Влияние снежных лавин на формирование стока рек Центрального Сахалина
Ю.В. Генсиоровский, О.В. Иванова, Д.А. Кононова
Сахалинский филиал Дальневосточного геологического института ДВО РАН, Южно-Сахалинск
Статья поступила в редакцию 15 октября 2006 г. Представлена членом редколлегии Н.И. Осокиным
На примере рек Пиленги и Красной выявлены условия, при которых лавинные снежники оказывают регулирующее влияние на речной сток.
Введение
Влияние лавин и лавинных снежников на водность рек в литературе освещено достаточно хорошо. Однако в ней главным образом рассматриваются реки, которые имеют истоки в высокогорье и питаются в основном ледниковыми и снеговыми талыми водами. Для среднегорья и низкогорья о. Сахалин, где снежный покров держится около 9 месяцев, этот вопрос не исследован. Вместе с тем, суммарный объем лавинных снежников, например, в Восточно-Сахалинских горах может достигать десятков миллионов кубических метров. Только в районе лесовозной автодороги поселок Ясное — Чамгинский перевал — поселок Загорный, проходящей через бассейны рек
Тымь и Чамгу, в зимы со средней лавинной активностью суммарный объем вынесенного лавинами снега составляет 820 тыс. м3, а максимальный объем перенесенного — около 5 млн м3. Лавинные снежники перекрывают верховья всех рек Восточно-Сахалинских гор. Иногда на протяжении нескольких сотен метров лавинные отложения имеют форму русла водотока и сливаются в единую систему лавинных снежников, впадающих в основной снежник.
Столь значительное перераспределение снегоза-пасов в бассейнах рек не может не сказываться на водности рек в течение года. Описанные снежники в значительной степени определяют водный режим крупнейших рек Сахалина, к которым относятся
Таблица 1
Характеристики лавинных комплексов и метеорологические факторы лавинообразования в бассейнах рек Пиленги и Красной
Характеристика лавиносборов
Метеорологические факторы лавинообразования - л
Бассейн Геоморфологическая реки структура
щ
ю а ч а л б о
а
I а
Н
р
с
£гм Группы ландшафтов д * (ряд высотной поясности)
к \
£ *
о Ф
у
х
де рс еа
т в
5 о
мк
уа о о
о
ж
Р л
ол д
о р
но
л X
лд аа мс ио а м
м у
к а м
с
Пиленга наиболее высокий, сильно расчлененный горный рельеф с поверхностями выравнивания, абсолютная высота 1000-1600 м
Пиленга горы с поверхностями вы-Красная равнивания и крутосклонными грядами; долины рек V-образные; абсолютная высота 400-900 м
Пиленга низкие и средневысотные Красная горы, сильно расчлененные эрозией с относительно мягкими формами вершин и склонов; долины рек V- и корытообразные; высота 200-600 м
Пиленга внутригорные впадины тек-Красная тонического происхождения, холмисто-волнистые наклонные равнины и предгорные шлейфы с пологими склонами; высота <200 м
20 5-8 гольцы с верещатника-ми на горно-тундровых почвах
лоток 2-9 2-10 грядовое низкогорье с каменноберезовыми лесами на горнолесных кислых почвах
лоток 1-3 3-6 грядовое низкогорье с темнохвойными зеленомошными и травяными лесами на горных и буро-таежных слабооподзоленных почвах
желоб 0,1-0,4 3-5 пологосклоновое низ-когорье с лиственничными лишайниковыми лесами и кедровым стлаником на подзолистых почвах
1100 1500
600 900
500 800
300 400
242
220
210
200
400 3,0
250 5,0
150 4,0
150 3,0
лоток
Материалы гляциологических исследований, вып.103
о ч о
Основные гидрологические характеристики и некоторые показатели лавиноопасности территории бассейнов рек Пиленги и Красной
s
<=Д
о
ctcsi О Ж
с! со
л Q. ? °
О 40
2 о
л
о *
У я
-О Q.
ш о К \о
к о °
ф о
Q. ш
О
I о
0 >8
1 £
? О
ч о CJ ш
CN
<ъ 2
- iE <2 Ей
о ° ух
I
о о
о о
X
X
ф -^р
т о4-
о ^
о \о л ГО
Я^Ж
X CSI
X Ж ш ^ «\
о 2
ф X I- X
О ф
ф
«о
IE 5 ф «
^ о я
X
Si
о
^ m
_ ф
О х х о
т
XXX
С^ФЖ ФЛх
■ООХ
Чет Л „л
§ I °
I— Рх
Ч >х Ф о О. ^
и и
Ч Л
ф ^
О. О
О я
Таблица 2
* о ал
^ О
Пиленга 60 440 420 260 1,2
95
0
Красная 42 285 260 80 0,68 70 20
41 12
91
673 173
358 119
521 135
7
2
6
Тымь, Поронай, Набиль, Лангери и их притоки. До настоящего времени эта проблема не рассматривалась по причине малой изученности территории. Однако, в связи с развитием нефтегазовых разработок в последние годы осваиваются все большие площади; поэтому изучение влияния лавинных снежников на гидрологический режим водотоков становится все более актуальным.
Результаты исследований
Оценка влияния снежных лавин на формирование и распределение стока за год — трудная задача. Сложность ее решения заключается в выборе репрезентативного участка, где одновременно велись бы наблюдения за снегом, лавинами и стоком. По этим соображениям были выбраны реки Пиленга и Красная. Обе они относятся к одному гидрологическому району и берут начало в одной горной системе, а также сопоставимы по площади водосбора. Для обеих рек имеются довольно длинные ряды наблюдений за стоком, и в этом же районе наблюдения за снежным покровом и лавинами выполнялись с 1980 по 1995 г. вблизи названной лесовозной автодороги (табл. 1). С 1982 по 1995 г. с 1 октября по 31 мая проводились круглосуточные измерения параметров снежного покрова и метеорологических факторов лавинообразования [1].
Исследуемый район находится в средне-сахалинской горной климатической области в пределах двух климатических районов. Особенности климата здесь в основном определяются рельефом. Характерна холодная многоснежная зима и умеренно теплое лето. Осадки распределены по территории неравномерно, и их количество зависит от высоты и экспозиции склонов.
Реки Пиленга и Красная берут свое начало на западном склоне Набильского хребта Восточно-Сахалинских гор и относятся к притокам первого порядка р. Тымь. Исток р. Пиленги находится на склонах горы Лопатина (1609 м). Ее бассейн вытянут в субмеридиональном направлении, с запада на восток, и в нем можно выделить три части: горную — район расчлененных гор с гребневидными и крутосклонными грядами и узкими глубоко врезанными долинами, для которого характерен альпийский рельеф; глубина расчленения склонов достигает 800—1000 м. Долины реки и боковых притоков узкие, V-образные, в верх-
нем течении каньонообразные с водопадами и порогами [1]. В предгорной части высоты изменяются от 200 до 600 м, а равнинная область с высотными отметками до 200 м занимает приустьевую часть. Пораженность горной территории бассейна лавинными процессами составляет 90% (рис. 1). Река Красная находится несколько южнее. Ее исток расположен в Набильском хребте на высоте 800 м. В пределах водосборного бассейна горная территория занимает всего 6%. Падение высоты водосбора от истока до выхода реки на равнину составляет 460 м. Основные гидрографические характеристики приведены в табл. 2.
Максимум снегонакопления в рассматриваемом районе, как правило, приходится на третью декаду марта — первую декаду апреля, когда толщина снежного покрова нередко достигает 4 м (табл. 3). Среднемноголетняя сумма твердых осадков за зиму (октябрь — май) составляет 777 мм. В то же время максимальная сумма осадков в зиму 1990/91 г. достигала 1183 мм [1].
Морфологией лавиносборов и характеристиками снежного покрова определяется характерная особенность распределения лавинных отложений. В исследуемом районе лавиносборы лоткового типа отличаются глубоко врезанными лотками. Днища долин основных водотоков, в которых происходит разгрузка лавин, узкие, V-образные. В результате в зоне аккумуляции лавинный поток не распластывается как на Северном Кавказе и в Хибинах, конусы выноса лавин даже малых объемов имеют значительную толщину. Так, в Восточно-Сахалинских горах конус выноса лавины свежевыпавшего снега при ее объеме 100—150 м3 может достигать 3 м. В отдельные
Таблица 3
Даты начала и окончания половодья на реках Пиленга и Красная
Пиленга Красная
Год
начало окончание начало окончание
1984 27.04 02.07 28.04 02.07
1983 19.04 30.06 22.04 29.06
1982 23.04 30.06 21.04 01.07
1981 20.04 06.07 25.04 22.06
1980 27.04 05.07 29.04 04.07
Ю.В. Генсиоровский и др.
Рис. 1. Карта-схема бассейнов рек Пиленги и Красной. Пораженность лавинными процессами: 1 — значительная, 2 — средняя, 3 — незначительная, 4 — равнинные территории Fig. 1. Schematic map of Pilenga and Krasnaya River basins. Avalanche affect: 1 — strong, 2 — moderate, 3 — minor, 4 — even land
годы количество выпавших осадков, толщина снежного покрова и число сошедших лавин могут превышать среднемноголетние значения в 2—3 раза [1].
Заключение
Рассматривая полученные совмещенные гидрографы стока для рек Пиленги и Красной в половодье, можно сделать вывод, что наиболее заметное регулирующее влияние на сток (при прочих равных условиях) лавинные снежники оказывают в маловодный год со слабой лавинной активностью (рис. 2). Гидрограф стока такого года для р. Пиленги имеет вид плавной кривой со сглаженной вершиной, т.е. таяние снежников происходит равномерно, не вызывая резких падений уровня и расходов воды во времени. В то же время гидрограф р. Красной хорошо отражает воздействие таяния долинного снега резким пиком и далее резким падением стока, т. е. его регулирование отсутствует несмотря на то, что 20% площади бассейна занято болотами.
Рис. 2. Совмещенный график слоев стока за средний (1), маловодный (2) и многоводный (3) годы в период половодья на реках Пиленге (вверху) и Красной (внизу)
Fig. 2. Combine chart of runoff depth in average (1), low-water (2), and high-water (3) years in high-water season on Pilenga River (upper) and Krasnaya River (lower)
Менее отчетливо для р. Пиленги выражено регулирующее влияние лавинных снежников в средний по водности, но лавиноактивный год, однако и в этом случае оно все же прослеживается, что выражается в достаточно сглаженном межпиковом ходе половодья при прохождении его первой (долинный снег) и второй (снег горной части бассейна) волн. В данном случае резкое падение стока половодья в середине третьей декады мая означает, что лавины перенесли до 15% общих снегозапасов в нижележащие высотные зоны бассейна реки, где происходило их интенсивное таяние в течение мая (см. рис. 2). Наименьшее регулирующее влияние
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.