ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, 2015, том 42, № 2, с. 144-160
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И РЕЖИМ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
УДК 556.54:551.468.6(282.261.4:267.25)
ВЛИЯНИЕ ВОДОХРАНИЛИЩ НА ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И МОРФОЛОГИЮ НИЗОВЬЕВ И ДЕЛЬТЫ р. ЗАМБЕЗИ (МОЗАМБИК)1 © 2015 г. В. Н. Михайлов*, В. И. Кравцова*, М. В. Исупова**
*Московский государственный университет 119991 Москва ГСП-2, Ленинские горы E-mail: vn.mikhailov@mail.ru **Институт водных проблем РАН
119333 Москва, ул. Губкина, 3 Поступила в редакцию 24.12.2013 г.
Рассмотрены современные общегеографические характеристики бассейна р. Замбези и ее дельты. Выявлены основные гидроклиматические особенности бассейна реки и дельты. Подробно рассмотрены речные и морские факторы, влияющие на дельту реки. Особое внимание уделено воздействию крупных водохранилищ Кариба и Кахора-Баса на гидрологический режим, морфологию и экосистемы долины Нижней Замбези и дельты реки. Выявлены существенные изменения дельты и ее морского края в последние десятилетия.
Ключевые слова: Замбези, сток воды и наносов, водохранилища, дельта, гидрологический режим.
Б01: 10.7868/80321059615020091
Замбези — четвертая по длине и площади бассейна река Африкипосле Конго, Нила и Нигера. Она имеет исток в Анголе на высоте около 1500 м над уровнем моря (у.м.) и протекает через Намибию, Замбию, Зимбабве и Мозамбик. Река впадает в Индийский океан, формируя крупную дельту. Бассейн Замбези охватывает части восьми государств: Анголы (здесь находится 18.2% площади бассейна реки), Намибии (1.2), Ботсваны (2.8), Замбии (40.7), Зимбабве (16.0), Танзании (2.0), Малави (7.7) и Мозамбика (11.4%) [28].
Гидрологические и морфологические процессы на р. Замбези изучены недостаточно. Этому мешали разобщенность стран в бассейне реки, колониальный режим в этих странах в течение долгого времени и его наследие, нестабильность общественного строя в ряде государств в бассейне реки во второй половине ХХ в., в том числе события в Мозамбике с начала 1960-х по начало 1990-х гг. (сначала вооруженное освободительное движение, потом гражданская война).
Хуже всего изучена дельта Замбези. Долгое время ей вообще не уделяли внимания. Проведению полевых исследований дельты препятствовали сложная система рукавов и протоков, обшир-
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-05-00141).
ные болота, густые мангровые заросли, труднодо-ступность некоторых районов дельты, а также отсутствие специалистов в этой области науки. Публикаций, посвященных дельте Замбези, в европейских и африканских научных изданиях не было. В отечественной литературе этой дельте посвящены всего две странницы в монографии И.В. Самойлова [17].
Научный интерес к режиму и морфологии Нижней Замбези и дельты реки существенно повысился после сооружения на Средней Замбези двух крупных водохранилищ — Кариба в 1959 г. и Кахора-Баса в 1974 г. Эти гидротехнические мероприятия существенно изменили режим стока реки, морфологические и экологические условия Нижней Замбези и особенно — дельты.
Оценка последствий сооружения и эксплуатации этих водохранилищ для водного режима, русловых процессов и экологических условий в нижнем течении Замбези и дельте представляет не только региональный, но и общетеоретический интерес, так как реакция низовьев рек и речных дельт на крупномасштабное гидротехническое строительство в их бассейнах очень сложна и пока изучена недостаточно.
Цель настоящей статьи — рассмотреть гидрологические, морфологические и экологические последствия зарегулирования стока Замбези для
ее низовьев и дельты. При этом использованы результаты последних исследований этих объектов [18, 22, 24, 28, 34].
Для оценки воздействия водохранилищ Кариба и Кахора-Баса на дельту Замбези изредка проводились экологические исследования. Наиболее полно они освещены в многотомных электронных публикациях Фонда биоразнообразия Африки (BFA), в их числе выпуски, посвященные биоразнообразию болот [18, 31]. Один из разделов [18], относящийся к экорегиону "Болота бассейна Замбези", посвящен изменениям ландшафтов и использованию земель в дельте Замбези. Для характеристики состояния дельты в нем использованы материалы предшествующих работ по картографированию земель, включающие аэрофотосъемки 1960 и 1972 гг. Эти снимки удалось использовать для изучения изменения экосистем дельты, сравнивая с материалами съемки со спутника Landsat-7 1999 г. [18]. В 1980 г. была выполнена аэрофотосъемка для оценки последствий наводнения 1978 г. Материалы этой съемки использовались также для оценки состояния пастбищ для крупных животных — буйволов, слонов, водяных козлов, леопардов, зебр, гиппопотамов. Из предшествующих работ, охарактеризованных в [18], наибольший интерес представляет отчет Шведской энергетической компании SWECO/SwedPower [30], в котором было выполнено картографирование земель дельты по снимкам MSS/Landsat, полученным 17 августа 1981 г. По результатам анализа составлена карта дельты и выделено 15 типов ее поверхности. Исследователям, участвующим в программе BFA, удалось включить эту карту в систему долговременных исследований по снимкам 1960, 1972, 1981, 1996, 1999 гг. и проследить изменения экосистем дельты — сокращение площадей болот, их замещение травянистой и пальмовой саванной, уменьшение площадей мангров [18, 30]. Учитывая трудности полевых исследований в дельте Замбези, ряд других исследователей также использовали космические снимки со спутника Landsat для оценки происходящих в этом объекте изменений [20, 28]. Некоторые из этих материалов использованы для подготовки настоящей статьи.
Современное состояние гидрографической сети и ландшафтов дельты Замбези хорошо отображено на недавних космических снимках. В настоящей статье приведены результаты выполненных ее авторами анализа и дешифрирования снимков со спутников Terra/MODIS 2003 г., Landsat/ETM+ 2002 г. и снимков сверхвысокого разрешения QuickBird последнего десятилетия, включенных в систему GoogleEarth. При этом авторы руководствовались разработанными в Лаборатории аэрокосмиче-
ских методов географического факультета МГУ приемами дешифрирования и сопоставления космических снимков при изучении динамики дельт [9, 10]. При оценке гидролого-морфологических процессов в дельте Замбези авторы использовали подходы, изложенные в [12, 13, 17, 20, 23].
РЕЧНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ДЕЛЬТУ ЗАМБЕЗИ
Гидрография бассейна р. Замбези
Бассейн р. Замбези (рис. 1) находится в юго-восточной части Африки в границах 12°— 20° ю.ш., 24°—38° в.д. [22]. По данным большинства публикаций, длина Замбези равна либо 2574 [7, 16, 22], либо 2660 км [4—6, 11, 12], а площадь бассейна реки составляет либо 1330 [4—6, 11, 12], либо 1500 тыс. км2 [16, 22]. В литературе встречаются и другие данные: длина реки — 2600 [24], 2700 [27], 2750 км [16], площадь ее бассейна — 1200 [26], 1300 [27], 1380 [27, 28], 1570тыс.км2 [21]. Противоречия данных о длине Замбези и площади ее бассейна из разных источников свидетельствуют о недостаточной изученности реки. Кроме того, отмеченные противоречия, возможно, связаны с разными оценками изменения длины русла реки в результате сооружения крупных водохранилищ.
Реку принято делить на три части [6, 7, 22, 24]: Верхняя Замбези — от истока реки до водопада Виктория, Средняя Замбези — от этого водопада до порогов Кахора-Баса, Нижняя Замбези — от плотины до Индийского океана (точнее — до морского края дельты (МКД) Замбези). Согласно данным [22], длина трех упомянутых частей реки составляет соответственно 1078, 853 и 593 км, т.е. в сумме 2524, а не 2574 км, как указано в [22].
Замбези имеет множество притоков (рис. 1). Наиболее водоносны левые притоки — Кабомпо, Кафуэ, Луангва, Шире (вытекает из находящегося в пределах бассейна Замбези оз. Ньяса (Малави)). Справа в Замбези впадают Луэнья, Луангин-га, Лунге-Бунго (Лунгвебунгу), Чобе (Линьянти; в верхнем и среднем течении — Квандо).
Климатические и ландшафтные условия
Северная (большая) часть бассейна Замбези находится в основном в субэкваториальном, южная часть — в основном в тропическом климатическом поясе [6, 7, 11]. В северной части бассейна реки летом Южного полушария господствует экваториальный муссон, зимой — тропический муссон. Зима здесь немного прохладнее лета: летом на большей части территории средняя температу-
Рис. 1. Схема бассейна р. Замбези (составлена М.В. Исуповой). Участки реки: 1 — Верхняя Замбези, 2 — Средняя Замбези, 3 — Нижняя Замбези, 4 — дельта реки; основные притоки: 5 — Лунге-Бунго, 6 — Кабомпо, 7 — Луэнья, 8 — Квандо, 9 — Чобе, 10 — Кафуэ, 11 — Луангва, 12 — Шире; 13 — оз. Ньяса (Малави); водохранилища: 14 — Кариба, 15 — Кахора-Баса, 16 — Ущелье Кафуэ, 17 — Итежи-Тежи; 18 — водопад Виктория; населенные пункты: 19 — Лусака, 20 — Ливинг-стон, 21 — Кафуэ, 22 — Тете, 23 — Кая (УИн^оПев). Границы: 1 — бассейна реки, 2 — государств.
ра воздуха в январе выше 24°С, а в августе — немного ниже 24°С. Согласно [2], в северной части бассейна годовое количество осадков х составляет от 800 до 1200 мм, а годовая величина испаряемости Zo ~1700 мм. Для этой части бассейна индекс сухости по М.И. Будыко составляет в среднем z0/х ~1.7, что свидетельствует об условиях недостаточной увлажненности территории.
В южной части бассейна проявляется действие восточных пассатов, здесь жарко и сухо. Согласно [2], годовые величиных и z0 равны соответственно 600—700 и 1750 мм, что дает индекс сухости z0/х =2.5 (еще более высокий, чем на севере бассейна). По новым данным [24], для более влажной северной части бассейна Замбези средняя годовая сумма осадков достигает 1400 мм, а для более аридной южной она уменьшается до 700 мм. Дождливый сезон в бассейне реки длится с ноября по апрель.
Ландшафты в бассейне Замбези соответствуют климатическим условиям. Для более влажной большей северной части бассейна характерны южноафриканские переменно-влажные леса и родезийско-мозамбикские редколесья и кустарники. Для южной части бассейна более типичны саванны и редколесья.
Гидрологические особенности бассейна реки
Водный режим. Все реки бассейна Замбези имеют преобладающее дождевое питание и, в основном, муссонный характер в
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.