Русловая сеть дельты р. Селенги на современном этапе | Вестн. Том. гос. ун-та. 2014. № 380. DOI: 10.17223/15617793/380/32

Русловая сеть дельты р. Селенги на современном этапе

Под современным этапом формирования русловой сети дельты р. Селенги мы подразумеваем период с 1959 по 2012 г. (с момента заполнения Иркутского водохранилища). Строительство Иркутской ГЭС совпало с многоводным периодом, во время которого субаэральная поверхность дельты была затоплена. Затопление и последующая стабилизация базиса эрозии значительно изменили направления стока в дельте. В настоящее время перераспределение русловой сети продолжается. Выделены основные направления стока, даны количественные характеристики и определены сезонные колебания. Основными факторами, управляющими развитием русловой сети и дельты, являются: гидрологометеорологические, аккумулятивно-эрозионные процессы, строительство гидротехнических сооружений, современные тектонические движения.

The river network of the Selenga Delta at present.pdf В формировании геоэкосистем дельт ведущими являются сложные внутренние связи и процессы во флю-виальной подсистеме, т.е. в расположенных в руслах и озерно-болотных чашах водных массах. Среди связей главная - тесная гидравлическая и морфологическая взаимозависимость водотоков и водоемов гидрографической сети русла: естественные или антропогенные изменения любого звена этой сети передаются на всю устьевую систему, причем не только вниз и вверх по течению, но и в поперечном направлении - из одних рукавов дельты в другие. Среди процессов главные - динамические, т.е. перераспределение стока по пространству дельты и изменение морфологии и морфометрии водотоков. Дельта Селенги расположена в пределах Усть-Селенгинской впадины Байкальской рифтовой зоны. С северо-востока впадина ограничена склонами Морского хребта, а с юга - хребтом Хамар-Дабан [1]. Севернее самой дельты расположен залив Провал, а южнее - Посольский Сор. Возраст дельты оценивается в 500 тыс. лет [2, 3]. Устьевая область р. Селенги относится к открытому типу с устьевым взморьем и лопастной дельтой выдвижения. Дельта сформирована длительным взаимодействием системы «оз. Байкал - р. Селенга» и представляет собой уникальную аккумулятивную равнину с рядом специфических природных характеристик. В экосистеме дельты Селенги фильтруется водный поток, поступающий со всего бассейна. Речной сток составляет около половины притока в озеро. Распределение стока по пространству дельты неравномерно, а также резко различается по сезонам. Общее направление стока носит унаследованный характер. Процессы современного дельтообразования и динамики гидрографической сети происходят в условиях зарегулированности приемного водоема. В режиме дельты выделяется сезон ее значительного затопления в многоводный период с апреля по октябрь, обусловленный подъемом уровня оз. Байкал и половод-но-паводочным стоком р. Селенги. Вторая особенность современных процессов затопления - общий подъем уровня Байкала и зарегулированность колебаний с амплитудой до 1 м после строительства Иркутской ГЭС в конце 1950-х гг. Окончание строительства ГЭС в 1959 г. совпало с многоводным периодом и обусловило катастрофически быстрый подъем уровня Байкала, когда в сутки он достигал 70 см [4]. К 1962 г. уровень установился на отметке 266 см над «нулем» графика. Максимальные подъемы уровня отмечались вплоть до 1972 г. Этот продолжительный период внес значительный вклад в переформирование берегов оз. Байкал и перестройку речной сети внутри дельты р. Селенги. В результате длительного стояния высоких уровней Байкала и высокого уровня зеркала грунтовых вод в дельте Селенги произошло затопление больших площадей субаэральной ее части. По новейшим данным, в этот период уровень достигал в некоторые моменты абсолютных отметок 459-460 м над ур.м., что соответствует полному затоплению дельты вплоть до главного узла бифуркации в районе д. Малое Колесово [5-9]. На современном этапе базис эрозии для проток дельты изменяется в течение года с амплитудой колебаний в пределах до 1 м и играет незначительную роль в гидроморфогенезе дельты. Таким образом, формирование современной русловой сети - плановое положение проток, появление новых и исчезновение ранее существовавших проток, врезание и обмеление русел, а также многие другие гидролого-морфологические процессы и явления связаны со следующими главнейшими факторами формирования дельты: гидрометеорологические условия, подстилающие породы, хозяйственная деятельность по укреплению берегов и современные тектонические движения. Дельтоформирующая роль перечисленных факторов различна в отдельных областях дельты р. Селенги, и некоторые зависимы от сезонов. Средний многолетний расход воды за период инструментальных наблюдений составляет 919 м3/а Со времени стабилизации уровня Байкала отмечены периоды значительной водности в 1971, 1973, 1990, 1993 и 1998 гг.; максимальный сток в вершине дельты составлял 4 140 м3/с в 1973 г. Одно из последних событий резкого повышения уровня в протоках дельты произошло в летний паводок 2012 г. Обильные осадки в верхней и средней частях бассейна в этот период вызвали повышение уровня воды в протоках дельты до 10 см в сутки и стабилизировались на 1,5-2 м выше средне-многолетнего. Летом 2012 г. протоки в среднем течении вышли из берегов, переферийные участки дельты под-топились. На основе анализа разновременного картографического материала мы получили данные об изменении положения проток в плане, а также мощности накопленного руслового аллювия в дельте (рис.1, 2). В расчете учитывались абсолютные отметки карт масштаба 1: 100 000, изданных по съемкам 1956, 1986 и 1998 гг. Проводится сравнение картографических данных с современными крупномасштабными космоснимками. В дополнение к камеральным данным с 2003-2012 гг. ежегодно ведутся комплексные полевые исследования. Экспериментальные работы на сети гидрологических створов и точек наблюдений включают привязку створов, русловые съемки, гидрометрические измерения, наблюдения за русловой эрозией. Гипсометрический профиль проведен по наиболее широкой части дельты и охватывает все основные протоки ниже узла бифуркации. В результате расчетов стока наносов за рассматриваемый период и объемов рыхлого материала, полученных при сравнении абсолютных отметок поверхности дельты по гипсометрическим моделям на различные временные срезы в прошлом, мы имеем близкие значения накопления аллювия: 5,5 и 5,1 км3 в год соответственно. Накопление современного аллювия происходит в центральной части дельты. Основные объемы были созданы в период с 1986 по 1998 г. К 1998 г. суб-аэральная поверхность дельты приобрела наибольшую расчлененность. Рис. 1. Дельта р. Селенги. Пунктиром показан гипсометрический профиль; цифрами обозначены основные мониторинговые гидрометрические створы: 1 - вершина дельты - с. Малое Колесово; 2 - протока Шаманка; 3 - протока Харауз; 4 - протока Левобережная; 5 - протока Галутай; 6 - протока Колпинная; 7 - протока Среднеустье; 8 - протока Манзар; 9 - протока Дологан; 10 - протока Лобановская о SWHt |::::::(: isooo Jawtn " 'in:: лоооп :■: JWMi расстояние, м Рис. 2. Поперечный гипсометрический профиль. Штриховкой показана мощность накопленного аллювия с 1986 по 1998 г. Как было сказано выше, перестройка русловой сети дельты и наибольшее накопление толщ аллювиальных отложений происходят в периоды значительной водности. Одним из свидетельств тому служит сравнение поперечных профилей в вершине дельты (створ Малое Колесово) за относительно небольшой промежуток времени (рис. 3). В паводочный период 2012 г. подъем уровня воды составил более 1,5 м в сравнении с измерениями 2011 г. За прошедшее время мощность накопленного аллювия составила 1,2 м. Береговая эрозия в паводок достигала 2,5 м в сутки. Кроме того, в центральной части дельты береговые разрезы представлены слоистыми песками, литологически определяемыми как аллювиально-дельтовые. Эксклюзивная особенность этих отложений - это присутствие палеопочвенных горизонтов, перекрытых 1,5-метровым слоем аллювиальных песков под современным почвенным горизонтом. Накопление аллювиального слоя мы привязываем к выходу вод проток дельты на пойму в периоды ее затопления в недавнем прошлом. 0 50 100 150 200 250 300 550 400 Рис. 3. Сравнение поперечных профилей на створе Малое Колесово С учетом положения и динамики формирования береговой линии побережья, основных гидроморфологических элементов за период зарегулированности проведены границы морфодинамических областей. Выделены три сектора дельты: Лобановский, Среднеустьевский и Селенгинский, названные по крупным протокам дельты [10]. Определены тенденции развития русловых процессов и динамика распределения стока воды и наносов по русловой сети дельты. jjs расстояние. м Все протоки извилистые. Этому способствуют наличие пространства для блуждания и легкоразмываемые грунты. Ширина пояса меандрирования в привершинной части составляет 10 км, в северной (Лобановский сектор) - 7,5-10 км и в южной (Селенгинский сектор) -2-3,5 км [11]. Основные факторы формирования тела дельты - поступление наносов из речного стока и их аккумуляция. Выделены три главных направления стока: Лобанов-ское, Среднеустьевское и Селенгинское. Максимальный сток вещества в настоящее время перераспределяется из Селенгинского сектора к Лобановскому и составляет 35 и 45% соответственно; до 20% стока проходит по русловой сети проток Среднеустье и Колпинная. Распределение взвешенных наносов в процентном отношении коррелирует с водностью секторов и составляет 27, 21 и 52% (рис. 4). Отмечена связь распределения стока с сезонами. Рис. 4. Гидролого-морфологическая схема дельты Лобановский сектор включает в себя зону рельефо-образования одноименной протоки. Граница сектора простирается по обрамлению дельты от материкового побережья у с. Дубинино до устья протоки Средний Перемой. В этом секторе исторически продолжается выдвижение дельты, скорость роста составляет 30-40 м/год от границ естественного положения береговой линии до современных (2009 г.). Проявляется унаследованность развития береговой линии, выражающаяся в плановой спрямленности очертаний, что соответствует положению предполагаемого сейсмогенного сброса. Лобанов-ский сектор приурочен к зоне сейсмотектонических опусканий с эпицентрами землетрясений [12]. Длина береговой линии не претерпевает существенных изменений на фоне общего выдвижения. Лимитирующим фактором развития береговой линии по Лобановскому сектору можно считать современные разрывные нарушения. Площадь сектора увеличилась с 127 до 148 км2, происходит незначительное приращение площади озер. Лобановский сектор с 2009 г. находится в стадии активизации, что выражается в удлинении проток, увеличении уклона, а в устьевой области отмечается врезание русла [13]. За весь период наблюдений протоки Средний и Новый Перемой, протока Сахаркова обмелели, изменили свою конфигурацию; произошло слияние протоки Лоба-новской с протокой Дологан, ранее имевшей собственное важное значение в распределении стока по сектору. Внешняя граница Среднеустьевского сектора располагается от устья протоки Средний Перемой до устья протоки Галутай (по правому берегу). В тектоническом плане сектор относится к отрицательной морфострук-туре с резкой неотектонической дифференциацией кристаллического фундамента, мощностью кайнозойских отложений до 6 тыс. м [12]. Площадь сектора уменьшается с 228 до 186 км2 при увеличении длины береговой линии. Уменьшение площади происходит за счет подтопления фронта дельты и образования внутридельтовых озер, площадь которых возросла с 18 до 26 км2. По всему обрамлению дельты преобладают отрицательные плановые смещения береговой линии с максимумом 6,5 км. Ранее сектор рассматривался как область динамического равновесия [14], однако по результатам наших исследований выявлена отрицательная динамика гипсометрических отметок поверхности в периферийной части сектора, видимо, связанная с нестабильной сейсмотектонической обстановкой. Сектор характеризуется максимальной амплитудой колебания абсолютных отметок в районе бифуркации, где сохранились останцы высокой террасы (460 м над ур.м. - 458 м над ур.м.) и минимальными отметками в устьях проток и затопленных территорий. В Среднеустьевском секторе длины проток уменьшаются, уклон практически стабилен, а в устьевой области преобладает аккумуляция, что приводит к заилению самих проток и вновь образованных лиманов. Селенгинский сектор занимает участок дельты, формирующийся за счет аккумуляции отложений, выносимых селенгинской русловой сетью, и ограничен береговой линией от материкового побережья в районе с. Истомино до устья протоки Галутай. Сектор характеризуется положительной динамикой береговой линии практически на всем протяжении. Максимальное смещение береговой линии наблюдается на участке в междуречье проток Левобережной и Основного русла (Харауза), где прирост дельты составил 2 км за 100 лет. Средняя скорость выдвижения достигает 10-20 м/год. За счет выдвижения береговой линии сектора увеличивается его площадь с 207 км2 в 1898 г. до 224 км2 в настоящее время. Длина береговой линии сокращается за счет заполнения изрезанных участков наносами. В секторе произошло существенное изменение гидрографической сети: перераспределение стока, возникновение новых озер и увеличение их общей площади. Динамика русловой сети выражается уменьшением транзита по Основному руслу с перехватом стока в новообразованную протоку Левобережная и обмелением судоходной протоки Харауз, утратил свое значение и участок протоки, ныне названной Старая Борозда. Современное развитие дельты сопровождается изменением параметров русловой сети, перераспределением стока, как водного, так и стока наносов. Мобильность русловой сети наиболее ярко проявляется в период прохождения высоких вод и характерна для многоводных проток, боковая эрозия в большей степени фиксируется в протоках Лобановского сектора. В Селенгинском секторе произошла значительная перестройка русловой сети, обусловленная возникновением протоки Левобережная и обводнением южной части дельты. Наиболее интенсивно размываются берега вершины дельты (более 70 м за последние 10 лет) и проток Лобановской, Дологана (более 3 м/год). В Среднеустьевском секторе изменения русловой сети, вероятно, обусловлены современным тектоническим фактором, что выражается в затоплении периферийной части сектора. Исследования в дельте реки Селенги, в первую очередь экспериментальные, расширяют рамки познания механизмов формирования структуры гидрографической сети дельты и причины ее динамических трансформаций, что важно для понимания функционирования ее как геоэкологического и биологического фильтра. Комплексное изучение дельты р. Селенги продолжается в рамках исследования гидролого-геоморфологических процессов.

Ключевые слова

morphogenesis, delta, fluvial network, alluvium, морфогенез, русловая сеть, аллювий, дельта

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Павлов Максим ВалерьевичООО «Геоспектр»гл. инженерmaksimpavlov@rambler.ru
Корытный Леонид МаркусовичИнститут географии им. В.Б. Сочавы Сибирского отделения Российской Академии наукд-р геогр. наук, профессор, зам. директораkor@irigs.irk.ru
Ильичева Елена АнатольевнаИнститут географии им. В.Б. Сочавы Сибирского отделения Российской Академии наукканд. геогр. наук, научн. сотр. лаборатории гидрологии и климатологииlenail3663@mail.ru
Всего: 3

Ссылки

Богоявленский Б.А. Моделирование природы озёрного края селенгинской дельты, её динамика и прогноз развития // История развития речных долин и проблемы мелиорации земель. Новосибирск : Наука, 1979. С. 105-128.
Ильичёва Е.А., Амосова И.Ю. Эрозионно-аккумулятивные процессы основных русловых потоков дельты р. Селенги // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвящ. 100-летию со дня рождения д-ра геогр. наук, проф. Льва Николаевича Ивановского, «Рельеф и экзогенные процессы гор». Иркутск : Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2011. С. 85-87.
Сейсмогеология и детальное сейсмическое районирование Прибайкалья. Новосибирск : Наука, 1981. С. 102-128.
Ильичева Е.А. Гидрографическая сеть дельты р. Селенги в период искусственного регулирования уровенного режима озера Байкал // Материалы Третьей Всероссийской конференции с международным участием «Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов». Барнаул, 2010. С. 382-387.
Ильичёва Е.А., Павлов М.В. Унаследованность береговой линии дельты реки Селенги // Материалы XIV совещания географов Сибири и Дальнего Востока. Владивосток : Дальнаука, 2011. С. 426-428.
Лоцманская карта реки Селенги от устья до селения Усть-Кяхта. СССР. Министерство речного флота «ГЛАВВОСТОК». Восточно-Сибирское Бассейновое управление пути. Иркутск, 1986.
Лоцманская карта реки Селенги от устья до 424 км. СССР Министерство речного флота «ГЛАВВОСТОК». Восточно-Сибирское Бассейновое управление пути. Иркутск, 1949.
Лоция и физико-географический очерк озера Байкал / под ред. Ф.К. Дриженко. СПб. : Издание Главного гидрографического управления, 1898. 443 с.
Атлас озера Байкал. Прибрежная часть. РСФСР. Министерство Речного Флота Восточно-Сибирское бассейновое управление пути. Иркутск, 1959.
Динамика берегов озера Байкал при новом уровенном режиме. М. : Наука, 1976. 88 с.
Атлас озера Байкал. Составлен Гидрографической экспедицией под начальством полковника Ф.К. Дриженко. СПб. : Издание Главного гидро графического управления, 1902.
Зорин Л.В. Формирование дельты Селенги и образование залива Провал // Ученые записки МГУ. Сер. Геоморфол. М., 1956. Вып. 182. С. 193 196.
Рогозин А.А. Береговая зона Байкала и Хубсугула. Морфология, динамика и история развития. Новосибирск : Наука, 1993. 168 с.
Экологически ориентированное планирование землепользование в Байкальском регионе. Район дельты р. Селенги. Иркутск : Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2002. 149 с.
 Русловая сеть дельты р. Селенги на современном этапе | Вестн. Том. гос. ун-та. 2014. № 380. DOI: 10.17223/15617793/380/32

Русловая сеть дельты р. Селенги на современном этапе | Вестн. Том. гос. ун-та. 2014. № 380. DOI: 10.17223/15617793/380/32