Особенности гидрологического режима малых рек Обь-Томского междуречья.pdf Необходимость н важность изучения условий фор-мирования и изменения гидрологического режимамалых рек диктуется рядом их особенностей. С од-ной стороны малые реки необычайно уязвимы за счеттесной связи формирования их стока с ландшафтомбассейна и постоянно увеличивающимися антропоген-ными нагрузками на него. С другой стороны малыереки широко распространены и необычайно важныдля комфортного существования человека.Несмотря на наличие правовых основ, регламен-тирующих степень использования и охрану малых рек,состояние их от года к году ухудшается Специфич-ность малых рек требует разработок новых и усовер-шенствования существующих методов оценки и про-гноза стока, определения степени использования вод-ных ресурсов малых рек народохозяйственными орга-низациями, оценок минимально допустимого расхо-да и т.д. [2].На левобережье р. Томи в пределах Обь-Томскогомеждуречья расположены водосборы трех малых рек:р. Чёрной, р. Кисловки с притоками и р. Порос с при-токами. Бассейны двух последних расположены в зоневлияния подземного водозабора, обеспечивающегопитьевой водой областной центр. Изменение есте-ственных условий питания и разгрузки подземных водв этих условиях может приводить к нарушениям ре-жима речного стока.В гидрологическом отношении территория Запад-ной Сибири до сих пор изучена слабо и крайне нерав-номерно. Западная Сибирь еще намного отстает погидрологической изученности от европейской частиРоссии. Далека от оптимальной сеть гидрометричес-ких пунктов, слабо изучены некоторые элементы гид-рологического режима рек (термика, химизм, твердыйсток и другое).Всё вышесказанное в полной мере относится кмалым рекам. В гидрологическом отношении малыереки Обь-Томского междуречья недостаточно изуче-ны. Разрозненные сведения по уровням, стоку и ледо-во-термическому режиму имеются в отчётах различ-ных организаций.Начиная с 1971 г. краткосрочные наблюдения зауровнем и стоком на временных гидростворах велисьГипроводхозом в 1973-1980 гг, Иркутским госунивер-ситетом в 1970-1971 гг., Томской гидрометеостанци-ей в 1984-1987 гг., Томской геолого-разведочной экс-педициейв 1988- 90 гг. Единственный постоянно дей-ствующий водомерный пост Томской ГМС функцио-нирует с 1973 г. на р. Порос у села Зоркальцево.Характерной особенностью левобережных прито-ков р. Томи является прямолинейная вытянутей ь ихс юга-запада на северо-восток и приуроченность до-лин (кроме р. Порос) к древним ложбинам стока. Пой-мы их заболочены и залесены. По своим гидрографи-ческим характеристикам они отличаются не сильно,однако залесённость (74%) изаболоченность(10-14%)водосборов рек Кисловки и Чёрной существенновыше, чему Пороса (37% и 3% соответственно).Река Чёрная берёт начало на Таганском болоте,длина её 51 км, площадь водосбора 270 км2. В устьер. Чёрной на р. Томи производилась выборка гравия,вследствие чего дно р. Томи понизилось, и на устье-вом участке р. Чёрной длиной в 50 м падение уровнясоставляет 2 м. Река Кисловка образуется от слияниярек Жуковки и Еловки в 2 км ниже села Головнино.Длина реки 49 км, площадь водосбора 583 км2.В р. Томь сток р. Кисловки попадает через протокуБурундук. Река Порос начинается на водоразделе Обь-Томского междуречья у д. Покровка. Длина реки57 км, площадь водосбора 544 км2. Верхний участокреки до устья р. Упталы является временным водото-ком. Река протекает в широкой долине с плоским за-болоченным дном. Русло извилистое, шириной 0,5-3,0 м в верхнем течении и 3-6 м в среднем. Река Поросвпадает в старицу р. Томи, ширина её здесь 30-50 м.Притоки р. Порос являются в основном времен-ными водотоками, на которых в хозяйственных целяхустроены пруды, аккумулирующие сток с их водосбо-ров. Гидрографическое описание приводится по фон-довым материалам Томской геологоразведочной экс-педиции.Норма стока для рек Чёрная - с. Тахтамышево иКисловка - п. Тимирязевский определялась в услови-ях малой выборки с 95% доверительной вероятнос-тью. По имеющимся шести среднегодовым значени-ям стока за период 1981-1990 гг. она составила соот-ветственно 0,88 ± 0,46 и 1,01 + 0,37 м3/с.Для реки Порос - с. Зоркальцево норма стока мо-жет быть определена более надёжно, так как ряд сред-негодовых расходов воды (1974-1998 гг.) репрезента-тивен и однороден. Норма стока равна 0,45 м3/с с относи-тельной средней квадратичесюй ошибкой среднего 8%.Корреляционные связи стока рек Чёрной и Кис-ловки с р. Порос очень тесные (г > 0,9), с осадкамизначительно слабее (0,46 и 0,13). Причём значимостькоэффициента корреляции между стоками рек, завы-шенного из-за малого объёма выборки, можно не про-верять, так как колебания стока синхронны (рисунок).Это обстоятельство позволяет применить метод ана-логий для уточнения нормы стока рек Чёрная и Кис-ловка. По уравнениям регрессии были восстановле-ны значения модулей стока этих рек за период 1974-1997 гг. Относительная ошибка уравнений регрессиине превышала 7,6% и 9% соответственно, а качествопрогноза равнялось 0,43 и 0,62, что свидетельствуето надёжности полученных уравнений связи.Уточнённые значения нормы стока этих рек, выра-женные в модулях стока и расходах, были определеныпо удлинённым рядам за два периода (1974-1990 гг. и1974-1997 гг.), и, как следует из таблицы, отличаютсянезначительно. Норма, рассчитанная по первому пери-ода более надёжна по следующим причинам:1. Наблюдениями за 1990 год оканчивается малаявыборка, по которой вычисляются коэффициентыуравнения регрессии, а восстановление внутреннихпропусков всегда надёжнее, чем экстраполяция за пре-делы этого периода.2. Синхронность колебаний стока ненарушенногорежима р. Чёрной и стока р. Порос до 1990 г. даётоснования считать, что, по крайней мере, до этого годаработа подземного водозабора не повлияла на гидро-логический режим последней.3. Наличие тенденции на понижение в стоке р. По-рос делает некорректным использование для уточнениянормы величин стока, восстановленных после 1990 г.Норма стока рекНа формировании стока малых рек, в отличие отсредних и крупных, сильнее сказывается влияние ло-кальных физико-географических условий (рельеф,почвенно-растительный покров, лигологический со-став водовмещающих пород и т.д.).Находясь в единых климатических и близких фи-зико-географических (в узком смысле слова) услови-ях, рассматриваемые водотоки, тем не менее, доста-точно сильно отличаются по водности. Значительныемодули стока р. Чёрной (таблица) объясняются тем,что она протекает по древней ложбине, аллювиаль-ные отложения которой, обладая высокими фильтра-ционными свойствами, аккумулируют в себе значи-тельную часть снеготалых и дождевых вод со всейводосборной площади Подземные воды этих отложе-ний практически полностью разгружаются в реку, взначительной мере формируя ее расход.Река Кисловка и ее правая составляющая - р. Жу-ковка также протекают в древней ложбине. Условияформирования ее стока аналогичны р. Черной, но пло-щадь водосбора значительно больше, что и объясняетснижение значений модуля стока.Река Порос большей своей частью протекает впределах водораздельной равнины, сложенной пре-имущественно суглинисто-глинистыми породами чет-вертичного и неогенового возраста мощностью до50 м (федосовская и кочковская свиты). Река имеетглубокий врез (до 50 м), но, несмотря на это, на всемсвоем протяжении в пределах водораздела не вскры-вает водоносный горизонт отложений кочковской сви-ты. Кровля горизонта залегает на 20-30 м ниже днадолины, а напорный характер обеспечивает самоиз-лив вод при их вскрытии скважинами. Среди суглин-Т а б л и ц а 1!рной и Кисловкир. Чёрная р. Кисловка№ МетодопределенияКол-во наблюдешнQ,м3/с Расхождение Qспервым %ме тодом,м,л/сс1 км3! РасхождениеМ с первымметодом, %Q.м'/сРасхождение Q спервым %м етодом,м,л/сс1 км2Расхождение М спервым %м етодом,1Осреднение понаблюденнымданным6 0,88 3,49 1,01 2,142Методгидрологическойаналогии(1974-1990 гг.)17 0,85 2,9 3,39 2,8 0,98 2,4 2,09 2,13Методгидрологическойаналогии(1974-1997 гг.)25 0,80 8,7 3,19 8,5 0,94 6,9 1,99 6,6Рис. 1. Многолетние изменения стока и осадков801974 1978 1982 1986 1990 1994800600400200S3S3 оОр. Кисловкар. Чернаяосадкир. ПоросЛинейный тренд для р. ГЬросЛинейный (осадки)ков четвертичного возраста довольно часто встреча-ются обводненные прослои и линзы супесей и пес-ков, представляющих собой верховодку (воды зоныаэрации). Питаясь атмосферными осадками, главнымобразом снеготалыми водами, они зачастую разгру-жаются по бортам долины р. Порос в виде родников итем самым участвуют в формировании руслового сто-ка. Однако незначительные ресурсы верховодки и не-равномерность ее пространственно-временного рас-пределения являются причиной того, что доля этих водв общем речном стоке в целом невелика.Наметившаяся после 1990 г. тенденция снижениястока р. Порос, возможно, связана с увеличением рас-ходования верховодки на питание водоносного гори-зонта кочковской свиты, уровень которого вблизи до-лины р. Томи существенно снизился за счет работыТомского водозабора. Подтверждением этому можетслужить исчезновение родников по бортам долиныр. Порос в районе с. Зоркальцево.Изложенные соображения по условиям формиро-вания стока малых рек Обь-Томского междуречья про-верены с помощью компьютерной программы длярасчленения гидрографа. Подземная составляющаястока выделялась по минимумам предвесеннего рас-хода и летне-осенней межени. Основную долю в пи-тании рассматриваемых рек составляют поверхност-ные воды и в меньшей мере подземный сток. Соотно-шение поверхностной (62%) и подземной (38%) со-ставляющих стока рек Чёрной и Кисловки примерноодинаковое. У реки Порос доля подземного стока из-меняется от 5% в многоводные годы до 52% в мало-водные, составляя в среднем 28% от годового за пе-риод 1974-1997 гг.Посколыу все существующие методы определениягрунтового питания, в том числе и метод расчленениягидрографа, при всей своей относительной сложностине приводят к достаточно надёжным результатам, в на-стоящей работе доля: грунтового питания определяласьещё как отношение наименьшего месячного к годово-му расходу. Этот критерий является наиболее простыми объективным [1]. Расхождение в оценках этими дву-мя методами в отдельные годы достигало 12%.Выполненные расчёты показали, что гидрологи-ческий режим малых рек Обь-Томского междуречьявесьма близок, но они существенно различаются постоковым характеристикам. Последнее объясняетсяразличием геолого-гидрогеологических условий и глу-биной вреза рек.

Скачать электронную версию публикации