| << Предыдущая | В оглавление | Следующая >> |
| Часть II. Гидрография естественно-исторических районов Советского Союза | Глава 23. Восточная Сибирь |
Большинство водотоков района относится к типу рек преимущественно снегового питания, доля которого превышает 50% годового стока. Дождевое питание играет второстепенную роль, а грунтовое в условиях вечной мерзлоты очень скудное и составляет лишь 1-2% от общего годового стока. Основной сток на реках Восточной Сибири проходит в теплый период года, на долю зимнего стока приходится лишь несколько процентов от общего годового его объема.
В целом для режима рек Восточной Сибири характерны следующие основные признаки: высокое весеннее половодье, за которым непосредственно следует ряд летних паводков от дождей, по своей высоте, однако, значительно уступающих весеннему половодью, и, наконец, низкий сток в зимний период вплоть до полного его прекращения.
В ряде случаев имеют место значительные отклонения от этого типа режима. Так, например, реки Забайкалья (бассейн Селенги) и правобережные притоки верхнего течения Лены (Витим и Олекма) принадлежат к типу рек, имеющих преимущественно дождевое питание, т. е. к таким рекам, у которых основная доля годового стока (50-80%) формируется за счет дождевых вод, а снеговое питание играет второстепенную роль; грунтовое питание и в этом случае остается весьма низким. Режим этих рек близок к режиму дальневосточных рек, к которым они примыкают и территориально. К этой же группе должны быть отнесены и реки бассейнов Яны и Индигирки.
Существенно также отличается режим рек бассейна верхнего Енисея, к которому относятся Абакан, Кан, Мана и др.; они имеют смешанное питание с преобладанием снегового. Весеннее половодье на этих реках обычно сильно растянуто вследствие неравномерного поступления талых вод из разных высотных зон бассейнов.
Водоносность рек Восточной Сибири примерно в 2-2,5 раза ниже, чем у рек северных районов Европейской части СССР в тех же широтах. Например, Яна и Индигирка, по площади водосбора соответственно равные Печоре и Северной Двине, по своей водности в 2-3 раза уступают им. Следует отметить, что водность рек Восточной Сибири, учитывая малое количество выпадающих здесь атмосферных осадков, является все же значительной; этому способствуют: благоприятные условия стока поверхностных вод, малые потери на испарение и фильтрацию и высокие коэффициенты стока (0,6-0,8). Особенно высоки коэффициенты стока талых вод, которые в условиях вечной мерзлоты близки к единице.
На преобладающей части территории района норма годового стока равна 4-8 л/сек км2. Малой водностью отличаются реки Лено-Вилюйской низменности, где норма стока менее 2 л/сек км2. Более водоносны-до 8-10 л/сек км2 - реки в районе нижнего течения Енисея. Относительно высокой водностью отличаются реки бассейна верхнего Енисея (в Саянах), где модуль стока достигает 15-20 л/сек км2; реки в районе нижнего течения этой же реки имеют средние модули стока 8-10 л/сек км2.
Максимумы стока на большинстве рек Восточной Сибири наблюдаются в периоды весеннего половодья. Вследствие дружного таяния снега они обычно высокие и более чем в 25 раз превышают средние годовые расходы воды. Более низкие максимумы характерны для рек бассейна верхнего Енисея, где, как отмечалось, весеннее половодье растянуто по причине неодновременного поступления талых вод из разных высотных зон. В отличие от других рек Восточной Сибири, в бассейнах Селенги, Витима, Олекмы, а также Яны и Индигирки наблюдаются максимумы дождевого происхождения в период прохождения летних паводков (июль-август).
Минимумы стока на реках Восточной Сибири падают всюду на зимние периоды, отличающиеся исключительно малой водностью рек. Низкий зимний сток и массовое перемерзание рек - одна из важнейших особенностей режима рек этого района. Перемерзают на длительный срок, составляющий 5-6 месяцев, и прекращают свой сток не только малые и средние водотоки, но и такие реки, как Яна, Индигирка и Вилюй, относящиеся к числу значительных рек, с площадями водосбора свыше 200000 км2. Особенно распространено явление перемерзания в северо-восточной части Сибири, т. е. в бассейнах рек, расположенных к востоку от Лены. Здесь из больших рек не перемерзает зимой только Колыма.
Говоря о перемерзании, следует различать: 1) перемерзание больших рек, которое часто происходит не сплошь на всем их протяжении, а только на отдельных участках, причем нередко сохраняется подрусловой сток, 2) перемерзание всей реки, на всем ее протяжении; подрусловой сток прекращается, 3) перемерзание всей реки; подрусловой сток сохраняется.
Следует учитывать, что, наряду с перемерзанием большинства малых, средних и многих больших рек, на территории Восточной Сибири имеются сравнительно небольшие реки не только не перемерзающие, но даже не замерзающие. В условиях сурового климата Восточной Сибири это явление представляется на первый взгляд удивительным. Как показали исследования, оно обусловлено выходами относительно теплых подмерзлотных вод, приуроченными главным образом к районам сравнительно молодых разломов земной коры.
Уровенный режим рек в основном отражает режим стока. В периоды весеннего половодья подъемы уровня воды значительны - до 10-15 м и более над обычным низким уровнем, при этом в равнинных частях бассейнов наблюдаются разливы рек, достигающие ширины 10-20 км. Столь значительные подъемы воды обусловлены процессами интенсивного таяния снега в бассейнах рек. Существенное значение при этом имеет также и меридиональное направление течения больших рек, так как волна половодья по мере ее прохождения по руслу поддерживается и усиливается местными талыми водами. В зимние периоды уровень воды сильно понижается. Ледовый режим рек Восточной Сибири отличается многими характерными особенностями. В условиях суровой и длительной зимы реки района обладают устойчивым и весьма продолжительным ледоставом - до 7-8 месяцев на крайнем севере района. Замерзание рек на большей части территории наблюдается к октябре. На крайнем севере реки замерзают еще раньше - а конце сентября. Только в самых южных частях района (бассейн верхнего Енисея) замерзание отмечается позднее - в середине ноября. Вскрытие рек, наоборот, затягивается до середины и конца мая, причем в северных частях района оно отмечается в начале июня, а в южных (бассейн верхнего Енисея) - в середине апреля.
На севере, следовательно, период, когда реки свободны от льда, исключительно короткий и составляет всего 4-5 месяцев; на юге он увеличивается до 5-6 месяцев.
Из года в год замерзание и вскрытие происходят почти в одни и те же сроки, с очень малыми в сравнении с другими районами отклонениями от нормы. В то время как, например, в бассейне Днепра амплитуда между ранними и поздними сроками достигает 70-90 дней, здесь она не превышает 15-20 дней. В период замерзания, особенно на порожистых участках рек, образуется в большом количестве внутриводный лед (по-местному - шакша или осенец). Скопления внутриводного льда забивают русла рек и вызывают образование мощных зажоров. Особенно много внутриводного льда образуется на Ангаре, где поэтому в течение зимы держатся высокие уровни.
При быстром истощения грунтового питания образовавшийся в начале зимы ледяной покров иногда остается "висеть" в руслах рек; такой лед по-местному называется сушняком.
Продолжительная и суровая зима, а также сравнительно малая толщина снежного покрова являются факторами, способствующими интенсивному нарастанию льда, поэтому ледяной покров здесь достигает весьма большой мощности. Лед прочно примерзает ко дну и берегам рек, поэтому весеннее половодье часто идет поверх льда до тех пор, пока лед не растает или не оторвется от берегов.
Вот как, например, описывает Б. В. Зонов процесс вскрытия р. Ожогиной: "С наступлением теплых дней и началом весеннего снеготаяния на поверхности льда появились небольшие скопления воды, по ночам покрывающиеся тонкой корочкой льда. Но самый ледяной покров сохранялся еще без изменений. Вечером 11 мая все присутствующие на таборе экспедиции были поражены странным шумом, доносившемся сверху по течению реки и прогрессивно усиливавшимся. По выходе на берег нам представилось следующее зрелище. Из-за поворота реки медленно полз вал воды, двигавшийся мощным потоком поверх ледяного покрова. При приближении этого вала к прорубям поперечного створа, в котором производились промеры глубин на плесе, лед получил сильный прогиб под тяжестью надвигавшихся масс воды и все проруби в течение нескольких секунд сильно фонтанировали до полуметровой высоты.
Небольшие по толщине покрышки из льда, образовавшиеся в прорубях после производства промеров, при этом надвигании воды пробками вылетали в воздух. При выходе потока на промерзший перекат такого прогиба, конечно, не получилось, но зато водный поток, углубившийся над плесом, несколько замедлил свое движение, как бы переваливая через неподатливый гребень переката. Это шла "верховая" вода, скопившаяся выше по течению в горной части реки, в расстоянии 50-60 км от местности Марынгатталах (предыдущие дни происходило сильное таяние), и к вечеру 11 мая поток талых вод по поверхности ледяного покрова докатился до нашего пункта. Уровень воды в реке сразу поднялся на 207 см. Весь этот процесс бурного заполнения и оживления промерзшего "мертвого" русла Ожогиной чрезвычайно напоминает описания заполняющихся ливневыми водами сухих долин (уади) пустынных областей Африки.
В ближайшую ночь этот поверхностный поток, имея несколько ослабленные скорости, покрылся свежим, молодым льдом, который, благодаря наступившему похолоданию, сохранился в течение 4 дней, выдерживая тяжесть человека. Таким образом, несколько дней на реке имелся двухъярусный ледяной покров с двумя прослойками воды - нижним неподвижным, заключенным в непроточных водоемах между смежными перекатами, и верхним текучим - над зимним покровом.
Последующее таяние и прибыль воды разрушили весенний покров, вслед за которым под отепляющим действием воды сверху начал разрушаться и зимний покров, отделяясь от берегов и всплывая на поверхность большими участками. 26 мая начался сплошной ход зимнего льда, двигавшегося большими полями с частыми заторами и торошением на берегах".
Вскрытие рек Восточной Сибири часто сопровождается заторами льда. Причиной этого является более позднее вскрытие рек в нижнем течении. Крупные реки этого района - Енисей, Лена, Колыма и др. - текут с юга на север, и вскрытие их, следовательно, начинается с верховьев. Лед, двигаясь сверху вниз, попадает в места, где еще река не вскрылась и ледяной покров достаточно прочен. Необходимо сильное механическое воздействие для того, чтобы разрушить ледяной покров. Весь процесс вскрытия рек, текущих с юга на север, представляет собой скачкообразное продвижение заторов вниз по течению. Особенно мощные заторы наблюдаются на р. Енисее в районах г. Красноярска и г. Енисейска и на Лене в нижнем ее течении. Подъем уровня при заторах достигает иногда 16-20 м и более. На Нижней Тунгуске, например, уровень воды во время заторов иногда поднимается на 30-35 м.
Другой, не менее важной особенностью ледового режима рек Восточной Сибири является широкое распространение наледей, причем не обычных наледей, которые наблюдаются на реках других районов СССР, а наледей иного генезиса и очень большого размера, получивших в литературе название гигантских наледей. Особенно большое распространение наледи получают на северо-востоке Сибири, в бассейнах Яны, Колымы и Индигирки. Они часто встречаются также на реках бассейна Алдана и вообще в бассейне Лены. Образование наледей теснейшим образом связано с вечной мерзлотой. Различают два типа наледей: речные, или по-якутски тарыны, образующиеся в руслах и долинах рек, и грунтовые, или булгунняхи, - на водоразделах.
Речные наледи охватывают большие пространства, площадью до 100 км2 и более. Они занимают иногда не только русло, но и поймы рек. Широко известна ежегодно образующаяся Кырская наледь (в долине р. Кыра), описанная впервые Майделем, площадь которой, по исследованиям 1939 г., равна 26 км2, а объем льда - до 39 млн. м3. Но особенно огромные размеры имеет так называемая Момская наледь (в долине р. Момы - притоке Индигирки), или Улахан-Тарын, что означает Большая наледь. Площадь ее составляет 160-180 км2, а объем льда - 500-600 млн. м3.
Невольно возникает вопрос, откуда же получают питание многочисленные и огромные по своим размерам наледи? Это тем более интересно, что они образуются в условиях исключительно бедного грунтового питания.
По вопросу о питании гигантских наледей существует две точки зрения.
Известный исследователь Сибири Миддендорф, а позднее Б. В. Зонов, например, считают наледи Восточной Сибири обычными наледями, питающимися аллювиальными водами, выходящими на поверхность льда в результате перемерзания реки и стеснения живого сечения. Б. В. Зонов считает, что главное значение в зимнем питании рек имеют не подмерзлотные, а надмерзлотные воды.
Б. В. Зонов видит тесную связь ледового режима рек с морфологией русла, считая, что к участкам рек с крупным аллювием приурочены полыньи, а к участкам с тонкозернистыми иловатыми грунтами - наледи. Несмотря на кажущуюся стройность гипотезы, выдвигаемой Б. В. Зоновым, она встречает серьезные возражения, из которых наиболее существенное заключается в том, что водоносность аллювиальных отложений слишком незначительна для того, чтобы обеспечить накопление такого огромного количества льда, которое бывает заключено в наледях. Дебит подрусловых потоков средних колымских рек, как установил Н. В. Губкин, равен 10-30 л/сек в начале зимы и падает до 0,5-3,0 л/сек, а во многих случаях сходит на нет в конце зимы. Между тем для питания гигантских наледей необходимы расходы воды, исчисляемые кубическими метрами в секунду. В самом деле, для накопления за зиму 50 млн. м3 льда необходим расход воды около 3 м3/сек. Какой же расход воды нужен для образования Момской наледи?
"После этого, - пишет П. Ф. Швецов, - нет никакой надобности разубеждать сторонников теории образования гигантских наледей, полыней и незамерзающих источников за счет подрусловых таликов малых рек".
Занимаясь в течение нескольких лет изучением наледей Восточной Сибири, П. Ф. Швецов пришел к выводу, что питание их происходит не за счет аллювиальных вод, а за счет выхода глубинных подмерзлотных вод. Несмотря на то что крупные наледи располагаются в речных долинах, образование наледей не связано с речными водами.
Вот что пишет П. Ф. Швецов о питании Момской наледи: "Выявляя источник питания огромной наледи, возникающей ежегодно в русле Момы недалеко от ее устья, мы пришли к истоку маленькой речки Тарын-Юрях (наледная река), представляющей собой 13/XI совершенно не покрытый льдом поток, появляющийся внезапно, среди леса, на надпойменной террасе р. Момы. Выше этого истока Тарын-Юрях не имеет долины. Вместе с водой выделяется многочисленными струями газ. Температура воды 1,4 при температуре воздуха -35 . Дебит источника 1,25 м3/сек. В среднем течении правого притока р. Момы - р.Ейемю была обнаружена наледь, площадь которой превышает 4,5 км2, а объем льда к концу зимы больше 15 млн. м3. Выше наледи был установлен источник с температурой воды 2,1 при температуре воздуха -27,4 и т. д. Источник, питающий наледь Улахан-Тарын, имеет дебит около 10-12 м3/сек."
Подтверждением взгляда о питании наледей подмерзлотными водами служит и тот факт, что наледи приурочены к молодым складчатым районам с характерными для них разломами земной коры, с которыми, очевидно, и связаны выходы подмерзлотных вод.
В наледях за зиму консервируется огромное количество воды. Эти естественные ледохранилища летом отдают свою воду рекам и, несомненно, являются немаловажным источником питания малых рек. Нельзя не отметить также и грунтовые наледи, носящие местное название булгунняхи, возникающие и питающиеся за счет выхода грунтовых вод. Происхождение, их связано с мощным гидростатическим давлением, возникающим в слое грунтовой воды, зажатом между верхним слоем вечной мерзлоты и нижней поверхностью начинающего замерзать деятельного слоя. В месте выхода грунтовых вод образуется бугор, достигающий значительной высоты. Иногда под мощным напором бугор с шумом трескается и даже "взрывается", разбрасывая в стороны ледяные глыбы.
Наряду с широким распространенном наледей, на реках Восточной Сибири наблюдаются также полыньи (по-якутски - аимы), что в условиях исключительно суровых морозов представляется на первый взгляд трудно объяснимым. Полыньи, например, на р. Омолон в зиму 1928/29 г. занимали 20-30% общего протяжения русла. Аналогичное явление наблюдалось на Олое на протяжении 100 км, на Кегалли, Коркодоне и других реках. Причины появления полыней, так же как и наледей, следует связывать в основном с выходами относительно теплых подмерзлотных вод.
| << Предыдущая | В оглавление | Следующая >> |
|
Публикации с ключевыми словами:
геофизика
Публикации со словами: геофизика | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
