УДК 551.435.2(234.9)
© 2013 г. В.А. КАРАВАЕВ, А.В. ВОСКОВА
ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ СЕЛЕВЫХ ГЕОСИСТЕМ НА ПРИМЕРЕ МОДЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ СРЕДНЕ-И НИЗКОГОРИЙ БАССЕЙНА ТЕБЕРДЫ
Горные геосистемы отличаются высокой динамичностью, что проявляется во многом через интенсивность экзогенных процессов (обвалов, оползней, эрозии, лавин и селей), приводящих к быстрой, зачастую катастрофической деградации среды обитания флоры, фауны и человека [1]. В связи с ожидаемыми в XXI в. изменениями климата особый интерес представляет активизация селевой деятельности, которая повлияет на различные стороны жизни населения и хозяйства [2]. На Западном и Центральном Кавказе в первой половине XXI в. прогнозируется увеличение продолжительности селеопасного периода в среднем на 50 дней, повышение интенсивности атмосферных осадков, ускоренное таяние ледников с увеличением в нивально-гляциальной зоне площадей подвижных морен, возрастание числа и среднего объема дождевых селей на 20-30% [3].
В последние десятилетия в горных районах Большого Кавказа активно развивается рекреационно-туристическая сфера, в связи с чем все больше объектов инфраструктуры, в частности сооружения, здания и автодороги, размещаются без учета опасных экзогенных процессов, в том числе на селе- и лавиноопасных участках. В таких условиях большое практическое значение имеет повышение точности прогноза развития селевых и лавинных процессов, предполагающее не только наличие сведений о структуре конкретных селевых бассейнов и комплексов, но и знание особенностей их динамики1.
На Западном Кавказе, по сравнению с Центральным и Восточным, селевые процессы проявляются не столь масштабно и интенсивно вследствие меньших абс. высот и площади оледенения, большей доле лесных сообществ. Количество осадков на Западном Кавказе выше, особенно на отметках, превышающих 1000 м [5]. Критическая норма осадков возрастает с востока на запад с 25 до 100 мм в сутки с интенсивностью более 0.1 мм/мин [6], поэтому дожди являются здесь основным фактором формирования селей.
Один из наиболее репрезентативных для изучения селевых процессов и комплексов районов Западного Кавказа - бассейн Теберды. В нем расположены 39 из 78 селевых бассейнов Карачаево-Черкесии [7] и представлены селевые комплексы различного генезиса: гляциального, гляциально-дождевого и дождевого (в высокогорье), дождевого (в среднегорье), дождевого и антропогенного (в низкогорье).
Задачей исследования, которое освещает статья, было выявление некоторых общих особенностей формирования структуры и динамики селевых комплексов (геосистем) разного генезиса.
Модельные2 геосистемы
Исследовались два селевых комплекса разного генезиса - дождевого в долине р. Гоначхир и антропогенного в районе Нижней Теберды.
1 Из всех видов динамики [4] в данном случае имеется в виду, прежде всего, революционные бифуркации и катастрофы - скачкообразные изменения в ландшафтах, приводящие к их коренным перестройкам.
2 Под модельными геосистемами в контексте статьи понимаются комплексы, выбранные в качестве объектов исследования - моделей.
Приоритет в исследовании этих геосистем принадлежит доценту кафедры физической географии и ландшафтоведения географического ф-та МГУ им. М.В. Ломоносова М.Н. Петрушиной, которая обратила на них внимание авторов, за что они ей очень признательны.
Полевые работы в летний период 2008-2010 гг., наряду с маршрутными наблюдениями и описаниями, включали поперечное профилирование на разных высотах. Профили закладывались в местах изменения рельефа и растительности в русле, в зоне транзита и на конусе выноса, а также на участках промежуточной аккумуляции.
В статье приводятся морфометрические показатели, полученные в ходе полевых работ. Для выявления каких-либо возможных закономерностей в этом плане необходимо обладать большим банком таких данных, которого у авторов пока нет. Тем не менее, полученные показатели позволяют судить о местных особенностях прохождения селевых потоков.
Выбор модельных геосистем был вызван следующими причинами:
1) на обоих на момент начала исследований можно было заметить следы свежих сходов селя, что позволяло проследить их динамику с начальных этапов;
2) нижнетебердинская геосистема - результат схода селя антропогенного происхождения, вызванного размывом угольных отвалов. Крупномасштабные работы по таким комплексам встречаются нечасто, хотя подобные исследования имеют прикладное значение - в 1990-е гг. в связи с упадком горнорудной промышленности осталось много брошенных шахт, где не проводились мероприятия по рекультивации ландшафтов. Изучая подобные геосистемы, можно выявить особенности их естественной динамики;
3) поблизости от модельных комплексов расположены метеостанции - "Клухор-ский перевал" и "Теберда". Это сделало более корректной интерполяцию полученных с них метеорологических данных на объекты исследования.
Климатические особенности в районе модельных геосистем3
На селевую активность модельных геосистем из метеорологических показателей сильнее всего влияют температура воздуха и количество осадков.
Внутригодовое распределение атмосферных осадков определяется положением бассейна Теберды в зоне, подвергающейся существенному влиянию юго-западных циклонов в холодный период и южных антициклонов в летние месяцы. Наибольшее количество осадков выпадает на метеостанции "Клухорский перевал" (1500-2000 мм/год), где в теплый период их по средним многолетним наблюдениям на 360 мм меньше, чем в холодный (рис. 1). В отдельные годы и на метеостанции "Теберда" в летние месяцы выпадает минимальное количество осадков, а их максимум приходится на октябрь и ноябрь.
Селевая активность в бассейне Теберды в летний период связана с приходом циклонов с юга, приносящих тепло и обильные дожди (преимущественно в июне и августе). Однако по орографическим причинам их влияние сказывается больше на геосистеме в долине р. Гоначхир, где выпадает больше осадков (рис. 2).
Метеорологическая ситуация в летние месяцы 2003 г. не отличалась ни высокой температурой, ни обильными осадками (рис. 2). К июлю наметилось небольшое повышение обоих показателей, которое держалось и в августе. Однако их значение не вышло за средние показатели для этого времени года.
Наиболее благоприятные условия для селевой активности по температуре воздуха и осадкам складывались летом 2004 г., особенно в августе, когда при высокой температуре выпадали обильные дожди. Так, на станции "Теберда" среднемесячная тем-
3 Метеорологические данные были любезно предоставлены дирекцией Тебердинского государственного биосферного заповедника.
о [2
а 2004
Щ .150-
О О
3 3100-
§
угуиуппх :
Месяц года
а/ 2
500-
I П Ш1УУ УГУПУНХХХСШ Месяц года
Г"5~1 3 С^ 4
Рис. 1. Внутригодовой ход среднемесячных температуры воздуха и количества осадков на метеостанциях "Теберда" и "Клухорский перевал" по средним многолетним данным за период 1960-2004 гг. Температура воздуха на метеостанциях: 1 - "Клухорский перевал", 2 - "Теберда"; количество осадков на метеостанциях: 3 - "Клухорский перевал", 4 - "Теберда"
пература августа составила 16.6 °С, количество осадков - 109.5 мм. На "Клухорском перевале" эти показатели составили 13.5 °С и 246.1 (!) мм соответственно.
Во все летние месяцы 2005 и 2008 гг. температура возрастала, а количество осадков неуклонно снижалось, что способствовало спокойному состоянию селевых геосистем.
Летние сезоны 2006 и 2007 гг. сильно отличались по температурам и осадкам июля и августа. После июльских условий, оптимальных для схода селей, в августе обоих годов температура росла, а осадки снижались. Изменения метеорологической обстановки происходили быстро, и инертность селевых комплексов не позволила формироваться селям.
Интересно отметить, что летние месяцы 2009 и 2010 гг. характеризовались тем, что температура и осадки находились в "противофазе" - лето 2009 г. было прохладным при обильных осадках, лето 2010 г. - аномально жарким и очень сухим. Обе ситуации не способствовали селевой активности, но в первом случае лимитирующим фактором выступало тепло, а во втором - влага.
Селево-лавинная4 геосистема в долине реки Гоначхир расположена на 6-м километре дороги, ведущей от устья реки к Клухорскому перевалу (рис. 3). Площадь всего комплекса, определенная в программах векторной графики5, составляет 120.4 га. Площадь участков, занимаемых лесом, 8 га, что позволяет сделать вывод о слабой устойчивости территории к сходам селей.
Троговая долина Гоначхира разделяет горный массив Мусат-Чери и Гоначхирский хребет, сложенные девонскими известняками, песчаниками, кварцитами и глинистыми сланцами. В долине нередко встречаются выходы гранитов и гранито-гнейсов, а также каменноугольных известняков, сланцев, песчаников и порфиритов [8]. Экспозиционные различия в снегонакоплении в долине Гоначхира незначительны из-за юго-западного направления преобладающих ветров, которое почти совпадает с направлением русла реки. Поэтому воздействия на накопление снега и, следовательно, на лавинную и селевую активность эти различия не оказывают [9].
4 Применительно к подобным комплексам принято употреблять термин «селево-лавинная», если есть признаки сходов лавин по селевому руслу.
5 Векторные схемы модельных геосистем были созданы на основе космических снимков из Интернет-ресурсов.
2003
2006
2005
¡ 400-1 | 350-| i 1300' ¡ 8 250
I i200'
¡ ® 150
I 100'
£ 50'
I I ШIV V VIVÍVEIIX Месяц года
2007
300-1 1 250-i 1 200-
' 11S°1 | ° 100-|
j, so-
o-
Ш
I П Ш IV V УГУЮЛШХ X XIХП Месяц года
2008
3
I niivv vrvnvnix X XI ХП
Месяц года
1 F°-l 2 Г°~1Г°~1 4
g 550-g-500-§450-
0 400-
1 350'
¡ 300-*
8 ^ i 200-
i150' lioo-
& 50-
Месяц года
400-350-300-§250-§200-й 150-
Рис. 2. Температура воздуха и количество осадков на станциях "Теберда" и "Клухорский перевал" за 2003-2008 гг. Усл. обозначения см. рис. 1
Сопоставление среднемесячных температуры воздуха и осадков по метеостанции "Клухорский перевал" показывает, что наиболее благоприятные условия для селевой активности сложились в августе 2004 г., когда сошел сель, достигший реки. Среднемесячная температура воздуха была
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.