научная статья по теме МОНИТОРИНГ ЛОКАЛЬНЫХ БЕРЕГОВЫХ ГЕОСИСТЕМ БРАТСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА Геология

Текст научной статьи на тему «МОНИТОРИНГ ЛОКАЛЬНЫХ БЕРЕГОВЫХ ГЕОСИСТЕМ БРАТСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА»

23. Величко А.А. Криогенный рельеф позднеплейстоценовой перигляциальной зоны Восточной Европы // Четвертичный период и его история. М.: Наука, 1965. С. 96-112.

24. Бердников В.В. Палеокриогенный микрорельеф центра Русской равнины. М.: Наука, 1976. С. 126.

Ин-т географии РАН Поступила в редакцию

14.08.2012

RIMMED DEPRESSION OF THE LAKE KRASNOYE IN THE MOSCOW REGION -

ANCIENT DEGRADED PINGO

V. Vad. BRONGULEYEV, A.N. MAKKAVEYEV, V.A. KARAVAYEV

Summary

The lake Krasnoye lays on the 3d terrace of the Moscow River in the periglacial region of the Moscow and Valdai glaciations. It has rounded conical shape 300 m in diameter and 9 m in depth, and is surrounded by a gentle rim 2-6 m in height and 100-150 m in width. Deposits of the rim (sand and sandy-loam) have lumpy, practically non layered structure which is similar to gravitational deposits of the slope foot. Authors suggest that these deposits might be formed at the foot of the large ancient pingo existed here in the periglacial conditions, from the slopes of which unconsolidated sediments crept and were washed down. The impact origin of this rimmed depression should by rejected because of the complete absence of the deep rocks ejecta.

УДК 551.435.36—>556.557(571.53)

© 2014 г. О.А. МАЗАЕВА, В.А. ХАК, Е.А. КОЗЫРЕВА

МОНИТОРИНГ ЛОКАЛЬНЫХ БЕРЕГОВЫХ ГЕОСИСТЕМ БРАТСКОГО

ВОДОХРАНИЛИЩА

Введение

Одним из ярких примеров антропогенного преобразования природной среды на юге Иркутского амфитеатра является Братское водохранилище. Это линейно-вытянутое в меридиональном направлении крупное равнинное водохранилище долинного типа сложной конфигурации с чередованием сужений и озеровидных расширений. Его создание повлекло значительные изменения природной среды, еще возросшие в результате хозяйственного освоения прилегающих территорий. Мощным фактором воздействия стал нестабильный уровенный режим водохранилища. Особенностью, отличающей Братское водохранилище от других равнинных, является приуроченность максимальных отметок уровня воды к осеннему периоду.

В настоящее время береговая зона Братского водохранилища находится в стадии становления [1]: идет активная абразионная переработка, особенно заметная на берегах, сложенных рыхлыми отложениями. Суммарная длина последних достигает 2277 км (или 38% от их общей протяженности). За период эксплуатации с 1967 по 2000 гг. суммарная длина абразионных берегов увеличилась до 2056 км и составила 34.2% от общей протяженности береговой линии. Создание водохранилища, его нестабильный уровенный режим, интенсивная абразия привели к активизации на его берегах оползневых, карстовых, эрозионных и других процессов [2]. Большинство из них является унаследованными, и наряду с гидродинамическими процессами они определяют морфологию береговой зоны водохранилища. Изучение режима и механизмов развития

экзогенных геоморфологических процессов (ЭГП) позволяет оценить их потенциальное воздействие на хозяйственные объекты и экологические условия прилегающих территорий.

Методика

Для изучения режима и условий функционирования локальных береговых геосистем и их изменения под воздействием техногенных факторов, связанных с созданием и особенностями эксплуатации водохранилища, важное значение имеют мониторинговые исследования.

Для ангарского каскада ГЭС была создана система геодинамических полигонов, расположенных в различных ландшафтных условиях. Систематические ежегодные наблюдения за отдельными видами ЭГП проводились на 77 участках, среди которых на 43 изучалась абразия, на 15 - гравитационные процессы, на 11 - карстово-суффозион-ные и на 8 - эрозионные [2]. Использовались инструментальная съемка по выделенным створам, учет выноса материала (масса и состав) по системе площадок и наносо-уловителей в днищах оврагов, велись измерения линейных и вертикальных изменений прибрежного рельефа.

Тенденцией современных исследований является наблюдение за развитием локальных геосистем. Береговые локальные геосистемы, по представлению авторов, -это участки побережий с развивающимся в их пределах комплексом парагенетически связанных экзогенных процессов, отражающих состояние системы и ее изменение во времени и пространстве. Береговые локальные геосистемы находятся в зоне влияния колебания уровня водоема [3]. В природной обстановке наблюдаются результаты взаимодействия различных ЭГП в пространстве и во времени, степень и уровень которого могут быть различными в пределах одной геосистемы: от простого территориального соседства до тесной парагенетической связи.

В 2001 г. на базе уже существующих региональных методик и ранее полученных результатов была разработана оригинальная методика для оценки геодинамической обстановки и динамики локальных геосистем [3, 4], суть которой заключается в следующем. На ключевом участке производится мониторинг нескольких взаимодействующих экзогенных процессов, которые находятся здесь в одинаковых условиях и под воздействием одних и тех же техногенных факторов. Для построения цифровой модели рельефа (ЦМР) участка разбивается сеть реперов и проводится крупномасштабная (1:1000) топографо-геодезическая съемка.

Далее выполняется сравнительная оценка разновременных ЦМР одного участка, анализ изменений положения характерных элементов и форм процессов, анализ и сопоставление данных по динамике с природными и антропогенными факторами, выявление взаимосвязей. Применение ЦМР для целей мониторинга позволяет оценивать динамику процессов со сложной пространственной конфигурацией или значительной по площади формой проявления. Для оценки состояния локальных геосистем эта методика является оптимальной, поскольку позволяет в короткие сроки и с наименьшими финансовыми затратами произвести расчеты динамики отслеживаемых процессов и их взаимовлияние.

В 2004 г. в береговой зоне залива Оса были начаты исследования комплекса абразионных, эрозионных и эоловых процессов. В 2007-08 гг. для построения ЦМР ключевых участков Рассвет и Закорюково был успешно применен метод GPS-съемок в кинематическом режиме [5, 6]. Динамика оврагов на участке Рассвет оценивалась по изменению их объема за период между измерениями с частотой 1 раз в год. Детальная морфометрическая съемка оврагов выполнялась с помощью лазерного дальномера "Leica disto A8". Дополнительно для получения данных по динамике эоловых полей на участке Рассвет и эрозионных форм на участке Улей применен сравнительный анализ разновременных аэрофотоснимков 1969 (м-б 1:7200), 1971 (м-б 1:6500) и 1980 гг. (м-б 1:10000).

Результаты мониторинга на ключевых участках

После 40-летнего периода эксплуатации водоема в южной части Братского водохранилища сформировался ряд новых и достаточно активных оползневых деформаций - Балаганский оползень, участок в районе поселка Быково, Шалотский оползневой район. Первый опыт построения ЦМР на основе крупномасштабной топогеодезичес-кой съемки был получен на эрозионно-оползневом участке Быково [4]. Были выявлены следующие особенности функционирования геосистемы в условиях колебания уровня. В период с 2003 по 2006 гг. зафиксировано увеличение площади оползневых смещений на фоне повышения отметок уровня воды в многолетнем ходе (рис. 1). Максимальное увеличение площади оползневых смещений (на 746 м2) было зафиксировано в июне 2006 г., который характеризовался максимально обильными осадками и наивысшим за период наблюдений уровнем воды в водохранилище. Смещенный материал был переработан абразией осенью 2006 г., и благодаря этому в последующем 2007 г. отмечалось значительное уменьшение площади оползневых деформаций. Дальнейшее понижение уровня воды привело к усилению фильтрационных потоков в прибрежном массиве пород и закономерной активизации суффозионно-просадочных процессов. После абразионной подрезки устьевых частей оврагов сформировался новый профиль продольного равновесия и активизировалась глубинная эрозия, однако это не отразилось на площадной эрозионной пораженности побережья. Образовавшиеся на отмели при снижении уровня вторичные абразионные уступы прорезались эрозионными промоинами.

Далее на участках Рассвет, Улей, Хадахан, Закорюково были продолжены наблюдения за динамикой эрозионных форм с различными механизмами приращения, являющимися результатом сложного взаимодействия эрозионных, суффозионно-просадоч-ных, карстовых, оползневых, эоловых и абразионных процессов.

Наибольшие темпы абразии отмечены на участке Рассвет, имеющем протяженность 2000 м и расположенном в пределах стрелки на южном побережье залива Оса. Берег здесь сложен аллювиально-делювиальными супесями и суглинками с прослоями среднезернистых песков. Отступание бровки в период 2006-08 гг. колеблется в пределах от 0 до 8 м. Максимальное значение объема грунта, вынесенного при отступании бровки берега за год на участке Рассвет, достигло 13860.0 м3 [6]. По состоянию на 2007 г. объем зафиксированных здесь 21 эрозионной формы составил 1360.1 м3. Несмотря на незначительные объемы эрозии по сравнению с абразией, эрозионные процессы активно преобразуют береговой склон. Их количественная и объемная динамика представлены на рис. 2.

Рис. 1. Динамика площадной пораженности участка Быково оползневыми и эрозионными процессами на фоне колебаний уровня воды в водохранилище Площади: 1 - оползневых смещений, эрозионных форм: 2 - развивающихся в борту карьера (базис эрозии стабилен), 3 - выходящих устьями в береговую зону водохранилища (их развитие связано с оползневыми процессами и колебаниями уровня воды); 4 - уровень воды в водохранилище

4500

4000

3500

сч, 3000 £

|2500-

12000 Й

1500 1000 500 0

—^г г \

-1 * \

V -

"Г II

2003

2004

11

2005 2 ■

2006 3 -

402

401

400

399

398

397

396

395

394

393

392

391 2007 Годы

4

Годы Рис. 2. Динамика количества оврагов и их объема

1 - количество оврагов, 2 - суммарный объем оврагов учас-

2004 ^ 2007 У

У///////А 1042.88 ■ 1

21 И 2

У//////////Л 1360.10

Активное развитие абразии и эрозии на

2008 )$у////////////////А 1987 76 данном участке объясняется строением разреза

(лёссовидные супеси подстилаются песком) и

2009 \У//////////////////777Л 7406.35 свойс

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.

Показать целиком