Лёд и Снег • 2013 • № 3 (123)
Прикладные проблемы
УДК 555.324:556.3:911.9(574)
Гляциальные озёра бассейна р. Хоргос и оценка опасности их прорывов
© 2013 г. А.Р. Медеу1, Т.Г. Токмагамбетов1, А.Л. Кокарев1, П.А. Плеханов2, Н.С. Плеханова2
1Институт географии МОН РК, Алматы;
2Институт гидрогеологии и геоэкологии имени У.М. Ахмедсафина МОН РК, Алматы
kokarev60@mail.ru
Статья принята к печати 28 мая 2013 г.
Гляциальные озёра, деградация оледенения, прорыв ледникового озера, селевая активность.
Degradation of glaciation, glacial outburst, glacier lakes, mudflow activity.
Река Хоргос (в Казахстане - Коргас) - пограничная между Казахстаном и КНР. Её бассейн расположен в центральной части южного склона хр. Джунгарский (в Казахстане - Жетысу) Алатау. По соглашению между Казахстаном и КНР на пограничном переходе Хоргос, в пойме р. Хоргос, создаётся крупный Центр приграничного сотрудничества. Оценка безопасности данного объекта, в том числе и в связи с возможными прорывами гляциальных озёр, имеет важное политическое и экономическое значение. В настоящее время состояние гляциальных озёр в верхней части бассейна р. Хоргос достигло апогея. Это подтверждается наличием огромной суммарной площади гляциальных озёр (1,7 млн м2 в 41 озере) и «отработанных» чаш бывших гляциальных озёр. Шесть озёр достигли особо опасной прорывной стадии - их объёмы составляют несколько миллионов кубических метров, а максимальные глубины - 30-40 м. Развитие гляциальных озёр в бассейне р. Хоргос, вероятно, ещё будет продолжаться, поэтому и сейчас, и в дальнейшем они представляют собой реальную угрозу для Центра приграничного сотрудничества в случае «наведённого» прорыва завального оз. Казанколь по механизму, аналогичному прорыву завального оз. Иссык, произошедшему в 1963 г. в Заилийском (Иле) Алатау.
Введение и постановка проблемы
Река Хоргос (Коргас) — пограничная между Казахстаном и КНР. Её бассейн расположен в центральной части южного склона хр. Джунгарский (Жетысу) Алатау (рис. 1). Площадь бассейна этой реки в пределах территорий Казахстана и КНР составляет около 5 тыс. км2, длина реки до впадения в р. Или (Иле) — 140 км. Максимальные высоты на обрамляющих бассейн гребнях гор достигают 4000—4200 м, устье реки расположено на отметке 540 м над ур. моря. В верховьях р. Хоргос значительные площади занимают современное оледенение и многолетнемёрзлые отложения.
В рамках межгосударственного соглашения между Казахстаном и КНР (2004 г.) на пограничном переходе Хоргос, в пойме одноимённой реки, возводится крупный Центр приграничного сотрудничества (МЦПС «Хоргос»), к которому в конце 2011 г. с обеих сторон были подведены железнодорожные пути. В 2014 г. ожидается завершение строительства объектов МЦПС «Хоргос» первой очереди, а с 2018 г. планируется
его полномасштабное функционирование. Этот Центр расположится по обе стороны государственной границы. На территории Казахстана объекты Центра будут находиться на площади 185 га, на территории Китая — на площади 340 га. Инвестиционные вложения с обеих сторон составят несколько миллиардов долларов США. С открытием Центра здесь будет действовать один из крупнейших в мире международных перевалочных сухих портов Центральной Азии. Поэтому оценка безопасности данного сухого порта в связи с возможными прорывами гляциальных озёр в бассейне р. Хоргос приобретает важное и политическое, и экономическое значение.
Существует много разных классификаций гляциальных озёр, например, приведённые А.Р. Медеу в работе [5]. Авторами гляциальные озёра бассейна р. Хоргос исследовались на основе ранее разработанной их классификации по материалам хорошо изученного и близко расположенного к Джунгар-скому Алатау северного хребта Тянь-Шаня — хр. Заилийский (Иле) Алатау [8]. Согласно этой
классификации, гляциальные озёра понимаются как объекты, возникновение и развитие которых связано с ледниковой деятельностью. По генезису они делятся на четыре типа: приледниковые, моренно-западинные, моренно-термокарстовые и присклоновые; по возрасту — на три типа: расположенные на современных (молодых), старых и древних моренах (или склонах); по опасности прорывов — на три категории: неопасные, опасные и особо опасные (табл. 1). Нами приняты следующие градации прорывоопасных озёр:
1) неопасное озеро — прорывы (опорожнения) этого озера возможны только при форс-мажорных обстоятельствах: землетрясениях; вхождении оползней или падении снежных лавин в чашу озера; антропогенных нарушениях устойчивости озёрных плотин и др. (площадь озера до 10 тыс. м2);
2) опасное озеро — имеет тенденцию к увеличению или развитию до прорывоопасной стадии; может опорожниться при стечении благоприят-
ных геоморфологических и/или гидрометеорологических условий (площадь озера до 50 тыс. м2);
3) особо опасное озеро — достигло прорыво-опасного состояния и может прорваться в любой момент в ближайший тёплый период или в ближайшие годы (площадь озера от 50 до 100 тыс. м2 и более, глубина озёр — свыше 10 м, наличие фокусных воронок на ложе озера до 20—40 м и более, нарушение целостности водоудерживаю-щих плотин и др.).
Методика исследований
В процессе исследований авторы использовали следующие материалы: данные из опубликованных и рабочих Каталогов ледников по состоянию на 1956 [2], 1972, 1990, 2000 [4] и 2011 г.; крупномасштабные топографические карты 1978 и 1988 г.; карту селевой опасности территории Республики Казахстан [1]; космические снимки региона Landsat ТМ от 14 сентября 1989 г., Land-
Таблица 1. Динамика состояния гляциальных озёр и опасности их прорывов в верховьях бассейна р. Хоргос (выше оз. Казанколь) в 1956-2011 гг.
Номер ледника, тип и экспозиция по Каталогу ледников СССР 1956 г. [2] Деградация ледников за 19562011 гг., % Номер озера Высота над ур. моря, м Площадь озера, тыс. м2 Характеристика озера Степень опасности озера Примечание
1956 г. 1978 г. 1990 г. 2000 г. 2011 г.
№ 22, асимм. дол., В -37,3 1 (Капкан) 3440 Нет свед. Река 67,7 Джланды 196,2 213,9 214,1 ММ, ПЛ 3
2 3450 4,7 4,4 5,9 5,1 ММ, МТК 1
2а 3410 5,9 2,2 Озеро исчезло в 1990-е годы
№ 22,23 -45,4 3 3350 172,0 102,6 159,0 101,0 96,6 СМ, МЗ 2 Прорыв вероятен при прорыве оз. 1
4 3340 Нет свед. 9,8 12,3 10,9 13,5
5 3300 13,3 17,6 15,1 15,7
6 3260 1,8 2,0 Озеро исчезло в 90-е годы
№ 22-26 -44,9 7 (Босколь) 3120 201,0 203,5 196,2 176,2 195,1 СМ, МЗ 2 Прорыв вероятен при прорыве оз. № 1
7а 3110 Нет свед. 1,9 2,0 3,0 3,1
7б 3090 3,9 2,7 2,5 2,0
7в 3100 2,2 1,0 Озеро исчезло в 90-е годы
№ 23, шлф, СВ -52,3 8 3420 66,6 67,1 70,8 75,2 ММ, МЗ 3
8а 3700 2,5 ММ, ПЛ 1 Образовались в 2000-е годы
8б 3520 4,7
8в 3460 6,7 6,1 3,3 ММ, МТК 2 Образовалось в 1980-е годы
8г 3440 Нет свед. Нет свед. 0,9 1,7 1
8д 3345 16,3 8,3 2,5 4,4 СМ, МЗ
8е 3345 2,8 Нет свед. Озеро исчезло в 1990-е годы
№ 24, шлф., С -36,0 9 3460 Нет свед. 13,4 12,3 12,3 ММ, МЗ 2
10 3440 10,9 2,9 6,5
10а 3500 2,4 4,7 ММ, ПЛ 1 Образовалось в 1990-е годы
10б 3455 0,5 ММ МТК Образовалось в 2000-е годы
10в 3300 Нет свед. 5,5 1,1 Озеро исчезло в 2000-е годы
№ 41, кар.-дол., ЮВ -45,5 11 3590 Река Д Нет свед. жиль-дайр 24,0 ык 17,9 22,2 ММ, ПЛ 2
№ 42, дол., В -24,5 12 3510 114,0 85,7 96,2 92,8 97,5 ММ, МЗ 3
№ 39-40 -31,2 12а 3510 Нет свед. 33,6 11,0 5,7 Озеро исчезло в 2000-е годы
№ 38, шлф., В -42,7 13 3550 Нет свед. 7,8 3,5 6,7 ММ, МЗ 2
14 3540 12,2 11,7 19,1
14а 3490 27,2 7,7 5,1 7,3
№ 37, 38 -44,4 15 3455 Нет свед. 17,6 32,4 35,8 СМ, МТК
№ 37, дол., З -47,0 16 3590 12,3 9,9 12,7 ММ, МЗ
17 3430 Нет свед. Река За 17,4 падный Са 24,0 коу 30,9 40,4 СК, ПСК (ТК) 2
18 3160 14,2 17,6 17,9 12,1 СК, ПСК 1
Река Восточный Сакоу № 59, 60 | -72,8 | 19 | 3190 | Нет свед. | 19,7 | 24,0 | 21,8 | 22,2 | СМ, МЗ | 2
№ 15, кар.вис., СЗ -90,0 20 3550 Река Тарысай (КЬ Нет свед. | 34,1 1 49,0 Р 36,4 41,9 СМ, МЗ 2
20а 3570 2,5 7,6 ММ, ПЛ Образовалось в 1990-е годы
№ 14, кар.-вис., СЗ -73,3 21 3410 Нет свед. 70,2 70,6 61,8 75,6 ММ, МЗ 3
22 3610 55,7 59,4 48,7 56,7 СК, ПСК 2
23 3490 60,4 82,9 67,9 61,4
№ 7, кар.-вис., СЗ -63,3 24 3380 Р 112,0 ека Улькен-Казан ( 130,6 | 159,0 КНР) 181,7 179,4 СМ, МЗ 2
24а 3370 Нет свед. Нет свед. 14,4 18,0
25 3380 25,9 17,6 44,9 47,2
№ 9, кар.вис., СВ -90,0 25а 3500 6,8 7,3 7,8 11,1 ММ, МЗ
№ 10, вис.-кар., В -42,2 26 3490 74,0 68,9 82,9 96,8 100,3 3
№ 10-12 -50,0 27 3310 Нет свед. 25,7 24,0 31,4 29,8 СМ, МЗ 2
№ 12, кар.-дол., С -54,0 28 3470 87,0 96,1 110,0 101,0 112,9 ММ, МЗ 3
28а 3550 14,9 ММ, ПЛ 2 Образовалось в 2000-е годы
29 3390 Нет свед. | 8,4 | 12,3 | Озеро исчезло в 1990-х годах
*1. Нет свед. - нет сведений. 2. Ландшафт местности, где расположено озеро: ММ — поверхность молодой (современной) морены, сложенной погребёнными льдами и мёрзлыми породами; СМ — старая задернованная морена, сложенная мёрзлыми породами; СК — склоновые отложения. 3. Тип озера: ПЛ — приледниковое гляциальное озеро, расположенное в углублении рельефа у края открытого ледника или на его поверхности; МЗ — моренно-западинное гляциальное озеро, расположенное в западине рельефа морены (молодой, старой, древней); МТК — моренно-термокарстовое озеро, расположенное в термокарстовом провале на путях внутриморенных каналов стока или в зоне разрывных нарушений погребённых льдов; ПСК — присклоновое озеро, расположенное в западине мёрзлых склоновых отложений. 4. Характеристика степени прорывной опасности гляциального озера: 1 — практически не опасное озеро при площади до 10 тыс. м2, 2 — потенциально опасное озеро при площади до 50 тыс. м2; 3 — особо опасное озеро при площади 50—100 тыс. м2 и более.
Рис. 2. Карта гляциальных озёр верховьев бассейна реки Хоргос:
а — бассейны рек Джланды и Джильдайрык (Казахстан); б — бассейны рек Улькен-Казан и Тарысай (КНР); 1 — ледники; 2 — современные морены; 3 — озёра; 4 — озёра, исчезнувшие в период с 1990 по 2011 г.; 5 — реки; 6 — хребты; 7 — изолинии; 8 — гос
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.