны;

- объект, влияющий на земельные ресурсы в худшую (затопление, подтопление, переработка берегов, образование островов, обезвоживание и осуходоливание пойменных угодий в нижнем бьефе и др.) и в лучшую (увеличение возможности орошения и обводнения земель, улучшение возможности использования земель в нижних бьефах в районах, страдающих от наводнений) стороны;

- объект, вносящий некоторые другие положительные и отрицательные изменения в природу и хозяйство. К их числу относится влияние на климатические условия в прибрежной полосе, на русловые процессы в нижнем бьефе, на сроки становления и вскрытия ледостава на реке ниже плотины и др.

Влияние крупного водохранилища или их каскада на природу гораздо шире изложенного перечня. Однако об это чуть позже.

8.3.Подготовка инфраструктуры. Таковой являются строительство плотины и связанных с ней объектов (шлюзы, проходы для рыбы, пропуска леса и др.), а также инженерные защитные работы. В цикл работ входит также перенос из будущей зоны затопления населенных пунктов на новые места, прокладка новых коммуникаций, сельскохозяйственное использование до этого неосвоенных земель.

При строительстве водохранилищ в плотины укладываются огромные массы искусственных грунтов. Только одна высотная (234 м) плотина им. Гувера в Гранд-Каньоне р. Колорадо содержит столько бетона, сколько нужно, чтобы построить двустороннюю автостраду из Чикаго до Сан-Франциско.

В комплекс инженерных сооружений защитных работ входят: обваловывание территорий; укрепление берегов и откосов существующих земляных сооружений; устройство волноломных и волноотбойных сооружений; подсыпка (намыв) берегов и защитных пляжей; дренаж обвалованных и подтопляемых территорий; планировка дна и берегов водохранилища; гидроизоляционные и другие работы по локальной защите и приспособлению объектов к новым гидрогеологическим условиям. Чтобы предотвратить загрязнение вод будущего искусственного озера на его дне сводится древесная растительность, а массивы торфяников по возможности засыпаются щебнем и гравием для предотвращения всплывания этих органогенных образований.

В европейских странах часто осуществляется обваловывание и защита пойменных земель от низких и иногда средних паводков. При относительно высоких подъемах воды земли затапливаются, что способствует их обводнению и удобрению илом. Применяются также системы двойных дамб. Ближняя к водохранилищу предохраняет луга и леса от низких и иногда средних паводков, а более высокая система дамб рассчитана на защиту от высоких паводков пахотных земель, поселков и коммуникаций.

Инженерные мероприятия проводятся также для защиты городов, поселков и отдельно расположенных фабрик и заводов. В России благодаря обваловыванию и другим способам защиты от воздействия водохранилищ предохранены более 50 городов и поселков городского типа, в том числе такие крупные города, как Ульяновск, Саратов, Краснодар, Казань и Черкассы. Защищаются также и участки ценных сельскохозяйственных земель. Имеются водохранилища, полностью окаймляемые насыпями. Широко используется укрепление берегов там, где проходят железные и шоссейные дороги.

Инженерная защита осуществляется также в нижнем бьефе некоторых гидроузлов там, где конструкциям, находящимся в сфере действия речной эрозии, угрожает повреждение от активизации последней. Так, в нижних бьефах Горьковского, Рыбинского, Угличского и Камского гидроузлов на отдельных участках укреплены берега, усилены коммунальные сооружения (водозаборы, выпуски канализации, опоры мостов, причалы и др.), осуществлена подсыпка территории с укреплением откосов в городах Балахане, Правдинске, Рыбинске и др.

8.4. Заполнение водой. В крупных водохранилищах вода может накапливаться несколько лет. Из-за перехвата части воды река в нижнем бьефе становится маловодной. Между тем, в чаше водохранилища активизируются волновые процессы и переформирование берегов. Начинается отложение донных илов. Органические материалы всплывают. Под массой плотины и воды начинает оседать литосфера.

Иногда водный резервуар так и не удается заполнить, как это произошло с Капчагайским водохранилищем на р.Или в Казахстане. Перехват воды этой реки вызвал увеличение минерализации в конечном водоеме стока - оз.Балхаш. Это отрицательно сказалось на водоснабжении Прибалхашья и насилие над Балхашом было приостановлено. Капчагайское водохранилище не набрало запланированного объема воды. Явная ошибка проектировщиков-гидростроителей.

Для различных зон, которые наиболее тесно связаны с долинным водохранилищем, свойственен свой комплекс природно-антропогенных процессов. Такими зонами являются: 1) участок влияния подпора (верхний бьеф), 2) чаша водохранилища, 3) подтапливаемое окаймление, 4) нижний бьеф.

8.5. Участок влияния подпора. После создания водохранилища в примыкающем подпруженном участке русла реки резко усиливаются аккумуляция и одновременно денудационные процессы.

Регрессивная аккумуляция. Последняя на равнинных реках регрессивно распространяется на значительное расстояние вверх по течению. Начало аккумуляции приурочено к тому времени, когда в зоне выклинивания подпора осядет столько наносов, что в верхней части водохранилища сопротивление движению воды увеличится. Гидравлический напор, необходимый для преодоления добавочных сопротивлений, получается за счет кинетической энергии потока на вышележащем участке реки, где по этой причине скорость течения заметно убывает. Здесь начинается аккумуляция наносов, которая вызывает в свою очередь уменьшение скорости течения на соседнем участке выше по реке. Эксперименты показали, что объем отложений в зоне регрессивной аккумуляции лишь немного уступает объему донных осадков в чаше водохранилища.

Р.С.Чалов проанализировал данные о влиянии водохранилищ на русловой процесс в долинах рек Оби, Дона, Днепра, Волги, Камы и Енисея и установил, что регрессивная аккмуляция очень резко выражена на всех реках с высоким твердым стоком. Быстрее всего осадконакопление осуществляется в зоне переменного подпора, достигая здесь 3-5 см/год. Ниже по течению интенсивность наращивания отметок дна падает из-за уменьшения объема твердого стока реки при наступлении межени. Накопление аллювия на границе максимального распространения подпора приводит в повышению уровня воды в реке, а это, в свою очередь, вызывает распространение аккумуляции вверх по течению.

В общей сложности в зоне регрессивной аккумуляции Новосибирского водохранилища накапливается более четверти годового твердого стока р. Оби, а сама зона продвигается вверх по течению и распространилась с 1959 г. за почти 40 лет функционирования на 400 км выше границы максимального подпора, т.е. до г.Барнаул. В районе нижней границы зоны регрессивной аккумуляции седиментация идет со скоростью n× см/год и соизмерима с темпами заиления чаши водохранилища.

Из-за повышения дна р. Оби в зоне регрессивной аккумуляции увеличилась и продолжает расти затопляемость поймы.

Глубинная эрозия. Она в определенных условиях проявляется в зоне переменного подпора. Это выявлено, например, на Новосибирском водохранилище. Уровни воды в нем сильно меняются в течение года. Значительно колеблются и расходы воды в Оби. Вследствие этого граница выклинивания подпора перемещается вниз и вверх по реке на значительные расстояния. Оживление эрозионных процессов фиксируется также в пределах пойменных рукавов как следствие увеличения затопляемости поймы в зоне регрессивной аккумуляции.

Подтопление. Этот процесс имеет место на низких частях дна долины в связи с повышением уровня воды в реке в зоне регрессивной аккумуляции. В определенных условиях подтопление активизирует карст, суффозию, оползание и т.п.

8.6. Чаша водохранилища. Качество воды в водохранилище во многом зависит от гидробиологических процессов, происходящих в его водной массе, а также от функционирования системы вода - донные осадки. Только на 1/5 из существующих водохранилищ эвтрофикация отсутствовала.

Эвтрофикация. Причина этого - аномально высокое содержание биогенных веществ в воде, связанное с вспышкой природно-антропогенных процессов, которая происходит при его создании и в течение некоторого последующего срока, особенно в первые 3-4 года. Основными поставщиками биогенов являются: 1) сельскохозяйственные угодья (пашня и пастбища), 2) животноводческие фермы, 3) урбанизированные территории и 4) автострады. Вынос соединений азота и фосфора из этих источников осуществляется с подземными и поверхностными водами, с ветром, а также путем прямого антропогенного сброса. Большую роль в поставке биогенов в первые годы существования водохранилища играет абразия. Биогенные вещества вносятся в значительных количествах и за счет их ремобилизации из затопленных почв и растительности, а по мере накопления донных осадков частично поступают в воду и из них. Источником повышенного количества биогенов могут быть воды главной реки, втекающей в водохранилище. Соединения азота, кроме того, поступают в водоем из воздуха с грозовыми осадками в результате азотофиксации. Связанный при грозах азот выпадает в количестве от 2 до 10 кг/га в год.

Благоприятная ситуация для эвтрофикации создается самим наличием водоема с медленным водообменом и гораздо большей площадью, нежели у существовавшей на его месте гидросети. Последнее обстоятельство обусловливает увеличение улавливания потока биогенов из воздуха, а вследствие замедленного водообмена снижается поглощение кислорода на единицу объема воды, происходит стратификация водной массы и образование обедненных этим газом придонных слоев.

Иногда вместо термина “эвтрофикация” используется другой - “цветение воды”. В прижизненных выделениях водорослей обнаруживаются органические кислоты, аминокислоты, пептиды, полисахариды, эфирные масла, карбонильные соединения, эндотоксины и другие биологически активные вещества. При гибели и распаде водорослей выделяются фенолы, маркаптаны, алифатические кислоты, присутствие которых делает воду не пригодной для питьевых целей, а также для существования гидробионтов.

На первой стадии эвтрофикация выглядит как положительный процесс, так как в только что образованном водохранилище быстро повышается продуктивность всех населяющих водоем сообществ, в том числе рыб. Правда, рост продуктивности рыб идет в основном за счет малоценных видов. Затем по мере развития эвтрофикации качество промысловых рыб постепенно снижается. В конечной фазе развиваются заморные явления и наступает омертвение водоема. Оно происходит из-за того, что количество отмирающего фитопланктона становится очень большим, и на окисление мертвого органического вещества расходуется почти весь растворенный кислород воды.

Всплывание торфяников. Это одно из негативных следствий затопления болот. Явление всплывания торфяников широко наблюдается на водохранилищах России, Канады, Швеции и Финляндии.

В 1946 г. произошел курьезный случай на Рыбинском водохранилище. Следовавший по нему пароход “Рульков” вместе с составом барж был приподнят всплывшим торфяным массивом. В этом водном резервуаре только за первые четыре года с момента его образования зафиксировали более 1100 га плавающих торфяников. На Нарвском водохранилище за период в восемь лет торф всплыл на площади порядка 3500 га, что больше 50% площади затопленных болот. Позднее процесс этот ослаб и, согласно Д.П.Финарову, за 21 год существования акватории площадь торфяных массивов, которые когда-либо дрейфовали по ней, не превысила 4000 га.

Наиболее интенсивно торфяники вырываются из пучины на водную гладь в течение 2-5 лет после образования водоема. Их отрыв ото дна и подъем на поверхность происходит из-за малой плотности торфа и внутреннего давления газов, образующихся в процессе гумификации мертвой торфо-растительной массы анаэробными бактериями. Показателями плавучести являются следующие свойства торфа: удельный вес во влажном состоянии <88%, пористость >93%, степень гумификации менее Н₅ и среднее содержание газов >43 л/м³. При всплывании торфяной материал разносится по акватории и загрязняет воду детритом, гуминовыми кислотами и соединениями азота и фосфора.

Переработка берегов. Появление значительной, а иногда очень большой массы воды там, где до этого функционировала более или менее сбалансированная система экзодинамических процессов, резко разрушает, подавляет и меняет их действие. Одним из наиболее активных процессов становится переработка берегов созданного водоема. Ими оказываются поверхности или уступы террас, аккумулятивные шлейфы подножья, коренные склоны, а иногда искусственные сооружения - дамбы и др.

Факторами, способствующими разрушению берегов, являются: 1) их сложение рыхлыми породами; 2) крутосклонность и приглубость берегов; 3) развитие оползней и других процессов быстрого разрушения склонов; 4) отсутствие или подавленность водной и наземной растительности; 5) ветровое волнение, интенсивность которого зависит от орографии (горные водохранилища лучше защищены от ветров, чем равнинные), от продолжительности ледостава и ряда других особенностей рельефа и климата; 6) удаление продуктов абразии и другого материала вдольбереговыми течениями; 7) перемещения контакта вода-берег в течение года, которые составляют у некоторых водохранилищ по вертикали до 100-170 м и по горизонтали до 5-15 км.

У больших равнинных водохранилищ С.Л.Вендровым выделено пять гидрологических зон со своей спецификой гидродинамических условий и формирования берега: 1) приплотинная зона, как правило, наиболее широкая и глубокая и поэтому с наибольшим гидродинамическим воздействием на берег. Разрушение берега при прочих равных условиях идет здесь быстрее всего, а наносы аккумулируются только на глубине за пределами зоны сработки; 2) средняя зона, которая при НПУ по интенсивности воздействия на берег мало чем отличается от плотинной. Однако при сработке уровня водохранилище здесь становится мелководным и волновая переработка значительно ослабевает; 3) верхняя зона, которая при НПУ мелководна, вследствие чего волновая переработка берега малоинтенсивна. Здесь откладывается преобладающая часть приносимых рекой наносов и быстро формируется прибрежная отмель; 4) зона выклинивания подпора, которая в зависимости от высоты уровня воды представляет собой дельту или русло реки. Формирование берега здесь осуществляется главным образом за счет эрозионно-аккумулятивных процессов; 5) зона небольших заливов, в которых идет относительно быстрая аккумуляция материала, поставляемого склоновыми процессами. Последние играют главную роль в формировании берега.

В развитии берегов крупных водохранилищ выделяют два основных периода. Первый период - становление берегов. Во время него преобладает абразия. Второй период - это время их стабилизации, когда определяющую роль играют аккмулятивные процессы.

В зависимости от сочетания факторов, определяющих береговую динамику, скорость отступания или роста берегов на разных водохранилищах, характер моделировки и особенности их строения оказываются неодинаковыми. Представляют интерес данные об особенностях формирования берегов на водохранилищах различных зонально-провинциальных групп, по Д.П.Финарову. Наиболее типичны для России пять таких подразделений:

1. Водохранилища провинции лесной зоны Русской равнины с небольшими колебаниями уровня (Горьковское, Камское и др.);

2. Водохранилища провинции лесостепной зоны Русской равнины со значительными колебаниями уровня: (Новосибирское и др.);

3. Водохранилища провинции степной зоны Русской равнины с небольшими колебаниями уровня (Волгоградское и др.);

4. Водохранилища провинции степной зоны Русской равнины со значительными колебаниями уровня (Цимлянское и др.);

5. Водохранилища провинции лесной зоны Средней Сибири со значительными колебаниями уровня (Братское, Вилюйское и др.).

Наиболее крупные долинные водохранилища первой группы - Горьковское и Камское - созданы в слабо врезанных долинах, выработанных в ледниковых и водноледниковых отложениях. Выработка подводных и надводных абразионных форм на берегах, сложенных мореной, происходит с образованием естественной отмостки из скапливающихся валунов у уреза воды. Эти скопления приводят к образованию своеобразного крутого пляжа и на значительных участках образуют поверхностный слой отмели. Вследствие этого переработка берегов резко ослабевает. Для водохранилищ этой группы характерны большие площади мелководий и широкое распространение низких отмелых берегов в связи с небольшим врезом долин.

Весьма динамична переработка берегов на водохранилищах второй и третьей зонально-провинциальной групп. Они располагаются в сравнительно глубоко врезанных и наиболее древних по возрасту долинах рек внеледниковой Русской и Западно-Сибирской равнин. Берега сложены преимущественно лессовидными рыхлыми породами, которые легко разрушаются не только ветровыми волнами, но и вследствие размокания, растворения и выветривания.

При абразии лессовых берегов основная часть обрушенного материала выносится во взвешенном состоянии и не участвует в формировании отмели, так как пылеватые лессовые частички обладают высокой плавучестью. Вследствие этого отмель длительное время сохраняет абразионный характер, затухания переработки берегов здесь не наступает длительный срок. Интенсивная овражная эрозия, стимулируемая абразией и наличием лессовых отложений, способствует быстрому отступанию берегов.

Большая продолжительность безледного периода (на 1-1,5 месяца) в степной зоне, по сравнению с лесной, более интенсивные ветровые нагоны и волнение, приглубость берегов и наличие чрезвычайно податливых к разрушению водой лессовых пород - все это обусловливает очень значительную величину переформирования берегов, которая в среднем достигает свыше 100 м за 10 лет. Максимальные величины переработки берегов в лесной зоне существенно меньше и составляют 40-60 м.

На Красноярском водохранилище Д.П.Финаров выявил участок в районе пос.Куртак, где лессовые береговая зона отступила почти на 400 м.

Водохранилища пятой зонально-провинциальной подгруппы (Братское, Усть-Илимское, Вилюйское и др.) созданы в древних, глубоко врезанных долинах и находятся в условиях сурового климата, обусловливающего относительную непродолжительность безморозного периода (100-150 дней). Поэтому суммарная энергия ветрового волнения здесь оказывается небольшой. Тем не менее, берега подверглись серьезному разрушению из-за низкой устойчивости их отдельных участков и чрезмерно больших размеров акваторий.

Разрушение берегов в условиях сурового климата стимулируется мощным морозным выветриванием. Интенсивная дезинтеграция пород происходит не только на береговых склонах, но и на отмели. В зимнее время при низких уровнях увлажненные отложения отмели разрушаются, а весной и летом при подъеме уровня воды породы разуплотненного слоя быстро размываются. Наблюдения на Братском водохранилище показывают, что мощность такого “срезаемого” слоя здесь достигает 1,3 м, что приводит к увеличению глубин на отмели и последующему усилению абразии берегов.

В областях развития четвертичных многолетнемерзлых пород переформирование чаши и берегов водохранилища первоначально должно сопровождаться ощутимым увеличением его объема. Это связано: 1) с деградацией мерзлоты в пределах чаши водоема; 2) с уменьшением объема пород, содержащих подземный лед; 3) с всплыванием торфяников и последующим значительным уничтожением растительного детрита. Имеются данные, что увеличение объема Хантайского водохранилища за счет указанных процессов составило около 3-3,5 км³.

Особые процессы расчленения береговых склонов происходят на водохранилищах, чаша которых располагается в кристаллических многолетнемерзлых породах. Так, трапповые породы (долериты, диабазы) в долине р. Вилюй до глубины 30-40 м включают большое количество льда либо льдистых отложений, заполняющих древние оползневые рвы и трещины. В результате образования Вилюйского водохранилища под воздействием отепляющего влияния воды лед и льдистые отложения во рвах и трещинах протаивают. На береговых склонах возникли и продолжают формироваться огромные каньонообразые провалы, ямы, рвы, воронки, пещеры, трещины и другие формы рельефа. Глубина их 30-40 и ширина от нескольких сантиметров до 5-8 м при длине 80-100 м и более.

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: