WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«А.В. Чернов МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДИКА ГЕОГРАФИЧЕСКОГО РУСЛОВЕДЕНИЯ * Русловедение – научное направление, изучающее русловые процессы и формы их проявления, возникло в середине 50-х ...»

Содержание

РУСЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

А.В. Чернов

МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДИКА ГЕОГРАФИЧЕСКОГО

РУСЛОВЕДЕНИЯ *

Русловедение – научное направление, изучающее русловые процессы и формы их проявления, возникло в середине 50-х годов ХХ века во

многом благодаря исследованиям М.А. Великанова, Н.И. Маккавеева,

Н.Е. Кондратьева, использовавших в своих работах новейшие достижения

речной гидравлики и динамики русловых потоков, геоморфологии и науки о водных путях. Однако свое собственное название эта вполне самостоятельная отрасль науки получила лишь спустя 40 лет, когда был строго определен и теоретически обоснован предмет ее изучения – речные русла и речные поймы, созданные русловыми процессами и пропускающие поток во время половодий и паводков. Вполне объяснимо, что наука о речных руслах и поймах была названа русловедением [Чалов, 1992]. Таким образом, «русловедение – это отрасль знаний, изучающая процессы формирования и динамики речных русел разрабатывающая приемы и методы их регулирования»

[Чалов, 1997. с.3] .

Русловедение возникло в период научно-технической революции, поставившей перед наукой ряд конкретных теоретических и прикладных задач, и поэтому изначально стало содержать в себе несколько собственных направлений: теоретическое, географическое, экологическое и инженерное [Чалов, 1997]. В рамках теоретического русловедения разрабатываются основные положения этой науки, формулируются главные законы и наиболее общие представления о русловых процессах .

Экологическое русловедение рассматривает экологические аспекты русловых процессов в их естественном развитии и при воздействии человека (иными словами – влияние русловых процессов на экологическое состояние самих рек и приречных территорий). Инженерное русловедение представляет собой область практического применения всех направлений русловедения. Географическое русловедение

– раздел русловедения, изучающий развитие речных русел и пойм в тесной связи и зависимости от физико-географических условий, а также, основные географические закономерности распределения речных русел и пойм по поверхности Земли и ее отдельных территорий .

Предмет изучения русловедения – русло реки и ее пойму вполне можно рассматривать, как самостоятельную геосистему, отвечающую основным условиям существования геосистем: теснотой связей между компонентами, выражающейся во взаимном обмене веществом и энергией, а также обладанием памяти о прошедших этапах их развития [Сочава, 1978] .

Действительно, речные поймы создаются работой рек в процессе русловых деформаций, а переформирования пойменного рельефа осуществляются под * Выполенно по гранту Президента РФ для поддержки ведущих научных школ (проект НШ-1443.2003.3) .

воздействием потока половодья и, следовательно, также связаны с характером деформаций русла. Влияние поймы на русло, помимо замедления средней скорости потока из-за большой ее шероховатости, отчетливо проявляется в русловом рельефе в местах оттока воды на пойму и слива ее в русло .

Вместе с тем, геосистема «русло-пойма» входит как составляющая (подсистема) в более крупную геосистему речной долины, в которую, кроме русла и поймы, включаются также надпойменные террасы, их уступы и борта долины. Последняя, в свою очередь, является замыкающим звеном эрозионнорусловой системы [Экология…,2002] .

Геосистему «русло-пойма», несколько расширив ее содержание, можно представить как пойменно-русловой природный комплекс, что также подчеркивает тесноту внутренних связей и взаимодействий между руслом реки и ее поймой. Пойменно-русловые комплексы (сокращенно – ПРК) – это природные комплексы, расположенные на днищах речных долин и включающие в себя русло реки и ее пойму, а также уступы террас или коренных берегов, опирающихся на пойму или русло .





Пойменно-русловые комплексы обладают всеми признаками природных комплексов – они территориально и генетически едины, процессы, в них протекающие, взаимосвязаны, географические объекты или комплексы низшего ранга (подсистемы), возникающие в результате этих процессов, влияют друг на друга [Пашканг, 2000]. В качестве основной структурной единицы пойменно-русловых комплексов можно назвать типы ПРК, критерием выделения которых является сочетание морфодинамических типов русел и морфологических типов пойм.

Например, выделяются типы ПРК:

«меандрирующее русло с крутыми сегментным излучинами и сегментногривистой поймой» или «сложноразветвленное русло с ложбинноостровной поймой». Более мелкие детали руслового и пойменного рельефа:

донные гряды различных размеров, формы половодного (созданного во время половодья) пойменного рельефа и т.п. типообразующими не являются

– они могут учитываться по мере необходимости при более детальном анализе конкретных ПРК .

Основные компоненты пойменно-руслового комплекса – русла и поймы, можно представить себе, как активную и пассивную его части. Русло динамично: движущийся в нем водный поток переносит наносы, формирует русловой рельеф, размывает берега и намывает новые участки поймы .

Пойма сама возникает в процессе русловых деформаций, ее облик формируется, в основном, под влиянием механизмов руслоформирования. Поэтому пойма играет в составе ПРК, в целом, пассивную роль и влияет на русло опосредованно, либо выполняя функцию его границ (берегов), либо определяет скорость и направление водного потока, протекающего по пойме во время половодий и паводков. Структурная схема ПРК, составляющие их процессы, обеспечивающие единство самих ПРК, взаимосвязи между ними показаны на рис. 1 .

Пойменно-русловые комплексы – саморазвивающаяся, активно функционирующая, очень динамичная система. Под функционированием ПРК понимается весь спектр процессов, непрерывно (в многолетнем разрезе) протекающих в речных руслах и на поймах: а) перемещение гряд наносов или взвесей вместе с водным потоком, формирование аккумулятивных форм рельефа в виде побочней перекатов, осередков, прирусловых отмелей,

б) обратный процесс – размыв берегов и дна русел, в) поймообразующие процессы – зарастание осушенных в межень частей гряд наносов (побочней, осередков) и прирусловых отмелей, и накопление на них наилка во время половодий и паводков, образование различных форм пойменного половодного рельефа: аккумулятивных (языков песка, наложенных прирусловых валов) и эрозионных (промоин на поймах). В функционирование ПРК входит и взаимодействие потока со склонами долины (уступами террас) – подмыв склонов и поступление с них материала. Функционирование ПРК может быть направленным (в этом случае говорят об изменениях русел и пойм) и периодичным по времени, региональным и локальным в пространстве, трансгрессивным и регрессивным по вектору развития [Чалов, 2003] .

Функционирование ПРК, осуществляясь в значительной степени по законам гидромеханики, представляет собой географический процесс, «обусловленный сочетанием конкретных природных условий, развивающийся при постоянных их изменениях, имеющих сезонные, многолетние и вековые и геологические циклы, и носящий местный, региональный и глобальный характер» [Чалов, 2003, с. 10].

Это утверждение позволяет сформулировать следующие задачи географического русловедения:

1) изучение особенностей естественного развития пойменнорусловых комплексов и изменений этого развития под влиянием деятельности человека в различных природных условиях;

2) выявление географических закономерностей распространения по поверхности Земли и ее отдельных территорий пойменно-русловых комплексов различного облика;

3) изучение устойчивости пойменно-русловых комплексов в целом и отдельных их компонентов к разным видам антропогенного воздействия в различных природных условиях. Последняя задача одновременно является и задачей экологического русловедения, что подразумевает наличие у этих двух направлений общих методологических подходов к решению поставленных перед ними задач .

Основным методом географического русловедения является географический анализ пойменно-русловых комплексов. Под географическим анализом (в общем смысле этого понятия) понимается изучение особенностей развития природных комплексов в различных природных условиях, характера их распространения на той или иной территории и их взаимодействия между собой и определяющими факторами. В географический анализ входит также изучение особенностей проявления в различных природных условиях факторов, образующих природные комплексы и влияющих на их развитие. Основной целью географического анализа является, таким образом, выявление закономерностей функционирования и пространственного размещения различных природных комплексов под воздействием природных и антропогенных факторов в различных природных условиях. Как видно, общая цель географического анализа вполне отвечает задачам, поставленным перед географическим русловедением .

ПОЙМЕННО-РУСЛОВОЙ КОМПЛЕКС

–  –  –

Рис. 1. Структура пойменно-руслового комплекса и происходящие в нем процессы (толщина стрелок указывает на значимость связей) .

Цель географического анализа пойменно-русловых комплексов можно определить, как выявление основных закономерностей развития и пространственного распределения ПРК и их основных компонентов – речных русел и пойм в пределах разнообразных в природном и хозяйственном отношении территорий, объяснение причин формирования тех или иных типов русел и пойм и, наконец, создание представлений о перспективах их развития при различных сценариях изменений окружающей среды .

Каждый природный (и не только природный) объект, процесс или явление характеризуется важнейшим свойством, на котором, собственно, базируется проведение географического анализа – региональностью своего распространения и особенностей развития. Под региональностью в данном случае понимается сосредоточение объектов, обладающих внутренним единством (что проявляется в схожести большей части их свойств и признаков и высокой частоте встречаемости этих признаков) в определенном ареале – регионе. Причины региональности кроются в особенностях распространения на Земле как глобальных, так и местных факторов рельефообразования и ландшафтообразования в целом – их зональности и азональности, секторности, высотной поясности .

По признаку региональности все объекты географического анализа можно разделить на региональные и локальные (местные). В первом случае все объекты закономерно приурочены к определенным территориям (регионам), которые можно оконтурить, выделив замкнутый ареал, и объяснить развитие и распространение определенных объектов именно в этом ареале .

Высшим проявлением региональности распространения и развития того или иного фактора или процесса является географическая зональность и секторность. Во втором случае те или иные объекты отличаются точечным, единичным расположением на территории, хотя и не случайным с точки зрения влияющих на них природных факторов .

Очевидно, что свойство региональности лежит в основе районирования: по распределению нерегиональных объектов провести районирование невозможно. Однако распространение объекта, явления или процесса в замкнутом ареале не обязательно должно быть сплошным – оно может быть точечным или линейным в пределах ареала, но непременным условием региональности должно быть преобладание предмета анализа (хотя бы в виде отдельных мест или линий сосредоточения) в данном контуре [Сочава, 1978]. Также региональность не означает однородности распространения - в некотором ареале может преобладать не только какой либо один вид объекта, явления или процесса, но и их вполне определенное сочетание (чередование). В.Б. Сочава [1978] относительно однородные ареалы называет гомогенными (геомерами), а ареалы, выделенные по определенному сочетанию признаков – гетерогенными (геохорами) .

Итак, географический анализ лежит в основе изучения географических закономерностей функционирования ПРК в различных природных условиях. Однако возникает вопрос – обладают ли пойменно-русловые комплексы свойством региональности или анализ их распределения будет сводиться лишь к описанию особенностей размещения тех или иных ПРК в различных частях изучаемой территории? Р.С.Чалов [2003], формулируя методологические основы общего и географического русловедения, выдвинул ряд положений, позволяющих утвердительно ответить на этот вопрос .

1. Степень воздействия основных факторов русло- и поймоформирования носит региональный характер, т.е. зависит от реализации этих факторов в тех или иных природных условиях .

2. Региональный характер распространения имеет такой важнейший показатель влияния гидрологических факторов русловых процессов, как руслоформирующие расходы воды. «Их оценка интегрирует влияние комплекса природных условий в бассейнах рек и служит важнейшим критерием географических закономерностей в руслоформирующей деятельности рек»

(с.11) .

3. Географические закономерности русловых процессов обусловливаются также особенностями перемещения по руслам наносов, играющих формообразующую роль относительно самого русла, аккумулятивных форм на его дне и поймы, и определяющих вид, направленность и темпы русловых деформаций .

Все эти положения подчеркивают существование специфики развития русло- и поймообразующих процессов и форм руслового и пойменного рельефа в различных природных условиях при каждом данном сочетании факторов русловых процессов. Отсюда следует, что пойменно-русловые комплексы, как интегральный результат проявления русловых процессов, определяются природными условиями их формирования и поэтому отличаются региональным характером своего распространения по территории .

Географический анализ ПРК реализуется с помощью применения трех методических подходов: 1) выявления и анализа деятельности факторов формирования речных русел и пойм в различных природных условиях,

2) картографирования морфодинамических типов русел и морфологических типов пойм, а также ведущих русло- и поймообразующих факторов, 3) районирования территорий по особенностям распространения русел и пойм различных типов [Чернов, 1997] .

Первый подход основывается на приведенном ранее положении о региональности ведущих факторов русловых процессов. В настоящее время все руслообразующие факторы необходимо разделять на природные и антропогенные – настолько масштабными и соизмеримыми с естественными процессами стали последние. Тем не менее, основные характеристики динамики русел: их тип, особенности и интенсивность горизонтальных русловых деформаций, руслообразующие наносы, скорости перемещения русловых форм, ширина, тип, строение и условия затопления пойм, определяются по-прежнему природными факторами .

Выявлено 16 внешних природных и 13 антропогенных факторов, наиболее активно влияющих на русло- и поймообразование (табл. 1 и 2) .

Как уже говорилось, большая часть основных факторов, как природных, так и антропогенных, имеет региональный характер распределения (соответственно, 12 и 8 факторов). Среди природных свойством региональности обладают такие важнейшие факторы, как объем и внутригодовое распределение стока рек, тектонические движения и литология слагающих долины пород, объем стока взвешенных и влекомых наносов, уклон реки, особенности прохождения руслоформирующих расходов воды .

При этом, объем стока рек, равно как и уклон отличается региональным распространением только при сравнении рек близких порядков – либо малых, либо средних и больших .

Многие из этих факторов, имеющие экзогенную природу, зональны: объем стока (с учетом приведенных оговорок), внутригодовое распределение стока, особенности прохождения руслоформирующих расходов воды и даже такой, казалось бы, не связанный с солнечной радиацией фактор, как литология осадочных пород ледникового и морского генезиса;

правда, в последнем случае зональность имеет реликтовое происхождение и определяется былым распространением ледников и плювиальных поясов в периоды четвертичных оледенений .

Антропогенные факторы влияют на развитие ПРК по-разному – некоторые из них непосредственно определяют характер русловых процессов, вызывая изменения морфодинамического типа русел, снижая или увеличивая скорости русловых деформаций, меняя пойменный рельеф или условия затопления пойм, механически загрязняя русла и поймы. Другие воздействуют на ПРК косвенно, через изменения природных факторов руслоформирования: сокращая или увеличивая сток воды и наносов, перераспределяя их внутри отдельных лет, меняя сроки и длительность ледостава, уничтожая естественные ландшафты водосборов – сводя леса и распахивая их. Кроме того, одни и те же факторы могут по-разному воздействовать на средние (большие) и малые реки вплоть до того, что некоторые факторы (например, распашка водосборов) проявляются только на малых реках и практически не сказываются на больших. Поэтому воздействие на ПРК антропогенных факторов осуществляется более избирательно, чем природных: многие весьма масштабные виды деятельности человека в пределах ПРК вызывают исключительно местные и индивидуальные изменения последних: например, урбанизация или крупное гидротехническое строительство. Однако, многие другие, в частности, связанные с сельскохозяйственным производством, отличаются не только региональностью, но и зональностью своего распространения; особенно это касается их влияния на малые реки .

Мелкомасштабное картографирование собственно речных русел и пойм, составляющих ПРК, долгое время сдерживалось отсутствием методов условного показа на картах информации о внемасштабных линейных объектах, не имеющих сплошного распространения – в данном случае речных русел и пойм. Такие методы были разработаны в 80-х годах ХХ столетия параллельно с составлением исчерпывающих и в то же время достаточно простых классификаций русел и пойм, после чего путь к составлению мелкомасштабных карт речных русел и пойм был открыт; классификации, при этом, легли в основу легенд к картам [Беркович и др., 1986] .

Таблица 1. Природные факторы русло- и поймообразования .

–  –  –

Основным принципом разработки содержания мелкомасштабных карт русловых процессов стал принцип отображения морфологии и динамики всех важнейших компонентов ПРК как результата деятельности природных и антропогенных русло- и поймообразующих факторов, а также их внутреннего саморазвития. Подобный принцип подразумевает показ на карте, во-первых, основных природных и антропогенных факторов, влияющих на образование и развитие ПРК, во-вторых, всех компонентов, составляющих пойменно-русловой комплекс в их современном состоянии, и, в третьих, современной динамики наиболее изменчивых компонентов ПРК .

Предложенная концепция легла в основу специального содержания карт речных русел и пойм, однако для ее успешной картографической реализации необходимо решение еще двух задач: 1) сформировать содержательную часть карт, иными словами – составить текстовую часть их легенд (список условных обозначений); 2) разработать способы изображения картографируемых объектов, процессов и явлений .

Первая задача – составление легенд карт, решается с помощью классификаций картографируемых объектов: именно классификации легко трансформируются в легенды карт, становятся их идейной и методологической основой [Арманд, 1975]. Среди ведущих факторов, отличающихся ярко выраженной региональностью, на русловых и пойменных картах показываются: уклоны однопорядковых (средних) рек, как индикатор типа русловых процессов, и условия развития русловых деформаций, как прямое следствие литологии пород, в которые врезаны долины.

И в том, и в другом случае классификации этих явлений, используемые в качестве легенд для их картографирования, упрощены: уклоны даются только в градациях, разграничивающих развитие горных, полугорных и равнинных рек [Чалов, 1979], а условия развития русловых деформаций сведены к трем-пяти вариантам:

выделяются условия ограниченного развития русловых деформаций, свободного их развития и несколько вариантов чередования условий: в пластичных породах, скальных породах и т.п. [Беркович и др., 1986] .

Для отображения на картах особенностей морфологии и динамики речных русел и пойм использовались упрощенные классификации речных русел Р.С. Чалова [1979] и речных пойм Р.С. Чалова и А.В. Чернова [1985] .

В частности, на картах показывается 13-15 морфодинамических типов горного и равнинного русла: врезанные и широкопойменные, среди которых – относительно прямолинейные, извилистые и разветвленные, и 3-4 морфологических типа пойм (сегментно-гривистые, ложбинно-островные и т.п.) .

Также изображаются 4 вида форм руслового рельефа – безгрядовое русло, и 3 вида аккумулятивных форм: ленточные гряды, побочни перекатов и осередки .

Современная динамика русел, как наиболее изменчивых компонентов ПРК, показывается посредством информации о размывах речных берегов; интенсивность размыва дается в градациях скоростей отступания берегов: 2 м/год, 2-5 и 5 м/год [Иванова и др., 1992] .

На картах помещается и иная информация о морфологии и динамике русел и пойм – для ее отображения в легендах также используются классификации и типизации: например, наличие-отсутствие макроизлучин русла, наличие-отсутствие пойменной многорукавности; крупность руслообразующих наносов дается в 8 градациях – от тонкозернистого песка до галечно-валунных наносов. Когда формы рельефа русел и пойм, связанные с ними показатели или иные проявления не имеют соподчинения или единого критерия выделения, вместо классификаций или типизаций в легендах используются их списки: перечисляются, например, формы нефлювиального рельефа в речных долинах, виды хозяйственного использования рек и т.д .

После окончания операций по структурированию и формализации содержания русловых (и пойменных) карт их легенды приобретают вид свода классификаций, типизаций и списков отображаемых на картах форм, явлений и процессов .

Таблица 2. Антропогенные факторы русло- и поймообразования .

–  –  –

Картографирование всей информации об условиях формирования, морфологии и динамике пойменно-русловых комплексов оказалось возможным только с помощью сочетания ряда приемов картографического изображения – качественного фона, линейных знаков, значков и др. [Беркович и др.,1986]. Объект картографирования – речные русла и поймы является линейным, поэтому информацию о них наиболее целесообразно показывать с помощью линейных знаков. Но как быть, когда показа требует много объектов и явлений, хотя и входящих в ПРК, но являющихся относительно независимыми? Выход был найден в применении «многоканальных» линейных знаков в виде лент, вытянутых вдоль положения рек на топографической основе, и вложенных в эти ленты полос разного цвета, штриховки и крапа, несущих различное и разнообразное содержание.

Это позволило показывать на картах весь комплекс явлений и процессов, относящихся к ПРК:

морфологические типы русел, их динамику (в том числе количественно), характер речных берегов и поймы, особенности антропогенного использования русел рек и воздействия на них, рельеф речных пойм. Сопровождение линейных полос значками еще более расширило возможности показа - с их помощью стали отображаться явления, не имеющие сплошного распространения в русле и долине: пороги и водопады, обвалы и осыпи, карст в руслах и т.д. В качестве примера на рис. 2 приведена схема размещения условных обозначений, отображающих всю информацию о речных руслах и их берегах на мелкомасштабной карте «Морфология и динамика русел рек Европейской России и сопредельных государств» [1999] .

Рис. 2. Схема размещения условных обозначений на изображениях речных русел на мелкомасштабных русловых картах (на примере карты «Морфология и динамика русел рек России и сопредельных государств» в м-бе 1:2000000 [1999]) .

Вместе с тем, применение линейных знаков, пусть даже комплексных (многополосных), только в сочетании со значками не обеспечивает показа на картах региональных факторов русловых процессов, воздействующих одновременно на многие реки, текущие по крупным территориям. Проявление их воздействия на больших площадях, делает нецелесообразным вкладывание информации о них в «прокрустово ложе» линейных знаков, показывающих русла и поймы каждой большой и средней реки. С другой стороны, большие пространства на картах, находящиеся между реками, остаются белым фоном, т.е. не несут никакой информации. Последнее обстоятельство, в принципе, обусловливает возможность использования для показа ведущих региональных факторов русловых процессов именно эти территории, находящиеся между линейными знаками рек и не занятые ими .

Однако для реализации подобного показа факторов необходимо было решить очень важный и принципиальный вопрос – о картографировании объектов, процессов и явлений, которые имеют сплошное распространение, но выступают в качестве факторов для объектов, имеющих несплошное проявление. Исходя из представлений, что любое мелкомасштабное картографирование несет на себе печать условности и представляет ту или иную степень генерализации, было признано допустимым картографировать объекты, имеющие не сплошное распространение или проявление, способом качественного фона, закрашивая или заштриховывая площади, где эти объекты встречаются с достаточной частотой. При этом принимается, что информация, помещенная в выделенном контуре, относится только к линейным или точечным объектам, составляющим основное содержание карты, в данном случае, руслам и поймам рек, протекающих по выделенной территории [Чалов, Чернов, 2000]. Приняв это допущение, оказалось возможным показывать такие важные для каждой реки факторы, как условия развития русловых деформаций на реках, зависящие от литологии слагающих долины пород, уклоны и др. способом качественного фона .

Составление мелкомасштабных карт, на которых показываются морфология и динамика речных русел и пойм, ведущие факторы русло- и поймоформирования и другие явления и процессы, связанные с пойменнорусловыми комплексами и влияющие на них, открыло возможность районирования территорий по особенностям функционирования ПРК в различных природных условиях или, сокращенно, пойменно-руслового районирования. Вместе с тем многофакторность русловых процессов и широкое разнообразие их следствий – речных русел и пойм, обусловливают применение новых, нетрадиционных подходов к такому районированию. Пойменнорусловое районирование представляет собой иерархическое сочетание разных схем районирования, построенное при помощи наложения сеток районирования разных факторов формирования ПРК, их характеристик и результатов анализа пространственного распределения русел и пойм различных типов на исследуемой территории. Проводится оно в направлении «сверху вниз», т.е. вначале выделяются наиболее крупные по площади таксоны, а затем в их пределах последовательно обособляются все более дробные таксоны, причем это обособление осуществляется на каждом новом уровне по своим критериям. Учитывая его структуру, это районирование можно назвать комплексным, многоуровенным и поликритериальным [Чернов, Киселева, 2000] .

В качестве территории исследования географии пойменнорусловых комплексов была выбрана Северная Евразия в целом и ее отдельные крупные регионы, в частности, Европейский и Азиатский секторы – именно они оказались наиболее обеспечены мелкомасштабными картами как важнейших факторов русло- и поймообразования, так и самих пойменно-русловых комплексов и происходящих в них процессов [Русловые процессы…, 1990, Морфология и динамика…, 1999] .

При проведении районирования пойменно-русловых комплексов на всех уровнях необходимо опираться на сделанное ранее допущение о возможности картографирования линейных объектов способом качественного фона, принимая, что информация в выделенном контуре относится только к линейным объектам, составляющим основное содержание карты – в данном случае, к речным руслам и поймам. Аналогичное допущение, что информация, содержащаяся в цвете или штриховке некоторого контура районирования, относится только к объектам районирования (в данном случае, к ПРК), независимо от специфики их проявления в его пределах (т.е. распространены они по всей оконтуренной площади, сосредоточены только в линиях или встречаются только в точках), позволило проводить районирование территорий по особенностям расположенных на них линейных объектов .

Районирование факторов ПРК и некоторых характеристик, используемых в дальнейшем на разных уровнях районирования, называются частным районированием. Схемы частных районирований могут быть разработаны задолго до проведения пойменно-руслового районирования с совершенно иными целями, но могут быть составлены специально для него. В пойменно-русловом районировании Северной Евразии были использованы как изданные ранее мелкомасштабные карты: водного режима [Водный режим…, 2001], литологии поверхностных отложений [Инженерно-геологическая…, 1968], неотектонических и современных тектонических движений [Карта новейшей тектоники, 1985, Карта современных вертикальных…, 1973], мутности рек [Сток наносов…, 1977], так и составленные специально для целей географического анализа ПРК карты: руслообразующих наносов и устойчивости русел [Лодина, 1994, 1997], уклонов средних по водности рек, условий развития русловых деформаций [Русловой режим…, 1994], прохождения руслоформирующих расходов воды [Чалов, 1979; Русловой режим…, 1994], расходов взвешенных и влекомых наносов [Морфология и динамика…, 1999] .

Приступая к описанию структуры многоуровенного поликритериального районирования, необходимо определить виды районирования, применяемые на различных его уровнях. Некоторые географы [Арманд, 1975;

Сочава, 1978; Eрёмина, 1982 и др.] считают, что существует два вида районирования: типологическое, при котором на районируемой территории выделяются и называются типологическими районами относительно однородные участки местности, причем ареалы их могут быть разорванными и разбросанными по всей территории, и индивидуальное (региональное), при котором смежные районы объединяются по характерному в каждом случае набору признаков. В последнем случае смежность районов является обязательным условием районирования, причем подчеркивается индивидуальность каждого района, которому, в отличие от типологических, часто присваивается собственное имя .

Термин «индивидуальное районирование» для такого вида районирования предложил Б.Б. Родоман [1956] как альтернативу термину «региональное районирование»; Д.Л. Арманд [1975] поддержал это предложение, указав на тавтологию понятия «региональное районирование». Другие исследователи [Исаченко, 1991; Прокаев, 1983; Федина, 1981; Пашканг, 2000] признают только региональное (индивидуальное) районирование (не употребляя его определение), а типологическое районирование называют картографированием .

В настоящей работе принимается первый взгляд - он более отвечает процессу районирования пойменно-русловых комплексов, как объединению территорий, сходных по тому или иному облику многофакторных и потому разнообразных по своей структуре объектов. Подобное решение позволяет применить оба вида районирования на разных уровнях поликритериального районирования ПРК: важнейшие факторы русло- и поймообразования, как правило, отличаются относительной однородностью своего распределения по территории и по ним можно провести типологическое районирование .

При этом типологические районы выделяются по преобладанию в них тех или иных объектов, но никак не по полному их господству .

Пойменно-русловые комплексы отличаются сложной внутренней структурой, что исключает однородность их распространения. Нельзя выделить замкнутую территорию, в пределах которой все реки только меандрируют, а все поймы являются сегментно-гривистыми. Зато на уровне районирования типов русел и пойм можно оконтурить территории, характеризующиеся определенным географически обусловленным набором разных ПРК – подобное распределение как раз и является предметом индивидуального районирования на этом уровне .

Наиболее высоким уровнем поликритериального районирования принимается районирование по преобладанию рек с разным типом руслового процесса, который определяется уклонами водной поверхности. По типу русловых процессов исследуемые территории делятся на страны – самые крупные таксоны поликритериального районирования. Минимально возможным на данном уровне районирования будет выделение стран с преобладанием горных (полугорных) и равнинных рек. Ареалы распространения горных (полугорных) и равнинных рек не могут быть смежными – они разбросаны по районируемой территории в зависимости от ее орографии: горные (и полугорные) реки протекают, преимущественно, по горным территориям, а равнинные – по равнинам. Следовательно, районирование на уровне выделения рек с разным типом русловых процессов будет типологическим .

В этом случае, территориально разобщенные страны должны быть объединены общей таксономической категорией. Учитывая, что страна является самой крупной таксономической единицей в структуре пойменно-руслового районирования, ей, согласно таксономической системе единиц районирования, предложенной Д.Л. Армандом [1975], можно присвоить категорию класса. Таким образом, на верхнем уровне районирования выделяются классы как минимум двух стран – с преобладанием горных (полугорных) и равнинных рек. Можно расширить количество классов, выделив, например, в дополнение к этим еще и класс стран с закономерной последовательной сменой горных рек полугорными и, затем, равнинными; очевидно, что территориально страны этого класса будут располагаться в переходных зонах между горами и равнинами, тяготея к предгорьям. Можно, также, разделить класс стран с равнинными реками на два: класс стран с абсолютным преобладанием равнинных рек и класс стран с чередованием равнинных и полугорных рек, переведя сюда последние из класса стран с горными реками .

Все эти варианты определяются территорией, масштабом и целями районирования. На уровне стран выделяются также бессточные территории, на которых местная речная сеть отсутствует; так как по ним могут протекать только крупные транзитные реки, в большинстве своем изображаемые непосредственно на картах, эти территории в систему таксонов районирования не включаются .

На следующем уровне проводится районирование по условиям развития русловых деформаций. Они определяются геологическими факторами: новейшей тектоникой, литологией и трещиноватостью скальных пород в местах их выхода на поверхность, и, в свою очередь, обусловливают морфологический облик и динамику речных русел и пойм. Ареалы с одними и теми же условиями развития ПРК называются областями. Области выделяются по другому критерию, нежели страны, поэтому независимы от них, однако в целях соблюдения иерархии районирования, они могут либо территориально совпадать со странами, либо быть меньше их, и тогда одну страну составляет несколько областей. Не допускается, чтобы одна и та же область располагалась в двух или в нескольких странах .

Так как различные условия развития русловых деформаций могут неоднократно встречаться на районируемой территории, то одни и те же области оказываются разбросанными по ней. Это является важнейшим признаком типологического районирования. Таксономической категорией, объединяющей области с одинаковыми условиями развития русловых деформаций, является тип области .

Количество типов областей в пойменно-русловом районировании соответствует количеству вариантов условий развития русловых деформаций, выделенных при картографировании этой характеристики ПРК. Минимальное количество типов областей – три: области с преобладанием условий ограниченного развития русловых деформаций, с преобладанием условий свободного развития и с чередованием свободных и ограниченных условий. В зависимости от конкретного литологического строения исследуемой территории, последний тип областей может быть разделен на два или три самостоятельных: с чередованием условий в пластичных породах (глинах, суглинках), скальных породах и при широком распространении линейных зон трещиноватости .

При наличии достаточного количества информации о ряде характеристик речных русел и пойм: руслообразующих наносах, интенсивности русловых деформаций и др. и их пространственном распределении, в многоуровенное поликритериальное пойменно-русловое районирование может быть введен следующий уровень районирования – провинции. Он сам по себе является комплексным, т.к. провинции выделяются на основании различных сочетаний ряда признаков, характеризующих ПРК, а не какого-либо одного фактора и его следствия, как это было на более высоких уровнях районирования. В качестве примера можно привести выделение провинций по сочетанию таких характеристик ПРК, как уклоны больших и средних рек в градациях более дробных, чем те, которые определяют тип русловых процессов, руслообразующие наносы, скорости размыва берегов. Подобная операция была проведена при пойменно-русловом районировании Европейского сектора Северной Евразии. Полное определение каждой провинции состоит из последовательного перечисления характеристик, лежащих в основе ее выделения: например, в стране с преобладанием равнинных рек в области с чередованием свободного и ограниченного развития русловых деформаций можно выделить: а) провинции с преобладанием речных русел с относительно высокими уклонами (0,3-0,5‰), галечным аллювием и очень низкими (первые сантиметры в год) темпами горизонтальных русловых деформаций во врезанных руслах, б) провинции с преобладанием русел с относительно небольшими уклонами (0,15-0,3‰), песчано-галечными наносами и преобладанием широкопойменных русел с относительно интенсивным размывом пойменных берегов (2-5 м/год) и т.д .

Для областей с другими условиями развития русловых деформаций значения провинциальных характеристик - крупности руслообразующих наносов, градаций уклонов, скоростей размыва берегов - будут иными: при преобладании литологических ограничений развития русловых деформаций уклоны будут больше, наносы крупнее, а темпы размыва берегов – минимальны, при преобладании условий свободного развития русел и пойм – наоборот, уклоны меньше, наносы мельче, а размывы берегов – максимальны .

Провинции с одинаковым комплексом признаков могут встречаться в пределах одной области неоднократно, чередуясь между собой, что говорит об их типологической природе. Провинции с одинаковым набором характеристик объединяются таксономической категорией «вид». Каждому типу областей свойственен свой набор видов провинций, но разные области одного типа могут отличаться по количеству и составу провинций внутри них. При проведении районирования может оказаться так, что некоторые области не отличаются разнообразием провинциальных характеристик и поэтому не могут быть разделены на несколько провинций. В этом случае, чтобы не нарушать логику районирования и не допускать пропусков в таксономическом ряде «страна область провинция район» в пределах таких однородных областей выделяется только одна провинция, территориально совпадающая с областью, но обладающая собственным набором провинциальных характеристик ПРК. Пример можно взять из пойменноруслового районирования Европейского сектора Северной Евразии – там в областях с ограниченным развитиям русловых деформаций существует только один набор провинциальных условий: большие средние уклоны (0,4галечный аллювий в руслах или его почти полное отсутствие, крайне низкие темпы горизонтальных русловых деформаций (сантиметры в год и ниже). Тем не менее при районировании в пределах областей этого типа выделяются территориально совпадающие с ними провинции с перечисленным набором характеристик .

На следующем уровне районирования провинции разделяются на районы – низшие таксономические единицы в пойменно-русловом районировании. Следует отметить, что если при пойменно-русловом районировании той или иной территории информации о характеристиках ПРК, выступающих в качестве критерия провинций оказывается недостаточно, то в этом случае провинции не выделяются; районирование из четырехуровенного становится трехуровенным: области непосредственно разделяются на районы. В основу выделения районов положены особенности распределения на той или иной территории типов русел и пойм. Анализ их распределения показал, что в пределах областей (и провинций) можно оконтурить территории, на которых реки имеют свой собственный набор типов русел и пойм. Например, на одних территориях может наблюдаться сочетание крутых сегментных излучин и относительно прямолинейных отрезков русла и сегментно-гривистая пойма, на других – преобладают пологие или прорванные излучины и также сегментно-гривистая пойма, на третьих, наряду с ними встречаются разветвленные участки русел и ложбинно-островная пойма .

Такое разнообразие спектров типов русел и пойм в разных частях областей и провинций обусловило возможность объединения территорий с определенным сочетанием на реках типов русел и пойм в отдельные районы. Таким образом, критерием выделения районов является определенное сочетание морфодинамических типов русел, сопровождаемое сочетанием морфологических типов пойм; для краткости их можно назвать пойменнорусловыми районами .

Итак, пойменно-русловой район – это территория, в пределах которой все протекающие там средние и большие реки характеризуются определенным сочетанием морфодинамических типов русел и морфологических типов пойм как по составу этих типов, так и по их доле среди всех рек района, причем и состав, и сочетание типов отличаются в разных районах. Очевидно, что районирование по строго индивидуальному сочетанию типов русел и пойм относится к виду индивидуального районирования: каждый пойменно-русловой район отличается своим собственным распределением типов русел и пойм, не повторяющимся более нигде на районируемой территории, и имеет свое собственное наименование, как правило, совпадающее с топонимом местности, на которой он находится. Отсюда, каждый пойменно-русловой район характеризуется своей собственной гистограммой распределения типов русел и пойм. Следует отметить, что для удобства построения, на гистограммах показываются только морфодинамические типы русел; подразумевается, что благодаря тесной связи морфологического облика пойм с динамикой русла, морфологический тип поймы соответствует морфодинамическому типу русла и, следовательно, последний характеризует весь пойменно-русловой комплекс (рис. 3). Безусловно, существуют ПРК, в которых этого соответствия нет – например, русло может быть относительно прямолинейным, прижатым к коренному берегу, тогда как пойма имеет сегментно-гривистый рельеф; однако подобные случаи встречаются достаточно редко на фоне преобладания прямого соответствия между этими двумя компонентами ПРК. Встречающиеся несовпадения могут быть отражены в примечаниях к гистограммам или в текстовом описании районов .

Гистограммы районов одной области и особенно провинции обладают сходством по сравнению с гистограммами районов в соседних областях и провинциях. Их анализ дает подробное представление о преобладающем характере русловых процессов на крупных и средних реках в пределах того или иного района .

Сведение на одной карте типологических районов, освещающих особенности распространения важнейших характеристик морфологии и динамики пойменно-русловых комплексов, и индивидуальных районов, показывающих географические особенности размещения разных типов русел и пойм средних и больших рек как результат деятельности ведущих русло- и поймообразующих факторов, делает пойменно-русловое районирование действительно комплексным и поликритериальным. Д.Л. Арманд [1975] назвал районирование такого вида индивидуально-типологическим. Анализируя последовательно все уровни районирования «сверху вниз», можно выявить особенности распределения по исследуемой территории основных факторов русловых процессов, характеристик и свойств ПРК, что является важнейшей составляющей географического анализа речных русел и пойм .

Пойменно-русловое районирование, проведенное по предлагаемой методике, выявляет географические закономерности развития и распространения только средних и больших рек, длиной не менее 200 км. Малые реки существенно отличаются от них особенностями морфологии и динамики своих русел и пойм: в частности, в условиях свободного развития русловых деформаций почти все малые реки меандрируют с образованием крутых сегментных излучин; при этом, размывы берегов локализуются только в вершинах излучин, происходят преимущественно за счет отседания отдельных блоков береговых уступов и имеют низкие скорости отступания (менее 1 м/год) .

Специфической особенностью русел малых рек являются соизмеримые значения их ширины и глубины, отчего их поперечное сечение имеет форму параболы (на средних и больших реках ширина на несколько порядков превышает глубину) [Пахомова и др., 2001]. Эта особенность обусловливает различия в структуре и динамике потока малых и более крупных рек, что отражается в рельефе и переформированиях аккумулятивных форм руслового рельефа: гряды перекатов занимают строго определенное положение только на перегибах между излучинами, причем в большинстве своем эти гряды не выходят из под воды во все фазы режима – обсыхающие в межень побочни очень редки. Переформирования руслового рельефа происходят только во время высоких половодий и поэтому дискретно. Поймы малых рек, протекающих в свободных условиях развития русловых деформаций, отличаются очень большой относительной шириной (Вп/Вр 100, где Вп – ширина поймы, Вр – ширина русла в межень) и ровным рельефом; часто встречаются подковообразные старицы .

–  –  –

Рис. 3. Примеры гистограмм распределения русел различных морпейского сектора Северной Евразии (в % от общей длины средних и больре отсутствуют), 2 – врезанные русла, 3 – широкопойменные русла; 4 – доля ПРК с Подобные отличия рельефа и динамики ПРК малых рек делают невозможным проведение их районирования по критериям, сопоставимым с критериями районирования средних и больших рек, как минимум, на уровне провинций и пойменно-русловых районов. Несравнимыми оказываются уклоны и скорости русловых деформаций и, что самое главное, не могут быть критерием разделения по районам морфодинамические типы русел и морфологические типы пойм. Поэтому районирование территорий по особенностям ПРК малых рек проводится с применением иных критериев .

Вместе с тем, многоступенчатый поликритериальный принцип районирования для малых рек сохраняется, так как только он позволяет проводить полный географический анализ малых рек .

–  –  –

фодинамических типов в двух разных пойменно-русловых районах Евроших рек в данном районе, приведенной в скобках). 1 – горные русла (на примепойменной многорукавностью .

Верхние уровни районирования средних и больших рек можно применить и к малым рекам, и выделить для последних страны с преобладанием горных (полугорных) и равнинных рек и области с различными условиями развития русловых деформаций. На более низких уровнях районирования критериями разделения малых рек могут быть особенности продольных профилей и связанные с ними значения эрозионно-транспортирующей способности потока [Чернов, Киселева, 2000], степень природной и антропогенной заиленности русел [Чернов, 1994], строение пойм или сочетание строения пойм с высотой прохождения руслоформирующих расходов воды [Злотина, Иванов, 1996] и др. Совмещение общих для малых и средних (больших) рек верхних уровней поликритериального районирования со свойственными только малым рекам низкими уровнями районирования вполне допустимо, т.к. все перечисленные здесь возможные критерии низких уровней районирования в той или иной степени зависят от критериев верхних уровней: горные реки из-за высоких скоростей течения не заиливаются, при ограниченном развитии русловых деформаций широкие поймы вообще отсутствуют, на горных реках и при литологических ограничениях развития русловых деформаций преобладают ступенчатые продольные профили и т.п .

Не входят в систему пойменно-руслового районирования русла и поймы крупнейших рек, к которым относятся реки, отличающиеся от других рек своего бассейна огромными размерами: длиной, площадью бассейна, водоносностью, а также особенностями морфологии и динамики своих русел, обусловленными такими размерами. Единого критерия, по которому можно назвать реку крупнейшей, не существует, поэтому выделение таких рек проводится на качественном уровне, причем с допущением регионального подхода и некоторой доли субъективности. Так, на территории Северной Евразии к крупнейшим рекам можно отнести 8 рек: Днепр и Волгу ниже плотин, замыкающих каскады водохранилищ, Северную Двину ниже устья Вычегды, Печору ниже устья Кожвы, Обь, Енисей ниже устья Ангары, Лену ниже устья Витима и Амур ниже устья Зеи. Эти реки отличаются от других по всем морфодинамическим характеристикам своих русел, поэтому учет их морфодинамических типов (равно как и связанных с ними морфологических типов пойм) сильно исказит картину распределения типов русел и пойм большинства средних и больших рек в тех районах, где протекают крупнейшие реки. Вместе с тем, крупнейшие реки благодаря своим огромным размерам могут быть показаны на картах при любом масштабе картографирования и районирования, поэтому все характеристики их русел и пойм изображаются непосредственно на картах районирования в виде информативной ленты, совпадающей с реальным положением реки .

Географический подход к изучению особенностей развития и распространения пойменно-русловых комплексов может быть реализован как при общем географическом анализе ПРК, так и при тематическом географическом анализе речных русел и пойм, проводимом с какими-либо специальными целями. Так, общий географический анализ развития и распространения ПРК средних и больших рек был проведен с помощью картографирования речных русел и пойм Северной Евразии: ее Европейского сектора в масштабе 1:2000000 и Азиатского сектора в масштабе 1:4000000. По этим картам было проведено районирование территории по особенностям распространения речных русел и пойм: в Европейском секторе было выделено 66 пойменно-русловых районов, в Азиатском – 27 районов и 9 групп межгорных котловин .

Важнейшим тематическим направлением географического изучения речных русел и пойм стало экологическое [Беркович и др., 2000, Экология…, 2002]. В рамках экологического русловедения было составлено более десяти тематических русловых, пойменных и пойменно-русловых карт, по которым анализировалось экологическое состояние пойменно-русловых комплексов, обусловленное теми или иными природными или антропогенными факторами. К ним относятся, например, карты оценки влияния на экологическое состояние ПРК такого природного явления, как размывы берегов или таких антропогенных воздействий, как распашка водосборов и речных пойм, обвалование русел, мелиорация, масштабный водозабор и т.д .

Анализ указанных карт позволил провести районирование Северной Евразии и отдельных ее частей по различным интегральным показателям экологической напряженности, обусловленной совокупным влиянием на экологическое состояние ПРК различных природных и антропогенных факторов .

Экологическую напряженность, вызванную неблагоприятными для человека изменениями речных русел и пойм, можно представить, как риск использования рек и приречных территорий, обусловленный опасными проявлениями русловых процессов. Степень опасности русловых процессов, вызванная как их естественным функционированием, так и следствием воздействия на ПРК хозяйственной деятельности также может быть отражена на картах и использована в качестве критерия районирования по признаку опасности. Подобное районирование было проведено для территории Северной Евразии – раздельно картографировалась и оценивалась опасность на малых реках и на средних, больших и крупнейших реках [Беркович и др., 1998] .

Географический подход к изучению особенностей развития и распространения пойменно-русловых комплексов в различных природных условиях, подразумевающий реализацию основных методов географического анализа: картографирования и районирования ПРК, широко применяется при изучении природно-хозяйственных условий регионов и рассмотрении различных схем оптимизации использования их ресурсов, снижения экологической напряженности и риска. Вместе с тем, географический подход далеко еще не исчерпал своих возможностей, и расширение его применения как в рамках изучения эрозионно-русловых систем, так и за их пределами, позволит выявить новые взаимосвязи развития различных природных объектов и, следовательно, дадут полное представление о функционировании геосистем различного уровня .

ЛИТЕРАТУРА Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. М.: Мысль. 1975 .

Беркович К.М., Кирик О.М., Сваткова Т.Г., Чалов Р.С. Применение картографического метода при изучении русловых процессов // География и природные ресурсы. 1986. № 3 .

Беркович К.М., Чалов Р.С., Чернов А.В. Оценка влияния русловых процессов на геоэкологическую ситуацию в речных долинах // Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 1998. № 2 .

Беркович К.М., Чалов Р.С., Чернов А.В. Экологическое русловедение. М.: ГЕОС. 2000 .

Водный режим рек России и сопредельных территорий. М-б 1:8000000. М.: Роскартография. 2001 .

Eрёмина В.А. Физико-географическое районирование. Минск:

Высшая школа. 1982 .

Злотина Л.В., Иванов В.В. Устойчивость пойм рек ЕТР к антропогенным нагрузкам // Проблемы оценки экологической напряженности Европейской территории России: факторы, районирование, последствия. М.:

Географ. ф-т МГУ. 1996 .

Иванова О.Ю. Сваткова Т.Г., Чалов Р.С. Совершенствование методики мелкомасштабного картографирования русловых процессов // Вестник Моск. ун-та. Сер.5. География. 1992. № 2 .

Инженерно-геологическая карта СССР. М-б 1:2500000. Л.:

ВСЕГИНГЕО. 1968 .

Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. М.: 1991 .

Карта новейшей тектоники СССР и сопредельных областей. М-б 1:4000000. М.: ГУГК. 1985 .

Карта современных вертикальных движений земной коры Восточной Европы. М-б 1:2500000. М.: ГУГК.1973 .

Лодина Р.В. Руслообразующие наносы на реках Северной Евразии // Вестник Моск. ун-та. Сер.5. География. 1994. № 4 .

Лодина Р.В. Региональные закономерности устойчивости русел рек России // Геоморфология. 1997. № 2 .

Морфология и динамика русел рек Европейской России и сопредельных государств. М-б 1:2000000. М.: ФГСК. 1999 .

Русловые процессы на реках СССР. М-б 1:4000000. М.: ГУГК. 1990 .

Пахомова О.М., Чалов Р.С., Чернов А.В. Русловые процессы и морфодинамические типы русел малых рек // Вода России. Том 5. Малые реки. Екатеринбург: РосНИИВХ. 2001 .

Пашканг К.В. Комплексная физическая география. Смоленск:

Универсум. 2000 .

Прокаев В.И. Физико-географическое районирование. М.: Просвещение. 1983 .

Родоман Б.Б. Способы индивидуального и типологического районирования и их изображение на карте // Физико-географическое районирование / Вопросы географии, сб.39. М.: Географгиз. 1956 .

Русловой режим рек Северной Евразии. М.: Изд-во МГУ. 1994 .

Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука. 1978 .

Сток наносов, его изучение и географическое распределение. Л.:

Гидрометеоиздат. 1977 .

Федина А.Е. Физико-географическое районирование. М.: Изд-во МГУ. 1981 .

Чалов Р.С. Географические исследования русловых процессов. М.:

Изд-во МГУ. 1979 .

Чалов Р.С. Общее, географическое и инженерное русловедение, предмет исследования и положение в системе наук // Вестник Моск. ун-та .

Сер. 5. География. 1992. № 6 .

Чалов Р.С. Общее и географическое русловедение. М.: МГУ. 1997 .

Чалов Р.С. Основные положения теории общего и географического русловедения // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2003. № 6 .

Чалов Р.С., Чернов А.В. Геоморфологическая классификация пойм равнинных рек // Геоморфология. 1985. № 3 .

Чалов Р.С., Чернов А.В. Мелкомасштабное картографирование русловых процессов // Геодезия и картография. 2000. № 3 .

Чернов А.В. Заиление русел малых рек Европейской России и сопредельных государств // Геоморфология. 1994. № 1 .

Чернов А.В. Методологические основы географического русловедения // Двенадцатое межвузовское координационное совещание по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Пермь. 1997 .

Чернов А.В., Киселева Е.Г. Эколого-морфологическое районирование малых рек среднего Поволжья (на примере Нижегородской области) // Актуальные географические проблемы регионов. Материалы межрегиональной научно-практической конференции. Чебоксары. Изд-во Чуваш. унта. 2000 .

Экология эрозионно-русловых систем России. М.: Изд-во МГУ .

2002 .

Н.Н. Виноградова, И.В. Крыленко, В.Ф. Перов

ОСОБЕННОСТИ РУСЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ Р. БАКСАНА В

УСЛОВИЯХ АКТИВНОЙ СЕЛЕВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ *

Изучение динамики русел горных рек в условиях активного воздействия на них селей представляет важное направление русловедения. Однако, влиянию селей на формирование русел горных рек, соотношению работы русловых и селевых потоков посвящены единичные работы [Талмаза, Крошкин, 1968; Кузнецов, Чалов, 1988; Богомолов и др., 2002; Чалов, 2002] .

Как правило, в горах отдельно изучаются сели и русловые процессы за пределами влияния селевой деятельности. Между тем динамика русел горных рек, особенно в высокогорьях, тесно связана с режимом и степенью активности селей как при непосредственном их воздействии на русло, так и при селепроявлениях на притоках основной реки. Сели вносят значительный вклад в транспортировку твердого вещества от верхнего уровня гор к их подножию. Перемещаемые селевыми потоками большие массы обломочного материала, попадая в реки, способны за короткий промежуток времени радикально изменить морфологию их русел и русловой режим. Помимо теоретического, разработка данной проблемы нередко приобретает большое практическое значение, поскольку воздействие селевых потоков на русла рек определяет условия хозяйственного освоения речных долин .

В течение 2000-2004 гг. изучалась динамика русла верхнего течения р. Баксана (Приэльбрусье) в зависимости от особенностей проявления селевых процессов на притоках. Исследования включали натурные наблюдения, анализ аэрофотоснимков и крупномасштабных топографических карт. Натурные наблюдения проводились на двух ключевых участках, характеризующихся наиболее активным влиянием селевой деятельности на динамику русла Баксана. Они включали нивелирование продольного и поперечных профилей русла, анализ гранулометрического состава русловых и селевых отложений, маршрутные обследования селевых бассейнов, фотографирование с закрепленных базисов и другие виды работ. Проведены также маршрутные обследования русла Баксана на участке протяженностью около 50 км от истока до г. Тырныауза .

Бассейн р. Баксана является типичным для Центрального Кавказа .

Реки бассейна дренируют северный склон Главного Кавказского хребта, юго-восточные склоны вулканического массива Эльбруса, хребты северного макросклона Большого Кавказа (Боковой, Скалистый, Пастбищный) и, после выхода из гор, аккумулятивную Баксанскую наклонную равнину. Бассейн имеет вытянутую форму и относительно небольшие размеры: общая * Работа выполнена по гранту РФФИ (проект № 04-05-65030) и по гранту президента РФ для поддержки ведущих научных школ (проект НШ-1443.2003.5) площадь – 6800 км2, на выходе реки из гор - 2100 км2 (г.п. Заюково); более 130 км2 площади бассейна занято ледниками [Поповнин, 1992] .

Свое название река получает от слияния рек Азау (Большой. Азау) и Донгузоруна. Основным истоком реки является Большой Азау, берущий свое начало из одноименного ледника на юго-восточном склоне Эльбруса .

Длина реки 173 км, в том числе протяженность горного участка 105 км, средневзвешенный уклон 0,012. Баксан принимает большое количество притоков, многие из которых селевые. Благодаря значительному перепаду высот от истока (2570 м абс.) до слияния с р. Малкой (180 м абс.), на Баксане наблюдается весь спектр речных русел: от горных порожистоводопадных до равнинных. В горной части бассейна Баксан протекает в глубокой долине с чередованием расширений и узких V-образных ущелий .

В формировании русел горных рек высокогорья Центрального Кавказа наблюдается закономерная смена ведущих факторов руслоформирования и морфодинамических типов русла в зависимости от высотного положения участка реки. Основными факторами формирования русел в верховьях является геолого-геоморфологическое строение долины и различные экзогенные процессы: обвально-осыпные, сели, лавины, деятельность ледников, которые обеспечивают поступление твердого материала в реку, формируют рельеф дна долины, влияют на русловой режим и транспорт наносов .

Ниже по течению, по мере уменьшения интенсивности воздействия экзогенных процессов на русло и увеличения водоносности реки роль собственно русловых процессов быстро увеличивается. При этом геологогеоморфологическое строение остается мощным фактором, определяющим характер продольного профиля русла и интенсивность русловых процессов .

Геолого-геоморфологические условия формирования русла

По Т.Н. Мезениной [1992], в геологическом строении долины Баксана запечатлена летопись истории формирования Большого Кавказа. Сложена она осадочными, изверженными и метаморфическими породами - от протерозоя до неоген-четвертичного возраста. Долина Баксана заложена по крупной линейной зоне поперечных разломов, рассекающих северный склон Центрального Кавказа, состоящий из ряда параллельных хребтов – Главного, Бокового, Скалистого, Пастбищного и др. Она пересекает почти все эти хребты вкрест их простирания. В верхней части долины Баксана ярко выражены ледниковые формы рельефа [Ковалев, 1957]. Она характеризуется прямолинейностью направления, ступенчатым продольным профилем с резкими его переломами, корытообразным поперечным профилем .

Троговая форма долины наиболее выражена от истоков до п. Эльбруса. Долина здесь симметричная с заметными переломами склонов. От устья р .

Ирика до Эльджуртинской теснины (выше г. Тырныауза) форма долины остается корытообразной, однако столь хорошо заметных переломов склонов, как на вышележащем участке здесь нет, поскольку формы рельефа переработаны рекой и выветриванием. На всем протяжении долина Баксана переуглублена относительно большинства долин своих притоков. В районе Эльджуртинской теснины, где Баксан пересекает Передовой хребет, долина реки представляет собой глубокое ущелье с шириной днища не более 200 м и относительной высотой крутых скальных склонов 1500-1800 м. Борта долины сложены здесь сильно дислоцированными метаморфическими породами палеозоя (кристаллическими сланцами, гнейсами, кварцитами), местами встречаются гранитные интрузии. Ниже теснины долина Баксана пересекает Нижнебаксанскую котловину. В ее пределах днище долины расширяется до 400-700 м, склоны несколько выполаживаются, долина вновь приобретает корытообразный поперечный профиль. В котловине в долине Баксана выделяются разновозрастные фрагменты аллювиальных террас, образовавшихся при деградации последнего позднечетвертичного оледенения (послехвалынское время). У подножия склонов террасы перекрыты шлейфами делювиально-пролювиальных склоновых отложений. Ниже котловины Баксан течет в узкой каньонообразной долине шириной не более 40-50 м, прорезающей куэсту Скалистого хребта, сложенную устойчивыми к размыву известняковыми породами. У поселка Бедык, в зоне пересечения двух тектонических разломов долина образует локальное расширение, ниже река вновь протекает в ущелье. Ниже Скалистого хребта река выходит в широкую (до 2-3 км) межгорную впадину с террасированным днищем и делювиально-пролювиальными шлейфами у бортов долины. Здесь Баксан врезается в прочные пласты известняков и конгломератов и характеризуется ограниченным развитием русловых деформаций .

Сели из притоков

В верхнем течении Баксана, в его долине находится большое количество селевых бассейнов. Типичный селевой бассейн занимает водосборы мелких и средних горных водотоков с площадью от нескольких до 100км2 и средним уклоном русла 0,1-0,3. Как правило, в устье водотока располагается селевой конус выноса. Обследование селевых бассейнов позволило провести их типизацию, в которой помимо морфологии, площади, уклона водотока, строения гидрографической сети, порядка водотока использовались такие характеристики селевого режима как средний и максимальный объем выноса обломочного материала, повторяемость селей [Перов, 2003]. Выделено два класса (склоновые и долинные) и пять типов селевых бассейнов. В классе склоновых – это элементарные и парагенетические бассейны, в классе долинных – простые, сложные и очень сложные. Склоновые бассейны, в отличие от долинных, не оказывают существенного влияния на руслоформирующую деятельность Баксана .

Из обследованных в верховьях Баксана 54 селевых водосборов 42 относятся к долинным. Основной их фон (57,1%) создают селевые бассейны со среднегодовым объемом выноса обломочного материала от 1 до 5 тыс. м3, в группу с объемом выноса более 10 тыс. м3/год входят 8 селевых бассейнов. Повышенная селевая активность в них связана с деградацией современных ледников (Азау, Адылсу, Адырсу, Герхожансу), интенсивными склоновыми (Кубасанты, Сагаевский) и техногенными (Большой и Малый Мукуланы) процессами. Максимальное значение среднегодового объема выноса обломочного материала отмечается на р. Герхожансу и составляет более 50 тыс. м3 .

Среди долинных бассейнов преобладают простые (83,4%). Для простых селевых бассейнов характерны V-образные долины с прямолинейным продольным профилем, одним руслом и концентрацией селевых отложений на конусе выноса. К простым селевым бассейнам относятся притоки Баксана – Азау, Терскол, Гарабаши, Сагаевский, Кубасанты, Сабалыксу, Мыстыкол, Мукуланы и др. Долины сложных селевых бассейнов имеют Uобразный поперечный и прямолинейный продольный профиль; главное русло принимает несколько притоков. Селевые отложения концентрируются в основном на конусе выноса. В верхнем течении Баксана - это бассейны рек Тютюсу, Камыксу и Герхожансу, формирование селей в которых имеет дождевой и ледниково-дождевой генезис. Морфология очень сложных селевых бассейнов, к которым относятся бассейны Адылсу, Адырсу, Кыртык и Кестанты, характеризуется ящикообразным поперечным и ступенчатым продольным профилем. Главное русло имеет многочисленные селевые и неселевые притоки. Селевые отложения концентрируются преимущественно в средней части долины, до конуса выноса часто доходит лишь селевой паводок. Формирующиеся в бассейнах селевые потоки имеют дождевое и ледниково-дождевое происхождение. Наибольшее воздействие на русло Баксана оказывают сели из простых и сложных бассейнов. В простых повышена повторяемость схода селей (в среднем 2-5 лет и менее), сложные дают максимальные объемы выноса обломочного материала (среднегодовой объем до 50 тыс. м3) .

Крупные речные бассейны с ограниченным проявлением селевого процесса, каким является бассейн Баксана, образуют особый класс водосборов. Морфологически это разработанные речные долины с поймой и террасами. Как правило, они рассекают макросклон горного хребта и имеют много селевых и неселевых притоков. Выход крупных селевых притоков в основную долину приводит к временному подпору или возникновению селевого состояния на ограниченном участке русла главной реки. Массовый сход селей по долинам притоков в некоторых случаях приводит к формированию селевого паводка, редко – селевого потока в горной части долины .

Влияние селей из притоков на формирование русла Баксана зависит от частоты схода селей и объема вынесенного ими материала, соотношения крупности селевых и руслообразующих наносов, транспортирующей способности реки, характера сопряжения селевого и руслового потоков. Все это определяет длину зоны воздействия селей на русло принимающей реки, структуру видоизмененных под воздействием селей участков, уклоны и крупность руслообразующих наносов .

В пределах верхнего ключевого участка протяженностью около 8 км, начинающегося в 18,5 км от истока, в Баксан впадает семь притоков, шесть из которых являются селеопасными. Все они относятся к простым долинным селевым бассейнам с площадью водосборов от 2,5 (сай Сагаевский) до 11,8 км2 (р. Кубасанты). Селевые притоки имеют разновозрастные конусы выноса, однако современные конусы выноса, достигающие русла Баксана, наблюдаются на четырех из них – саях Сагаевском, Ызюк, реках Кубасанты и Андырсу. При этом под современными подразумеваются сели, прошедшие за последние 80-100 лет и соответствующие им селевые образования, при условии продолжающейся селевой деятельности в бассейне .

Селевые потоки сая Сагаевский имеют дождевое происхождение и являются по вещественному составу грязевыми и грязекаменными. Селевые потоки в русле ручья образуются преимущественно при ливневых осадках в широком их диапазоне. Максимальный объем единовременных выносов обломочного материала достигает здесь 330 тыс .

м3 (1967 г.). Мелкие и средние по объемам выноса (10-40 тыс. м3) селевые потоки проходят раз в 2-3 года. Это, наряду с Малым Мукуланом, самый активный бассейн по частоте схода и объему выносов селей среди малых притоков 1-2 порядка, непосредственно впадающих в Баксан. В результате многолетней активной лавинно-селевой деятельности у сая Сагаевского сформировался обширный, площадью около 0,7 км2 конус выноса. В настоящее время ближе к Баксану на поверхности старого формируется современный конус выноса, площадью около 0,15 км2. Вследствие продолжающегося его наращивания идет постепенное оттеснение русла Баксана к левому борту долины с его подмывом. При сходе селевых потоков значительная часть селевых отложений распластывается в пределах конуса выноса, а часть материала достигает Баксана и периодически перекрывает его русло. Селевые запруды здесь недолговечны и, благодаря преобладанию в выносах относительно мелкого материала, почти мгновенно размываются. Влияние селевых потоков на русло Баксана проявляется, в основном, в поступлении твердого материала в реку с последующим переотложением его на нижележащих широкопойменных участках русла .

Наиболее существенное воздействие на русловой режим Баксана оказывают селевые потоки р. Кубасанты. Здесь наблюдаются наибольшие объемы селевых выносов, частая повторяемость селей, достигающих русла Баксана, и крупнообломочный состав селевых отложений, связанный с регулярным сходом грязекаменных селевых потоков высокой плотности снего-дождевого генезиса. Средняя повторяемость селей – 5 лет, среднегодовой объем выноса обломочного материала – 20 тыс. м3. Наиболее мощные сели наблюдались 3.08.1966 г., 5.08.1967 г., 19.07.1983 г., 01.08.1989 г. [Сейнова, 1997], в 1998 г. Максимальный объем селевых выносов по экспертным оценкам достигает 300тыс. м3 и более (1967 г.) .

Долина Баксана на участке впадения Кубасанты сужена за счет древнего обвала (вала Тюбеле), ограничивающего развитие современного конуса выноса р. Кубасанты. В результате селевой поток узким фронтом выбрасывается в русло Баксана, где на ограниченном его участке возникает селевой режим движения, свидетельством чему служат селевые террасы вдоль Баксана напротив и ниже устья Кубасанты. Террасы прослеживаются на расстоянии до 500-600 м ниже центра конуса выноса, высота их снижается от 6,5-6 м в районе устья до 2-1,5 м вниз по течению. Наиболее свежие террасы сформированы в результате прохождения крупного селя в 1998 г. Ниже в русле Баксана образуется участок переработки селевых отложений протяженностью около 0,7 км. Здесь представлены фрагменты гряд высотой до 4 м над урезом воды, сложенных с поверхности валунами и глыбами и сформировавшихся при прохождении послеселевых паводков .

В пределах нижнего ключевого участка протяженностью 14 км (42 км от истока, район г. Тырныауза), в Баксан впадает восемь притоков, все они селеопасные, однако русла Баксана достигают лишь пять. Три из них (Тютюсу, Камыксу и Герхожансу) являются сложными, остальные – простыми долинными селевыми бассейнами. Бассейны значительно отличаются по площади водосбора, генезису формируемых селей и селевой активности .

Наибольшее влияние на русло Баксана оказывают сели из р. Герхожансу, что обусловлено большим (максимальным для долины Баксана) единовременным объемом выноса обломочного материала в русло и на конус выноса (до 2-3 и более млн. м3). Сели из Герхожансу связаны с таянием ледников (площадь современного оледенения 7,2% от площади водосбора) и дождями. Средняя повторяемость селей составляет 10 лет. Наиболее выдающиеся сели XX века прошли по Герхожансу 11.08.1937 г., 1.08.1960 г., 14.08.1961 г., 31.07.1962 г., 11.08.1977 г. [Сейнова, 1997], 20.08.1999 г., 18г. Большинство из них достигало и на короткое время перегораживало русло Баксана. Сели, прошедшие с 18 по 25 июля 2000 г., когда объемы выноса составили 3-5 млн. м3 являются уникальными по своим масштабам. При впадении в Баксан р. Герхожансу образует селевой конус выноса, расположенный примерно в 3,5 км ниже выхода Баксана из Эльджуртинского ущелья. Форма конуса вытянутая, что отличает его от большинства конусов выноса других селевых притоков, имеющих, как правило, лопастевидную форму. Длина конуса более 2 км, на нем расположены жилые и административные районы г. Тырныауза .

Гидрологический режим

Сток р. Баксана и его притоков формируется при значительной доле талых ледниковых и снеговых вод. Это обусловливает продолжительное весенне-летнее половодье (с апреля-мая до сентября-октября), на которое накладываются дождевые паводки. По водному режиму Баксан относится к рекам с летним половодьем гребенчатого вида с максимумом в июле, осенним спадом и устойчивой зимней меженью [Евстигнеев и др., 1990]. Сток половодья составляет более 80% от годового. Наивысшие уровни и максимальные расходы воды наблюдаются в июле или августе, когда проходит до 30% годового стока. С пиком половодья совпадает и период схода селей из притоков. Среднемноголетние годовые расходы воды от п. Тегенекли (12 км от истока) до п. Заюково (91 км от истока) увеличиваются от 10 до 33,8 м3/с, среднемноголетние максимальные, соответственно, от 51,9 до 148 м3/с, минимальные – от 2,11 до 8,34 м3/с .

После прохождения половодья начинается спад уровней, сменяющийся устойчивой зимней меженью. В осенне-зимний период (сентябрьфевраль) доля стока сокращается до 22-35%. Минимальные расходы воды приходятся, как правило, на февраль-март (доля стока в феврале сокращается до 1,2-2,9%), когда практически полностью отсутствует поверхностный сток с водосбора и истощается подземный. В весенний период (мартапрель) доля водного стока составляет от 2,6 до 6,6%. Годовой сток характеризуется незначительной изменчивостью: коэффициент вариации среднегодовых расходов воды равен 0,14, 0,13 и 0,09 (на гидрологических постах Тегенекли, Тырныауз и Заюково, соответственно). Годовая амплитуда уровней невелика и редко превышает 2 м Среднегодовой многолетний расход взвешенных наносов на постах .

Тырныауз (45 км от истока) и Заюково равен 23,2 и 33,3 кг/с, соответствующая им мутность – 980 г/м3. Сток взвешенных наносов по сравнению со стоком воды отличается значительно большей изменчивостью. Коэффициент вариации среднегодовых расходов взвешенных наносов р. Баксана (п .

Заюково) равен 0,65. Наибольшая доля стока взвешенных наносов проходит в летний период (84-89%), причем в июле-августе она может составлять до 80% от годового. При интенсивных ливнях и массовом сходе селей по притокам максимальные расходы взвешенных наносов могут более чем на два порядка превышать среднемноголетние годовые, а мутность достигать десятков тысяч г/м3. В осенне-зимний период сток наносов сокращается до 9минимальная его доля наблюдается в феврале-марте (0,0%). Весной сток наносов ничтожно мал - 1,8-2,6% от годового .

Большие скорости течения, превышающие на пике половодья 3,5 м/с, и относительно малые глубины (менее 2 м) способствуют перемещению больших масс рыхлообломочного материла, образующегося в результате размыва русла и берегов, а также поступления наносов из селевых притоков. Среднегодовые модули стока взвешенных и влекомых наносов на посту Тырныауз равны, соответственно, 870 и 360 т/км2, на посту Заюково – 495 и 205 т/км2 .

Существенное влияние на гидрологический режим Баксана оказывают сели из притоков. Воздействие селей на режим уровней и расходов воды носит кратковременный характер и проявляется в прохождении по основной реке волн послеселевых паводков. При прохождении селей на притоках на расположенных ниже их устья гидрологических постах р. Баксана могут наблюдаться резкие непродолжительные (1-5 дней) подъемы уровней воды .

В это время среднесуточные значения уровня воды у.п. Тырныауз могут повышаться более чем на 0,5 м с интенсивностью до 0,3-0,5 м/сутки, а среднесуточные расходы воды увеличиваться более чем на 100 м3/с с интенсивностью свыше 50 м3/с в сутки, как было в июле 1975 и 1983 гг., когда прошли сели по рекам Кубасанты, Большому и Малому Мукулану. На посту Заюково повышение среднесуточных уровней воды во время резких послеселевых паводков может превышать 1 м, а интенсивность подъема 0,5 м/сутки. При этом среднесуточные расходы воды могут возрастать на 150 м3/с с интенсивностью до 75 м3/с в сутки. Подобные изменения расходов и уровней воды наблюдались в августе 1977 г. во время прохождения по Герхожансу мощного селевого паводка .

Значительно большее влияние сход селей оказывает на изменение режима стока наносов. В процессе схода селей на притоке и непосредственно после него ниже впадения притока происходит многократное (на порядок и более) возрастание мутности воды в реке, связанное с вымыванием тонкого материала из селевых выносов. При мощных селях даже средняя мутность за месяц схода селей может превышать ее среднемноголетнее значение более чем в два раза. Резкий рост мутности приводит к увеличению плотности наносонесущего потока и снижению неразмывающей скорости для крупных обломочных частиц [Маккавеев и др., 1970; Россинский, Дебольский, 1980]. На Баксане послеселевое увеличение стока взвешенных наносов проявляется вплоть до выхода из гор. Единовременные максимальные объемы выноса селевого материала из рек Кубасанты (более 300 тыс .

м3) и Герхожансу (3000-5000 тыс. м3) превышают суммарный среднемноголетний годовой объем стока наносов этих рек соответственно более чем на один-два порядка .

–  –  –

Руслоформирующие расходы воды, рассчитанные по методике Н.И .

Маккавеева [1955] для постов Тегенекли, Тырныауз и Заюково, проходят в три интервала (табл.1) .

–  –  –

Руслоформирующие расходы нижнего интервала соответствуют расходам воды, наблюдающимся на протяжении большей части летнего половодья практически ежегодно. Они проходят в пределах бровок русла и приводят к переформированиям грядовых форм руслового рельефа. Средний интервал руслоформирующих расходов соответствует максимальным расходам половодья 10-20%-й обеспеченности, когда вода достигает бровок русла, полностью затапливая русловые отмели и побочни. В это время интенсивно размываются пойменные берега, возможны значительные деформации русла – смещение крупных гряд, разработка новых рукавов и т.д .

Руслоформирующие расходы верхнего интервала соответствуют максимальным расходам половодья более низкой обеспеченности. Наблюдаются они при наложении на пик летнего талого стока дождевых и послеселевых паводков. Их прохождение сопровождается выходом воды на пойму, смещением крупного руслового аллювия, нарушением отмостки и интенсивными деформациями русла .

Антропогенное воздействие

Долина Баксана в верховьях характеризуется значительной заселенностью и освоенностью. Здесь находится г. Тырныауз, многочисленные поселки, объекты туризма и альпинизма. Практически все они располагаются в днище долины. При освоении территории здесь возводятся различные инженерные сооружения транспортного назначения и для защиты объектов от многочисленных негативных и опасных процессов (лавин, селей, речной эрозии). На исследованном участке построено около 20 мостовых переходов. Мосты, как правило, приводят к некоторому сужению русла, вызывая его местный размыв. При относительно малой высоте мостовые переходы препятствуют продвижению волн селевых паводков, в результате чего пролеты мостов при больших объемах селевого материала заносятся или разрушаются. Одним из методов защиты населенных пунктов от негативных последствий селей является строительство дамб обвалования. Они на относительно большом расстоянии стесняют поток, приводят к увеличению его транспортирующей способности, способствуя перемещению наносов. В настоящее время наибольшее антропогенное влияние на русло реки оказывают мостовые переходы и дамбы обвалования .

При ликвидации последствий схода селей из притоков приходится проводить значительные мероприятия и в русле принимающей реки. Показательными являются мероприятия по ликвидации последствий схода селей из Герхожансу в 2000 г., которые преобразовали русло Баксана не меньше, чем собственно селевые потоки, изменив на отдельных участках и направленность русловых процессов. В пределах конуса выноса селевых отложений и ниже его осенью 2000 г. русло, сформировавшееся после селей, было искусственно отчленено, и Баксан пущен по глубокому и узкому прокопу протяженностью около 600 м. Весь сток Баксана в половодье был сконцентрирован в этом новом русле, вследствие чего прекратился размыв высокой левобережной террасы. Ниже прокопа до нижнего городского моста в конце 2000–начале 2001 гг. русло Баксана было канализовано путем обвалования и спрямления основного рукава. После половодья 2001 г. по сравнению с осенью 2000 г. отметки дна русла понизились примерно на 1 м. Сосредоточение стока способствовало интенсивному транспорту влекомых наносов и формированию выраженных грядовых форм руслового рельефа на месте блуждающего по селевым отложениям русла. Выше селевого конуса выноса, в пределах русла Баксана на участке бывшего подпрудного озера был проведен значительный объем земляных работ с выемкой большого объема аккумулировавшихся здесь речных наносов, что позволило понизить здесь отметки речного дна до доселевых .

Продольный профиль и изменение уклонов по длине

Продольный профиль русла Баксана в пределах горного участка реки невыработанный ступенчатый, что является характерным для многих горных рек .

Непосредственно в истоках, в троговой долине отступившего ледника Большой Азау (0-2,5 км от истока 1 ), уклон русла полностью определяется уклонами дна долины, сформированной при совместном воздействии тектоники и оледенения. Продольный профиль реки представляет собой здесь своеобразную лестницу с выположенными участками в днище выше скальных ригелей, где уклоны составляют 0,03-0,06 и ступенями с уклонами до 0,3 и более на выходах коренных пород. Ниже, на выходе реки в относительно широкую долину, днище которой заполнено древними флювиогляциальными отложениями, продольный профиль близок к прямолинейному (рис. 1), уклоны приспособленного аллювиально-селевого русла постепенно уменьшаются и составляют в 3 км от истока около 0,06, а в 7 км – 0,03-0,05 и практически соответствуют уклонам дна долины. После впадения рек Гарабаши (5,9 км), Терскола (7,8 км) и слияния с р. Донгузоруном (8,4 км) водоносность Баксана увеличивается примерно в 2,5 раза, и отсюда резко возрастает роль работы самого водного потока в формировании продольного профиля реки. Ниже слияния Азау и Донгузоруна река на протяжении 7 км течет в узкой долине, большая часть днища которой занята древними крупнообломочными флювиогляциальными отложениями. Баксан протекает здесь во врезанном русле в условиях ограниченного развития горизонтальных деформаций, но продольный профиль его более плавный, чем в вышележащем расширении. Уклоны изменяются от 0,026 в верхней части ущелья (9,5 км) до 0,020 ниже устья р. Юсеньги (13,2 км). После выхода реки в Верхнебаксанскую котловину (15,5 км) наблюдается постепенное выполаживание продольного профиля с уменьшением уклонов до 0,006-0,008, смеДалее везде километраж приведен от истока р. Большой Азау по состоянию на 2004г .

няющееся на 22,5 км от истока резкой ступенью с увеличением уклонов до 0,05-0,08. Происхождение этой ступени связано с двумя причинами. Вопервых, здесь расположен современный селевой конус выноса р. Кубасанты, около которого в русле Баксана происходит длительное накопление наиболее крупных наносов, выносимых селями. Во-вторых, непосредственно ниже конуса выноса Кубасанты Баксан пересекает вал Тюбеле – древнее, вероятно обвально-ледниковое нагромождение грубообломочного материала, перегораживающего дно долины (рис 2). Ниже зоны переработки селевого материала (примерно до 26 км) с повышенными до 0,032 уклонами, начинается участок широкопойменного неустойчивого русла с постепенным уменьшением уклонов до 0,01–0,005. После перегиба продольного профиля у древнего конуса выноса р. Чалмаса (32,4-33,4 км) перед конусом выноса р .

Сабалыка образуется небольшой участок подпора с уменьшением уклонов до 0,004 (33,4-34,7 км). Далее, в пределах нижней части Верхнебаксанской котловины и нижележащего Эльджуртинского ущелья начинается протяженный участок (34,7-42,9 км) с повышенными уклонами, образование которого связано с пересечением рекой Тырныаузского хребта. Местные уклоны здесь изменяются от 0,013 до 0,05, преобладают – 0,02-0,025. В русле на этом участке прослеживается ступенчатость, обусловленная изменением морфодинамических характеристик русла и состава руслообразующих наносов у древних и современных конусов выноса притоков. На выходе в Нижнебаксанскую котловину (43,9 км) располагается участок наибольшего перегиба продольного профиля, приуроченного к конусу выноса р. Герхожансу (46,8-49,2 км) с максимальными уклонами до 0,09 и зоной подпора выше его (43,9-46,8 км) и уменьшением уклонов сверху вниз по участку от 0,011 до 0,003 .

Ниже г. Тырныауза (50-66,5 км) Баксан течет во врезанном террасированном русле, продольный профиль здесь относительно прямолинейный с уклонами 0,01-0,015. В нижней части Нижнебаксанской котловины уклоны увеличиваются и при пересечении оси куэсты Скалистого хребта (66,5км), формируется очередной перегиб продольного профиля с увеличением местных уклонов. В локальном расширении долины у п. Бедыка (69,0км), приуроченном к зоне распространения легкоразмываемых пород, формируется зона подпора с уклонами 0,003-0,01 перед очередным перегибом продольного профиля в ущелье Тотуртар (72,6-75,9 км). Ниже река выходит в межгорную котловину и течет во врезанном русле с маломощным аллювием и периодическими выходами в русле коренных пород. Продольный профиль вплоть до п. Заюково относительно выровненный .

Наиболее ярко выраженными особенностями продольного профиля горного участка Баксана является увеличение уклонов русла в нижних частях внутригорных Верхне- и Нижнебаксанских котловин перед перегибами продольного профиля, приуроченными к пересечению осевых структур хребтов с выходами прочных метаморфических или осадочных пород. Наличие подобных участков с увеличенным уклоном предполагает регрессивус л.о т м е т к а,м Рис. 1. Продольный профиль и типы русла р. Баксана в верховьях. Типы русла: А – порожисто-водопадный; Б – чередование русла порожисто-водопадного и русла с аллювиально-селевыми формами .

ное распространение глубинной эрозии вверх по реке от местных базисов эрозии, обусловливающей постепенное понижение отметок дна. Данное явление может указывать на относительно более высокую скорость направленного врезания по сравнению с темпами поднятия территории. Возможными причинами этого можно считать значительное снижение поступления наносов в нижнюю часть котловин с речным стоком и селями на притоках в современную климатическую эпоху по сравнению с периодом формирования рельефа днища котловин (террас и древних конусов выноса) .

Вторая особенность продольных профилей – наличие значительных локальных ступеней, сформированных склоновыми процессами (вал Тюбеле), прошлой (у конусов выноса саев Чалмаса, Сабалыка) и современной (реки Кубасанты и Герхожансу) селевой деятельностью. Формирование перегибов продольного профиля у устьев селевых притоков связано, вопервых, с постепенным накоплением крупных фракций селевых выносов, которые медленно перемещаются водным потоком, во-вторых, с образованием выше селевых конусов выноса, особенно при перекрытии русла селевыми запрудами, участков направленной аккумуляции речных наносов. Величина подобных "ступеней" зависит от объемов единовременных выносов селей, продолжительности периода селевой активности в бассейне, частоты селей, продолжительности межселевого периода, а протяженность участков изменения продольного профиля под влиянием селевой деятельности зависит от общих условий руслоформирования на участке .

–  –  –

1750,00 1740,00 1730,00 1720,00 1710,00 1700,00 1690,00 1680,00 А 1670,00 1660,00 Б 1650,00 1640,00 1630,00 В 1620,00 1610,00 Г 1600,00 1590,00

–  –  –

Рис. 2. Продольный профиль р. Баксана у устья р. Кубасанты: 1 - 1970-1971 гг.; 2 – 2001 г.; А – верхняя граница современного селевого конуса выноса; Б – устье р. Кубасанты, верх вала Тюбеле; В – низ вала Тюбеле; Г – нижняя граница селевых террас (распространения селевых потоков из р. Кубасанты) По специфике условий руслоформирования и развития русловых процессов на Баксане можно выделить следующие участки – истоки, высокогорный, средне- и низкогорный. Для каждого из них характерен набор определенных типов русла, а сами участки примерно соответствуют выделяемым в бассейне геоморфологическим районам .

В истоках (0-9 км), в условиях интенсивного воздействия на русло склоновых процессов преобладающими типами русла являются адаптированное слабо выработанное порожисто-водопадное и с неразвитыми аллювиально-селевыми формами. Пояс руслоформирования (блуждания) формируется прежде всего проходящими один раз в несколько лет сверху от ледника гляциальными паводками и водокаменными селями В его пределах четко выделяются как грядовые формы, возникшие при их прохождении, так и "вложенные в селевые" русловые формы, соответствующие прохождению руслоформирующих расходов во время половодий. Ширина "селевого" пояса руслоформирования составляет 30-40 м, ширина русла, сформированного водным потоком, - примерно 1/3-1/2 от ширины пояса блуждания, руслового потока – 5-7 м. По форме русло как, правило, слабоизвилистое .

На высокогорном участке (9-50 км) русловые процессы определяются, в первую очередь руслоформирующей деятельностью водного потока при сохранении существенного воздействия других экзогенных процессов в условиях ограничивающего влияния геолого-геоморфологического строения. Разнообразие условий руслоформирования, активность склоновых и особенно селевых процессов способствуют формированию на участке достаточно разнообразных морфодинамических типов русла и специфических их сочетаний, из которых наиболее характерными являются участки, видоизмененные под влиянием селей из притоков .

Преобладающим морфодинамическим типом русла является врезанное относительно прямолинейное русло с неразвитыми аллювиальными формами. Ширина русла изменяется от 10-15 м у верхней границы участка до 22-25 м – на нижней. Руслообразующий аллювий представлен, главным образом русловой фацией с преобладанием средних валунов (диаметром 25см); зачаточные русловые формы также сложены валунами, причем сортировка их по длине форм практически отсутствует .

Участки широкопойменного разветвленного на рукава или извилистого русла с развитыми аллювиальными формами приурочены к внутригорной Верхнебаксанской котловине и участкам подпора выше древних и современных конусов выноса. Наиболее протяженный (более 3,5 км) участок такого русла находится ниже впадения р. Адырсу. Пояс блуждания многорукавного русла шириной до 350 м занимает здесь практически все днище долины, река в межень течет 2-3 рукавами шириной до 30-40 м, разделяемыми фрагментами примитивной поймы высотой 1-1,2 м с зарослями облепихи и обширными побочневыми массивами со сложным рельефом. В рукавах четко прослеживается перекатная структура, причем гребни протяженных (длиной до 60-80 м) перекатов, как правило, сильно перекошены, и в русле наблюдаются значительные поперечные уклоны. Это способствует частым изменениям положения ведущего рукава .

Адаптированное порожисто-водопадное русло формируется среди современных селевых отложений ниже впадения наиболее активных селевых притоков. Приурочено оно к зоне переработки водным потоком селевых выносов из притоков, где резко увеличены уклоны и наблюдается избыток плохо сортированных наносов со значительной долей крупных фракций. Также как и в верховьях, водному потоку приходится "приспосабливаться" к сформированному во время селей руслу с его селевыми террасами, грядами и ступенями. Ширина пояса руслоформирования обычно соответствует ширине селевых отложений, распространившихся вниз по основной реке, а ширина русла – ширине перемытой части селевых отложений. Последняя увеличивается вниз от устья селевого притока, достигая максимума на нижней границе распространения селевых потоков по руслу. Поток в пределах подобного русла может образовывать отдельные разветвления или излучины с выраженными грядами (побочнями и осередками). Внешне облик русла на таких участках напоминает русло с развитыми аллювиальными формами, но на этих формах при резком преобладании в наносах плохо окатанного валунника здесь практически не наблюдается сортировки материала по крупности по длине русловых форм. Данный тип русла является специфическим "селевым" типом; русло неустойчиво. При затухании селевой активности он постепенно сменяется другими типами – при избытке поступления наносов с вышележащего участка основной реки руслом с развитыми или неразвитыми аллювиальными формами, при их дефиците – врезанным порожисто-водопадным руслом .

Врезанное порожисто-водопадное русло наблюдается на участках сужения долины выше Верхнебаксанской котловины и в вершинах значительного количества древних и современных конусов выноса; река здесь, как правило, образует вынужденные излучины или участки прямолинейного русла. Русло занимает обычно все дно вреза шириной от 5-7 до 10-15 м. Русловые отложения представлены крупным валунником, часто плохо окатанным, образующим в реке пороги без четко выраженной ступенчатости .

На средне- и низкогорном участке (50-103 км от истока) значительно снижается прямое воздействие на русло склоновых процессов. Развитие того или иного морфодинамического типа русла определяется взаимодействием активных (транспорт воды и наносов) и ограничивающих геологогеоморфологических условий руслоформирования. В пределах Североюрской депрессии (50-66,5 км) долина Баксана образует внутригорную котловину и река течет в глубоком U- и ящикообразном русле, врезанном на 30м в древние террасы. Преобладающим здесь морфодинамическим типом русла является врезанное слабоизвилистое русло с отдельными врезанными излучинами, чередованием участков с развитыми и неразвитыми аллювиальными формами. Пояс руслоформирования занимает все днище вреза, ширина русла – 30-35 м на участках с развитыми аллювиальными формами и 22-25 м на участках с неразвитыми аллювиальными формами .

При пересечении Скалистого хребта (66,5-76 км) характер русла Баксана изменяется. Возникают теснины, увеличиваются уклоны и формируются участки врезанного порожисто-водопадного русла шириной не более 15-20 м. На Баксане подобных теснин две: Шашбоват и Тотуртар, расположенные соответственно выше и ниже п. Бедык. В районе самого поселка в локальном расширении долины, приуроченном к выходам мягких глинистых сланцев, резко уменьшаются уклоны и формируется широкопойменное блуждающее русло с развитыми аллювиальными формами .

В депрессии, разделяющей Скалистый хребет и внешние куэсты, вплоть до выхода в предгорья, Баксан течет во врезанном слабоизвилистом русле с маломощным слоем аллювия и наличием цокольной первой надпойменной террасы. Местами (выше и в пределах с. Заюково, в с. Кызбуруне) в русле наблюдаются выходы скальных пород. По типу русловых процессов Баксан здесь горная река с развитыми аллювиальными формами и отдельными фрагментами порожисто-водопадного русла. Выше и в пределах с. Заюково река течет в ящикообразном врезе в коренные породы шириной от 30 до 60-80 м. В расширениях днища вреза в русле появляются выраженные побочни и отдельные осередки из хорошо сортированного и окатанного мелкого валунника и крупного галечника. В сужениях река течет в скальном лотке с практически отвесными стенками высотой до 15-20 м .

Ниже Заюково глубина вреза реки в коренные породы постепенно уменьшается и к последнему перед выходом на равнину сужению долины при пересечении оси внешней куэсты (Лесистого хребта) русло становится широкопойменным. Здесь на реке в местах, где она прижимается к правому, сложенному переслаивающимися конгломератами борту долины, встречаются последние пороги. Ниже их начинается участок полугорного многорукавного блуждающего русла .

Русловые процессы в узлах слияния с селевыми притоками

По особенностям взаимодействия реки и селевого притока в долине Баксана выделено четыре основных типа селевых узлов слияния. Первый тип характеризуется образованием селевых конусов выноса притоков и ярко выраженного перегиба продольного профиля Баксана с формированием в его русле трех характерных участков: подпора, непосредственного воздействия селей на русло реки и активной переработки селевых отложений, выносимых вниз по течению. Он отмечается при впадении рек Кубасанты и Герхожансу с относительно частыми селепроявлениями и наибольшими единовременными объемами выноса селевого материала (до 1000 тыс. м3 и более) (рис.3). В узлах слияния этого типа проявление воздействия селей на формирование русла принимающей реки наиболее заметно. Здесь основная река регулярно оказывается подпруженной большим количеством селевых отложений. На участке подпора выше конуса выноса происходит выполаживание продольного профиля, аккумуляция наносов, поступающих по реке с вышележащего участка, формирование широкопойменного, разветвленного на рукава русла. После катастрофических селей, прошедших по р. Герхожансу 18-25 июля 2000 г, общий объем отложившегося на участке подпора материала в 1,5 раза превысил среднегодовой сток наносов Баксана. Ниже участка подпора, непосредственно в пределах селевого конуса выноса, наблюдается резкий перегиб продольного профиля реки и значительное (в 2-5 раз выше фоновых) увеличение уклонов. Непосредственное воздействие селей 2000 г. на р. Герхожансу вызвало размыв высокой левобережной террасы, расположенной напротив конуса выноса, захоронение старого русла Баксана и возникновение нового блуждающего невыработанного русла, высотные отметки и плановые очертания которого не согласовывались с прежними. Во время прохождения послеселевых паводков эти отложения интенсивно перемывались и перемещались вниз по течению. Ниже селевого конуса выноса на участке переработки селевых отложений уклоны постепенно уменьшаются до фоновых. Отличительной особенностью участка является наличие разноуровенных русловых аккумулятивных образований и их активная переработка потоком. Формирование наиболее высоких гряд, побочней и осередков происходит непосредственно в момент массового поступления наносов при сходе селя на притоках и сразу после него при прохождении послеселевого паводка на Баксане. Более низкие аккумулятивные формы возникают при постепенной переработке водным потоком послеселевых образований. Протяженность участков русла Баксана, видоизмененных под воздействием селей из р. Кубасанты, составляет около 4 км, селей из р. Герхожансу – более 8 км .

Второй тип отличается слабым развитием или отсутствием современного конуса выноса и формированием участка активной переработки селевых наносов в русле принимающей реки. Он наблюдается в местах впадения притоков: а) в сужениях долины, с частой повторяемостью селей, малыми и средними объемами селевых выносов (менее 100 тыс. м3 ) и незначительной крупностью селевого материала (Большой и Малый Мукуланы) (рис.4); б) в глубоких врезах русла в древние конуса выноса, с относительно редкой повторяемостью селей (Кыртык, Камык). В узлах слияния этого типа ниже устья притоков формируется участок аккумуляции селевых наносов .

Во врезанном русле образуются высокие (до 4-5 м) прислоненные селевые террасы длиной 200-300 м (ниже устья Большого Мукулана). В широкопойменном русле формируются обширные поля аккумуляции наносов (ниже устья р. Кыртык). Во время половодья и паводков послеселевые аккумулятивные отложения активно размываются и, поступая в русло Баксана, перемещаются вниз по течению .

Третий тип характеризуется образованием конуса выноса, оттесняющего реку к противоположному борту долины с незначительным перегибом продольного профиля ее русла. Наблюдается он в местах впадения в Баксан притоков: а) в расширениях долины, с частой повторяемостью селей, средними и большими объемами селевых выносов и незначительной крупностью селевых отложений (сай Сагаевский), б) с редкой повторяемостью селей, средними и большими объемами селевых выносов (р. Тютюсу). Конусы выноса в узлах слияния этого типа характеризуются значительными размерами, в их пределах происходит разгрузка основной массы селевого материала из притока. В результате лишь незначительный объем селевых выносов достигает русла принимающей реки. Влияние селевой деятельности в таких условиях проявляется главным образом косвенно и выражается в оттеснении русла к противоположному берегу, обогащении руслового аллювия селевым материалом .

Для притоков, при впадении которых в Баксан формируются узлы слияния первых трех типов, характерно образование селевых запруд, частично или полностью перегораживающих его русло .

Для четвертого типа свойственно отсутствие видимых изменений продольного профиля и русла Баксана. Он характерен для узлов слияния Баксана с притоками: а) со слабой селевой активностью; б) разгружающимися на древние конусы выноса и высокие уровни речных террас (реки Кызген, Гарабаши). Селевые притоки, свойственные этому типу узлов слияния, не оказывают прямого влияния на русло Баксана .

В настоящее время из более 30 притоков, разгружающихся непосредственно в долину Баксана в его верхнем течении, при впадении преобладающего большинства из них формируются узлы слияния четвертого типа и только при впадении двух притоков – первого типа .

Руслообразующие наносы

Основными источниками поступления рыхлообломочного материала в русло Баксана являются селевые выносы из притоков, поступление материала со склонов, размыв берегов и дна. Руслообразующие наносы Баксана, слагающие основные формы рельефа его русла, представлены валунногалечным аллювием разнообразного гранулометрического состава. Отмостка по сравнению с аллювиальной толщей состоит, как правило, из более крупного и сортированного материала. Аллювиальную толщу составляет несортированная смесь частиц разного размера (от песка и более мелких частиц до валунов). Мелкий материал играет в ней роль заполнителя. Коэффициент сортировки So частиц аллювиальной толщи, определенный по формуле Л.Б. Рухина, сильно варьирует, изменяясь от 2,5 до 15. В отмостке аллювиальных форм преобладают мелкие валуны (10-25 см), крупная (5см), средняя (5-2,5 см) и мелкая (2,5-1 см) галька. Мелкие валуны на отдельных участках занимают до 50% поверхности исследованных площадок, крупная галька – от 5 до 40%, средняя и мелкая – от 5 до 90%. Наносы, слагающие отмостку, – это слабо удлиненные обломки со средним значением коэффициента удлиненности (отношение ширины обломка к его длине –

-20

-40

-60

-80

-100

–  –  –

Рис. 3. Продольный профиль р. Баксана на участках впадения крупных селевых притоков: 1 – в районе устья р .

Кубасанты (18-21.09. 2001 г.); 2 – у устья р. Герхожансу (2000 г.) .

b/а) для всех фракций от 0,68 до 0,77. Средние диаметры частиц отмостки и аллювиальной толщи на различных участках в разные годы колеблются в очень широких пределах. Так, средний диаметр частиц отмостки на исследованных участках изменяется от 3 до 35 см, аллювиальной толщи – от 3 до 21 см .

Закономерное уменьшение крупности руслообразующих наносов от истоков реки к ее устью, связанное, как правило, с уменьшением уклонов и увеличением водности, наблюдается здесь обычно на участках небольшой протяженности, так как повсеместно оно нарушается ступенчатостью продольного профиля и впадением многочисленных селевых притоков. Селевые выносы, поступающие в русло Баксана из притоков, оказывают существенное влияние на условия транспорта и крупность руслообразующих наносов. Особенно ярко оно проявляется при впадении притоков с высокой селевой активностью, крупным селевым материалом и формированием в русле принимающей реки резкого перегиба продольного профиля (Кубасанты, Герхожансу), т.е притоков, при впадении которых в Баксан формируются узлы слияния первого типа. Так, после катастрофического селя 2000 г., прошедшего по р. Герхожансу и перекрывшего русло Баксана, в верхней части зоны подпора резко возросло (по сравнению с вышележащим участком) содержание мелких фракций (гальки, гравия и песчано-алевритовых частиц), из состава руслообразующих наносов исчезли средние и мелкие валуны. В результате средний диаметр руслообразующих наносов уменьшился в 2 раза. Руслообразующие наносы в пределах селевого конуса выноса с резким перегибом продольного профиля были представлены неперемытыми селевыми отложениями, состоящими из плохосортированных (коэффициент сортировки So=9-10 и более) разнофракционных наносов, в которых преобладали грубоокатанные валуны и галька. Ниже селевого конуса выноса в русле Баксана в связи с постепенным снижением уклонов, крупность руслообразующих наносов уменьшается. После селя 2000 г. ниже р .

Герхожансу средний диаметр руслообразующих наносов на протяжении 2 км уменьшился вниз по течению более чем в 2 раза, одновременно улучшилась их сортированность (So по длине участка изменялся от 2,79 до 1,90) .

При впадении в Баксан рек Кубасанты и Герхожансу крупность руслообразующих наносов существенно увеличивается.. Так, ниже впадения р. Кубасанты средний диаметр частиц отмостки в 2002 г. увеличивался по сравнению с вышележащим участком более чем в 5 раз (с 6 до 35 см), средний диаметр частиц аллювиальной толщи – в 2 раза (с 5 до 10 см). Установлено существенное различие в характере зависимостей между уклонами и крупностью наносов на участках подпора и переработки селевых отложений этих рек. Связано оно со снижением критической скорости начала размыва при больших уклонах [Маккавеев, 1955], которое наблюдаются на участке переработки селевых отложений .

Заметное увеличение крупности руслообразующих наносов вблизи устья притока и уменьшение ниже по течению происходит и при отсутствии заметного перегиба продольного профиля русла принимающей реки в месте его впадения. Так, в 2003 г., когда по саю Сагаевскому прошел сель, средний диаметр частиц отмостки на отрезке русла Баксана непосредственно ниже его конуса выноса возрос почти в 2 раза (с 11 до 21 см). Увеличение среднего диаметра частиц отмостки произошло за счет резкого повышения процентного содержания валунов (с 33 до 79%) и уменьшения содержания гальки (с 67 до 21%). На нижележащем участке протяженностью более 0,5 км, где наблюдается выполаживание продольного профиля Баксана, происходит уменьшение среднего диаметра частиц отмостки. Наиболее резким оно было после селя 2003 г., когда значение среднего диаметра изменилось с 21 до 7 см за счет сокращения процентного содержания валунов (с 79 до 21%) и увеличения гальки (с 21 до 79%) .

условная отметка относительно

–  –  –

Как на участках, не подверженных непосредственному воздействию селевых потоков, так и в пределах участков подпора и переработки селевых отложений, наблюдается гранулометрическая дифференциация руслообразующих наносов по длине и ширине реки. В пределах побочней и осередков средняя крупность частиц уменьшается от приверха или центральной части к ухвостью, а их сортированность несколько улучшается .

Размеры частиц аллювия под воздействием потока дифференцируются и по поперечному профилю побочней и осередков: в приурезовой зоне средний диаметр наносов больше и лучше их сортированность. Большое значение в изменении крупности руслообразующих наносов имеют мероприятия по ликвидации последствий схода селей, приводящие к изменению таких факторов дифференциации наносов, как уклоны и морфология русла .

Заключение

Проведенные исследования показали высокую степень обусловленности развития русла разного типа геолого-геоморфологическим строением долины. Наибольшее распространение имеют горные русла с неразвитыми аллювиальными формами. Сели из притоков оказывают значительное влияние на русловые процессы Баксана. Наиболее ярко оно проявляется у впадения активных селевых притоков. В этом случае при их впадении в Баксан образуются три четко выраженных характерных участка: подпора, непосредственного воздействия селей на русло реки и активной переработки селевых отложений, выносимых вниз по течению. В настоящее время подобные узлы слияния формируются всего лишь при впадении двух притоков .

ЛИТЕРАТУРА Богомолов А.Л., Виноградова Н.Н., Власов Б.Н., Крыленко И.В., Чалов Р.С. Влияние катастрофических селей в г. Тырныаузе на русло р. Баксан // Геоморфология. 2002. №1 .

Евстигнеев В.М., Зайцев А.А., Сваткова Т.Г., Чалов Р.С., Шенберг Н.В. Водный режим рек СССР (карта для высшей школы масштаба 1:8000000) // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. 1990. № 1 .

Ковалев П.В. Геоморфологические исследования в Центральном Кавказе (бассейн р. Баксан). Харьков: Изд-во ХГУ, 1957 .

Кузнецов К.Л., Чалов Р.С. Русловые процессы и морфология русел горных рек в условиях активной селевой деятельности (на примере рек северного склона Заилийского Алатау) // Геоморфология. 1988. № 2 .

Маккавеев Н.И Русло реки и эрозия в ее бассейне. М.: Изд-во АН СССР, 1955 .

Маккавеев Н.И., Литвин Л.Ф., Хмелева Н.В. Использование транспортирующей способности речного потока в практических целях // Вестник Моск. ун-та. Сер. 5. География. 1970. № 2 .

Мезенина Т.Н. Геологическое строение Баксанской долины / Природопользование Приэльбрусья. М.: Изд-во МГУ, 1992 .

Перов В.Ф. Типология горных водосборов с проявлением селевого процесса. // Труды Всероссийской конференции по селям.

Нальчик:

ВГИ. 2003 .

Поповнин В.В. Современное оледенение в верховьях реки Баксан // Природопользование Приэльбрусья. М.: Изд-во МГУ, 1992 .

Россинский К.И., Дебольский В.К. Речные наносы. М.: Наука, 1980 .

Сейнова И.Б. Селевые процессы бассейна р. Баксан в последнем тысячелетии (Центральный Кавказ). М.: 1997. Деп. ВИНИТИ, № 9763-В-97 .

Талмаза В.Ф., Крошкин А.Н. Гидроморфологические характеристики горных рек. Фрунзе: Кыргызстан, 1968 .

Чалов Р.С. Горные реки и реки в горах: продольный профиль, морфология и динамика русел // Геоморфология. 2002. № 3 .

Чалов Р.С. Общее и географическое русловедение. М.: Изд-во МГУ, 1997 .

И.Н. Каргаполова

ДОКУМЕНТАЛЬНАЯ ИСТОРИЯ РУСЕЛ РОССИЙСКИХ РЕК

(на примере реки Москвы) * На протяжении веков сравнительно небольшая река Москва являлась одним из основных водных путей России и главной водной артерией центрального региона. Положение реки в центре Древней Руси, затем Государства Российского, Российской Империи, СССР и, наконец, Российской Федерации определяло ее высокое государственное значение. Благодаря этому современный исследователь располагает обширным документальным материалом охватывающим несколько столетий .

Историческая документация повсеместно используется во многих областях науки, в том числе в русловедении. Р.С. Чалов [1996] в зависимости от характера привлекаемого материала, методов исследования и интервалов времени, за которые оцениваются русловые деформации, предложил различать историческое и палеорусловедение. Многовековая история русловых переформирований рассматривается палеорусловедением. Информация для подобных исследований черпается, в основном, из рельефа пойм, созданного руслом при его блуждании по дну долины. Для анализа применяются в основном геологические, геоморфологические и палеогеографические методы.

Историческое русловедение начинается с появлением первых документов, дающих возможность охарактеризовать состояние русел рек:

их очертание в плане, глубины, положение мелководий (бродов) и т.д .

Древнейшие сведения о р. Москве содержаться в «Книге Большого Чертежу» 1627 г.: «А Москва-река вытекла изъ болота по Вяземской дороге…», «А на Москве-реке царствующий град, святый и великий, Москва…»

и.т.п. [Книга…, 1950] «Книга…» являлась пояснением к карте Московского государства – «Большому Чертежу», составленной в XVI веке по повелению Ивана Грозного, но, к сожалению, до нас не дошедшей. Некоторые представления об утерянном памятнике дает гравюра гидрографической карты России, составленная на основе «Чертежа» при участии царевича Федора Годунова (рис. 1) .

На карте, охватывающей всю территорию Европейской России, указана сетка меридианов, основанием для которой служили определения широт, произведенные англичанами в Астрахани, Архангельске и других городах. Эта первая русская гидрографическая карта стала определенным фундаментом для развития российской гидрографии. Однако и она, и более древние сведения, собранные местным населением, путешественниками, купцами, служилыми людьми, казаками, представляют скорее историографическую ценность. Чертежи и планы тех времен, в большинстве случаев составленные землепроходцами без всяких правил, с ориентированием по * Выполнена при поддержке РФФИ (проект № 03-05-64302) и по гранту Президента РФ для поддержки ведущих научных школ (проект НШ-1443.2003.5) .

солнцу и приметам, носят общий характер и не отличаются точностью, а содержащиеся при них сведения, главным образом, заключаются в названиях, указаниях направлений течений, иногда указываются расстояния между населенными пунктами. Очертания русел на большинстве планов не просматриваются .

Самая ранняя картографическая информация, по которой прослеживается положение русел рек, появляется с выпуском первых крупномасштабных карт. Развитие крупномасштабной картографии в России, построенной на геодезической основе, начинается со времени правления Петра I .

В конце XVII - начале XVIII века Государство Российское уже занимало огромное географическое пространство, картирование которого должно было способствовать укреплению государственной власти. Казна не жалела средств на географические исследования и картографические работы по межеванию земель, благодаря чему расширились исследования как в Европейской части, так и в Сибири и на Дальнем Востоке, а русская картография вышла на мировой (западноевропейский) уровень .

Петр Великий, лично познакомившись в Голландии с постановкой гидрографических исследований, начал посылать за границу морских офицеров для изучения геодезии, съемок и картографии. По их возращению снаряжались экспедиции для описания и съемок русских земель и водных путей. С 1701 г «геодезистов» начинают готовить в России в Московской математико-навигационной школе, а позже (с 1715 г) в Морской академии в Санкт-Петербурге .

Съемки петровских геодезистов осуществлялись на базе определения координат широты (по наблюдениях меридианной высоты Солнца) и долготы (по вычислению расстояний и разности широт фиксированных точек). Карты ориентировались на север. Эта методика позволила сопоставлять карты отдельных территорий, объединять их для создания единой карты российского государства, которая была сопоставима с западными образцами и могла войти в состав европейских карт и карт мира [Истомина, Постников, 1976; Постников, 1989] .

Первая речная инструментальная съемка в России была выполнена вице-адмиралом русского флота Корнелиусом Крюйсом при участии Петра I во время плавания по Дону от Воронежа до Азова в 1696 г. Съемка велась с использованием приемов морской навигации. Курс судна определялся с учетом склонения, длина пройденного пути – по времени хода и скорости течения (определяемой лагом), углы поворотов русла – по судовому компасу. Помимо подробного изображения береговой линии, островов, притоков, прибрежных населенных пунктов, определялись глубины и грунты дна, а также географическая широта [Зайков, 1973]. В результате съемки Крюйсом р. Дона, а также побережий Азовского и Черного морей в 1699 г в Амстердаме был издан атлас на голландском и русском языках, экземпляр которого хранится в отделе Картографии Российской государственной библиотеки .

Подобного рода съемки велись на протяжении всего XVIII века. Их дальнейшим усовершенствованием была съемка, опирающаяся не только на широтные, но и на полные астрономические пункты .

Рис. 1. Гидрографическая карта России, составленная при участии Федора Годунова, изданная Г. Герардом в 1614 г. [Быковский, 1923] Благодаря развитию всероссийского рынка при Петре I впервые в истории России наметились и осуществились работы по улучшению судоходных условий, строительству искусственных сооружений и устройству межбассейновых соединений на ряде рек. По поручению императора в 1709 г. для движения судов был открыт первый искусственный водный путь

– Вышневолоцкая водная система, основанная на принципе питания рек с помощью водохранилищ и соединяющая реки бассейнов Балтийского и Каспийского морей. Следует отметить, что попытки строительства соединительных путей предпринимались на Руси с XII века, однако в большинстве случаев были неудачными. В 1701-1709 гг. был сооружен Ивановский шлюзованный канал, соединявший Оку с Доном, в 1719 начато строительство Ладожского обходного канала, в 1722-1723 гг. создан проект канала Москва-Волга, а также проведены изыскания ряда вариантов других соединительных систем (Тихвинской, Мариинской, Беломоро-Балтийской и др.) .

Рекогносцировочные и гидротехнические работы по улучшению судоходных условий водных путей в первую очередь касалось р. Москвы ниже города, где исторически проходил основной судовой ход. Еще С. Герберштейн в «Записках о Московии» (1549 г.) свидетельствует: «Плавание по реке (Москве) медленно и трудно, вследствие многих крутин и излучин, которыми она изгибается: это заметно между Москвой и городом Коломной» [Герберштейн, 1908] .

Не случайно, что одной из первых специальных инструкций по съемке рек было наставление геодезистам Федору Ежевскому и Феклисту Воробьеву «для снятия плана с морчугов 1 и описания и сделания верной ландкарты вниз по Москве реке до Оки». (РГАДА, Ф.248. Сенат и его учреждения. Оп. 18, №1201. Июля 23 дня 1731 года). Наставлением предписывалось «описать… все луки и повороты и прямое течение ее мерою, и где есть какие мели и пересыпи, кои останавливают в летнее время в проходе суда», нанести на ландкарту «из сторон устья впадающих в Москву реку рек и речек», по берегам «сколько увидеть могут снять через инструмент длину, широту лугов, болот, озер, горы, села, деревни, мельницы и другие знатные места», а также выявить возможности спрямления русла (узнавать «высоки ль те места» для определения «способности перекапывать»), составлять «тому профили» .

В Библиотеке Российской Академии наук сохранился план реки Москвы 1731 года, выполненный по этой инструкции в масштабе 800 сажень в дюйме (1:67200), гравированный Алексеем Зубовым (рис. 2.). «План Москвы реки. От Москвы от Земляного города до устья ея..» – самая древняя съемка р. Москвы и одна из самых древних съемок российских рек вообще. План иллюстрирует все предписываемые ему инструкции и является уникальным документальным источником о положении русла реки и проектировании гигантского, даже по современным меркам, гидротехнического строительства. Так, планировалось спрямление излучин (иногда в нескольких вариантах) в районах впадения р. Гжелки, современного шлюза Фаустово, Михалевских и Марчугских лук, строительство спрямительных каналов в районах Островецко-Слободских лук, современного шлюза Софьино, Михалевско-Марчугских лук. При этом, проект последнего предполагал проложение канала длиной более 13 км, спрямляющего извилистое русло Михалевских-Марчугских лук (от нижнего крыла первой михалевской луки до впадения притока Отры (бывш. Тары) сократившего бы длину судового хода в два раза. Для оценки масштаба проекта, можно напомнить, что современный Марчугский канал, построенный в 60-е гг. XX века, имеет протяженность 2 км. Из намеченных спрямлений в середине XVIII века осуществили перекоп шпор излучин в районах впадения р. Гжелки, современного обводного канала шлюза Фаустово, Марчугских лук. Следующие работы по Участок Марчуговских лук р. Москвы на протяжении веков считался наиболее затруднительным для судоходства .

спрямлению излучин р. Москвы были проведены только в середине XX века, когда участок нижних 10 Марчуговских лук был превращен в канал .

Рис. 2. Фрагмент плана р. Москвы 1737 г, выполненного по съемке Федора Ежевского и Феклиста Воробьева, гравированного А. Зубовым .

РГБАН, Картография, V1960к/7 (уменьшенная ксерокопия) Описанные документы, инструкция и выполненная по ней съемка русла р. Москвы говорят о высоком в те времена уровне гидрографических съемок и масштабности проводимых и проектируемых гидротехнических работ .

С середины XVIII века для получения представлений о земельных угодьях Империи и закрепления ранее условных границ владений возникла необходимость детального картографирования территорий и выделения границ крепостных «дач». Попытки межевания земель предпринимались и ранее, при Петре I, однако в общегосударственном масштабе они были предприняты в 1750-е годы. К сожалению, и елизаветинское межевание не принесло плодотворных результатов и было приостановлено, так как землевладельцы противилось требуемым проверкам юридических прав на земли .

Вопрос был решен только в 1765 г., при Екатерине Великой, манифестом об отмене проверки юридических прав землевладельцев и закреплении границ их существующих владений. Разумеется, это положение привело к захвату дворянством огромных земель, но в то же время - препятствий к проведению межевания не стало. Екатерининское Генеральное межевание 1765-1790-х гг., начавшееся с Московской губернии, охватило практически всю территорию Европейской части Российской Империи. Межевые работы осуществлялись Межевой экспедицией Сената и Московской межевой канцелярией [Кусов, 2002]. Съемка полигонов, сторонами которых являлись межи «дач», производилась с помощью астролябии (теодолита), наибольшее внимание уделялось границам, имевшим хозяйственное значение. Несмотря на существенные недостатки в плане геодезического обоснования выпускаемого материала (отсутствие привязки к системе географических координат и использование геодезического инструмента только для определения границ уездов, станов и дач), планы генерального межевания значительно продвинули вперед российскую картографию и послужили основой для дальнейших географических исследований .

Для исследования русловых процессов материал Генерального межевания, хорошо сохранившийся и сплошь охватывающий Европейскую территорию России, представляет особую ценность. Для большинства российских рек этот материал явился хронологически первым картографическим материалом, составленным с применением геодезических методов .

Допустимость его сопоставления с более поздним и современным материалом, несмотря на вышеуказанные недостатки, обосновывается тем фактом, что границы отснятых геодезистами уездов и дач, чаще расположены в непосредственной близости к рекам .

Это определяло относительную точность нанесения на планы береговой линии. Образец межевого уездного плана Московской губернии дан на рис. 3, на котором показано слияние рек Оки и Москва .

Со времени учреждения Департамента водяных коммуникаций в 1798 году началось интенсивное развитие изыскательских работ непосредственно на водных путях и трассах соединительных каналов. В период с 1798 по 1830 г. исследования проводились на Неве, Волхове, Свири, Западной Двине, Немане, Днепре, Доне, Волге, Оке, Каме, Сухоне, Лене, Ангаре, Оби, Иртыше, Москве и ряде второстепенных рек [Зайков, 1973] .

В начале XIX века для р. Москвы и ее притоков были выполнены проектно-рекогносцировочные работы по регулированию стока и улучшению условий судоходства. В результате в 1809 г была издана рукописная «Генеральная карта р. Москвы от впадения Рузы до соединения ее с Окой с озерами … и вытекающими из них реками … при коих предполагается учредить восемь захватов с плотинами для скопления и удержания весенних вод по предмету улучшения Москвы-реки…» фрагмент которой представлен на рис. 4. В местах планируемых плотин выполнялись поперечные профили, определялся состав грунта. Как и в случае спрямительных работ, проекты строительства плотин и водохранилищ для р. Москвы планировались задолго до их осуществления. Ввод в эксплуатацию шлюзованной системы в нижнем течении р. Москвы осуществился только в 1870-х гг., а первого москворецкого Истринского водохранилища – в1936 г .

Рис. 3. Фрагмент плана Генерального межевания Московского наместничества 1770-х гг. Участок впадения р. Москвы в Оку. РГАДА. Ф .

1356. Оп. 1 (уменьшенная ксерокопия) .

Помимо карт петровских геодезистов, карт, планов и атласов генерального межевания земель 1765-1790-х гг, карт и планов, созданных для проектов межбассейновых соединений, информацию о положении русел рек в XVIII веке можно извлечь из военно-топографических карт, большинство которых хранится в Российском государственном военно-историческом архиве .

Военная картография начинает интенсивно развиваться со второй половины XVIII века, и вплоть до конца XIX базируется на материалах межевания. Для военных карт повышались требования к точности определения положения дорог, рек, лесов, болот и других объектов, определяющих маневренность войск. Для рек обозначались броды, направления течений, положение фарватеров. Что касается методики картирования, то в большинстве случаев военным требовалась срочность работ. Поэтому использовался метод съемки с непосредственным вычерчиванием ситуации в поле на мензульном столе. В большинстве случаев за основу брались планы межевания, а подробности фиксировались угловыми засечками с помощью компаса от разбитых базисов .

Во время Отечественной войны 1812 г. стала ясна необходимость создания штата военных картографов для создания топографических карт, отвечающих требованиям военного ведомства. Съемки межевания уже не удовлетворяли военных, требовалось проведение более тщательных топографических работ на твердой научной основе. Руководство подобными работами приняло на себя военно-топографическое депо, включенное в состав Главного штаба. Директором депо был назначен князь П.М. Волконский, еще до войны специально посетивший Францию для ознакомления с постановкой военно-топографических работ. С тех пор на протяжении XIX

– начала XX веков большую часть сухопутных топографо-геодезических работ, как на территории Европейской России, так и Сибири, осуществляется военным ведомством. Съемки проводились более тщательно, чем межевые, с точной привязкой к географическим координатам; на картах появляется рельеф, изображается характер растительности, для рек часто отмечается глубина, ширина, местоположение бродов. В качестве основных инструментов используются мензула и кипрегель, опорой сети маршрутов служили астропункты, по маршрутам делались барометрические определения высоты [Иванов, 1872; Постников, 1989]. На рис. 5 представлен образец военно-топографической карты из атласа «Планы к описанию занятий войск сводного Гвардейского и Гренадерского корпуса» выпущенных военным ведомством в 1826 г. на территорию окрестностей г. Москвы. Фрагмент карты иллюстрирует тщательно отснятый рельефный участок долины реки Москвы, на котором помимо военных объектов четко зафиксированы положение русла реки, ее пойма, характер растительности и прочие интересные для исследователя детали .

Все вышеупомянутые карты и планы отвечали требованием тех лет .

На их основе были улучшены условия судоходства на отдельных участках водных путей, проложены соединительные водные системы. Однако с современной точки зрения этот материал имеет ряд существенных недостатков: карты и планы не привязаны к тригонометрической сети, урезы водной поверхности не привязаны к надежным реперам и отметкам постоянных гидрологических постов, что приводит к затрудненному и даже невозможному использованию информации о глубинах русла (указанных по фарватеРис. 4. Фрагмент рукописной карты р. Москвы 1809 г: «Генеральная карта р. Москвы от впадения Рузы до соединения ее с Окой с озерами … и вытекающими из них реками … при коих предполагается учредить восемь захватов с плотинами для скопления и удержания весенних вод по предмету улучшения Москвы-реки…» (уменьшенная фотокопия, РГВИА, Ф. 246 Оп. 16. Д. 24206) .

ру). Тем не менее, подобные сведения представляют несомненную ценность при сопоставлении разновременных положений русла и оценки их изменений в плане .

В конце XIX - начале XX веков для улучшения судоходных условий Министерством путей сообщения был выполнен ряд работ по шлюзованию рек Москвы, Оки, Северского Донца, Шексны. Состояние русла Москвы-реки в середине XIX века. до шлюзования зафиксировано профессором

В.И. Лапшиным, путешествовавшим по реке от г. Москвы до Коломны:

«Летом река так мелка, что в иных местах едва стоит вода на 7 вершков (такую воду называют «сухой»). Сотни рабочих и табуны лошадей поджидали караваны на наиболее мелководных участках. На некоторых перекатах, чтобы сдвинуть баржу, приходилось нанимать до 200 рабочих и 40 лошадей .

Иногда баржи не удавалось снимать с мели, тогда их продавали на слом…» .

В 1870-х годах р. Москва ниже города была шлюзована. Шлюзы были устроены в деривационных каналах, искусственно прокопанных в стороне от реки, из расчета пропуска двух судов – гусян [Астраков, 1879] .

Карта р. Москвы, изданная в то время (рис.6), иллюстрирует введение в эксплуатацию шлюзов и приводит их характеристики. Строительство шлюзов позволило увеличить глубины судового хода, однако даже после этого состояние главного водного пути региона оставляло желать лучшего. За отсутствием надзора за фарватером, замусоренностью реки, перекаты, мели и небольшие островки увеличивались в размерах. Известен факт: в 1905 г .

на Марковском перекате затонула деревянная баржа-гусяна, груженая сеном. Баржа постепенно заносилась песком, и через некоторое время на ее месте сформировался осередок [Кравченко, 1930] .

В конце XIX века исследования русских рек значительно расширились. Наиболее важные исследования проводились ведомством путей сообщения. В 1874 г. была создана Навигационно-описная комиссия, учреждением которой производство всех изысканий на водных путях планировалось подчинить общему плану .

В зависимости от важности водных путей исследования рек делились на три разряда: подробные, сокращенные и рекогносцировочные [Богуславский, 1894]. Подробные исследования включали топографическую съемку русла, берегов, речной долины, нивелировку берегов, поверхности воды и долины по поперечным профилям до пределов весенних разливов, промеры глубин, измерения скоростей течения и расходов воды, наблюдения за колебанием уровней воды и определение по ним нормального уровня с отнесением к нему всех прочих горизонтов. Основанием всех топографических и нивелировочных работ была тригонометрическая сеть. Впервые было введено понятие проектного уровня и срезки. При проведении сокращенных исследований на реках объем и требования к их исполнению несколько снижались. При рекогносцировочных исследованиях геодезические работы выполнялись только в затруднительных местах .

Рис. 5. «План окрестностей города Москвы, снятый инструментально Квартирмейстерской части поручиком Ляпуновым. 1825 год. Литографировано в Главном Штабе Его Императорского Величества». Фрагмент (уменьшенная фотокопия, ГИМ) .

В результате были составлены планы рек в масштабе 50-250 сажень в 0,01 сажени (от 1:5000 до 1:10000) и продольные профили. В 1876-1910 гг .

были изданы атласы рек Северной Двины, Сухоны, Волхова, Западной Двины, Днепра, Десны, Дона, Волги, Оки, Камы, Чусовой, Суры, Ангары, Оби, Томи, Иртыша и Амура. Атласы содержат подробные и сокращенные планы и профили рек. К каждому атласу прилагается «Краткое описание исследования» данной реки [Зайков, 1973] .

В 1884 г. комиссия слилась с техническим отделом Департамента водяных и шоссейных сообщений (впоследствии Управление внутренних водных путей и шоссейных дорог). Исследования после 1900 г. производились более полно и точно, чем исследования Навигационно-описной комиссии. В отчетах приводились все данные об уровнях и расходах воды [Материалы…, 1902-1918] .

За время работ с 1901 по 1917 г. описными партиями Управления внутренних водных путей и шоссейных дорог были исследованы следующие реки [Родевич, 1923]: Печора с Ижмой и Ухтой, Северная Двина с Сухоной и Вычегдой, Кемь, Выг, Сегежа, Нева, Суна, Волхов, Западная Двина, Днепр с Припятью, Дон с Северским Донцом, Уфа с Белой, Ока, Москва, Кубань, Кура, Риони, Лена с Витимом, Енисей с Ангарой, Абаканом, Тубой и Касом, Баргузин и Селенга, Томь, Чулым, Кеть, Иртыш с Ишимом, Тоболом и Турой, Амур, Шилка, Аргунь, Зея, Бурея, Уссури, Амгунь, Или и Сырдарья. Выпущенные атласы по современным представлениям можно назвать первыми лоцманскими картами, причем выполненными более тщательно и подробно .

Съемка р. Москвы 1908 г. пришлась на год максимального весеннего половодья, зарегистрированного в литературе, и самого многоводного года за историю инструментальных гидрологических наблюдений. Горизонт весенних вод в реке тогда поднялся на 8.8 м. Река и водоотводный канал соединились в одно русло шириной до 1,5 км. Максимальный расход воды в створе Бабьегородской плотины (г. Москва) составил 2880 м3/с (при среднемноголетнем порядка 55 м3/с). В период летних ливней паводковыми водами подпорная стенка у Кремля была сдвинута в реку. Как описывают современники, набережная приняла вид «круглого мыса», на берегу зиял провал .

Карта р. Москвы 1908 г. в масштабе 1:25000 (рис. 7.) по вышеописанной градации того времени отнесена к разряду сокращенных планов .

Тем не менее, помимо характеристик русла реки - положения и глубин фарватера, гарантированных глубин - планы (в отличие от современных лоцманских карт) отражают расположение поймы и высоких террасовых и коренных берегов, характер их растительности, площади распаханных территорий, очертания старичных проток и озер, планы населенных пунктов, дороги, притоки и прочие объекты, имеющие отношение к реке и находящиеся от нее в непосредственной близости. К планам русла прилагаются продольные профили дна русла, водной поверхности в межень и в период половодья .

С конца XIX века, одновременно с началом упорядоченного выпуска первых планов рек, начинаются систематические гидрологические наблюдения. Информация становится более полной и абсолютно сопоставимой с последующими речными исследованиями. Тогда же начинаются периодические съемки русел основных рек России и оформление их в лоцманские карты и атласы. Лоции судоходных рек XX в. издаются значительными тиражами в масштабах 1:5000, 10000, 25000, 50000 каждые 5-15 лет. Планы перекатов и перекатных участков составляются 2-3 раза в год. Лоцманские карты р. Москвы издавались в 1930, 1951, 1957, 1966 и 1991 гг в масштабе 1:10000. В настоящее время подготовлена к изданию лоцманская карта 2004 г. Планы перекатов, лимитирующих судоходство, составляются ежегодно .

Рис. 6. Фрагмент плана р. Москвы (около 1870 г.) от города до устья с описанием характеристик Москворецких плотин (уменьшенная фотокопия, ГИМ) .

С середины XX века наиболее информативным источником, отражающим как современное, так и историческое положение русел рек (читаемое по старицам), становятся аэро- и космические снимки .

Таким образом, временной интервал исследований зависит от изученности реки, наличия, сохранности и надежности исторической документации, и, как следует из вышеприведенных сведений, для основных водных Рис. 7. Образец листа сокращенных планов р. Москвы от г. Звенигорода до устья. (Первая лоцманская карта р. Москвы). 1908 г. (уменьшенная фотокопия, РГБАН, Картография) путей России приближается к трем столетиям. В случае Москвы-реки наличие документов разного времени позволяет рассмотреть деформации ее русла с 1731 г, т.е. почти за три столетия. Сопоставление планов русла реки за разные столетия с современными планами, аэро- и космическими снимками с учетом поправок на известные погрешности наглядно и достоверно отображает переформирования русла реки как в естественных условиях, так и в условиях антропогенной нагрузки. В совокупности с литературными источниками и гидрологическими данными вырисовывается история реки и ее русла. Рисунок 8 иллюстрирует чуткую реакцию русла Москвы-реки на климатическую многолетнюю цикличность стока воды и наносов, к которой сначала (со времени основания города Москвы) постепенно, потом по экспоненте (с середины XX века) присоединяется антропогенный фактор .

В настоящее время русло р. Москвы находится в процессе адаптации к новым условиям после капитальных преобразований XX века: зарегулирования стока воды системами водохранилищ, увеличения в несколько раз меженного стока воды ниже города (путем переброски волжской воды по каналу им. Москвы), уменьшения со «срезкой» пиков половодья, расхода взвешенных наносов, а также непосредственного вмешательство в русловой режим путем проведения землечерпательных и выправительных работ .

Крупномасштабный картографический материал, создававшийся в ходе российской истории для различных целей (улучшения условий судоходства, закрепления границ землевладельцев, картирования военных полигонов, строительства и др.), позволяет проследить достаточно длительный этап в развитии русел рек, оценить направленность и темпы их эволюции, дать прогноз дальнейших русловых переформирований в условиях антропогенных преобразований окружающей среды .

ЛИТЕРАТУРА

Астраков В.И. Гидрографический очерк Москвы-реки и ея притоков. М., 1879 .

Богуславский Н.А. Краткий исторический обзор геодезических работ по ведомству путей сообщения// Ежегодник Русс. геогр. о-ва, 1894 .

Быковский Н.М. Картография. Исторический очерк. М. –Пг., Госиздат, 1923 .

Герберштейн С. Записки о Московитских делах., Спб., 1908 .

Зайков Б.Д. Очерки гидрологических исследований в России. Л.:

Гидрометеоиздат. 1973 .

Иванов П.И. Описание топографических и картографических работ, произведенных в Европейской и Азиатской частях России Корпусом военных топографов и частью соединенными средствами с межевым ведомством. Спб., 1872 .

Содержание




Похожие работы:

«OTP627IH OTP627WH OTP616IH OTP616WH ИнструкцИя эксплуатацИИ RU пайдалану нсаулыы KZ GEBRAUCHSANWEISUNG DE INSTRUCIUNI DE UTILIZARE RO ИнструкцИя За упОтрЕБа BG HASZNLATI UTASTS HU Інст...»

«Отраслевые научные и прикладные исследования: Науки о земле УДК 622.243.24 ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОСТИ БУРЕНИЯ БОКОВЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТВОЛОВ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ НА ТУРНЕЙСКОМ ОБЪЕКТЕ ЧЕРНОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ––––––– ESTIMATION OF THE PERS...»

«Выпуск 5 (24), сентябрь – октябрь 2014 Интернет-журнал "НАУКОВЕДЕНИЕ" publishing@naukovedenie.ru http://naukovedenie.ru УДК 004.02 Авилов Сергей Андреевич ФГБОУ ВПО "Московский государственный строительный университет" Россия, Москва1 Аспирант srgavilov@gmail.com Модель проектного риска, возникающего при...»

«МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ имени К.Г. РАЗУМОВСКОГО (Первый казачий университет) (ФГБОУ ВО "МГУТУ им. К.Г...»

«Systems Dynamics and Control Processes SDCP’2014 Abstracts of International Conference dedicated to the 90th Anniversary of Academician N. N. Krasovskii Ekaterinburg, Russia September 15–20, 2014 Ekaterinburg РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И МЕХАНИКИ ИМ. Н. Н. КРАСО...»

«Проектная Декларация по строительству 3-х этажного, 102 квартирного жилого дома № 20, расположенного по адресу: Тульская область, Ленинский район, сельское поселение Иншинское, д. Мыза Дата опубликования 21.10.2014 г.1. Информация о застройщике 1.Фирменное наименование, место нахождения, режим р...»

«Катин Виктор Ильич КРИМИНАЛЬНЬШ РОМАНТИЗМ КАК ЯВЛЕНИЕ КУЛЬТУРЫ СОВРЕМЕННОЙ РОССИИ Специальность 24 00 01 — Теория и история культуры АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата культурологии Саратов 2007 Работа выполнена в ГОУ ВПО "Саратовский государственный технический университет" Научный руководитель доктор философских...»

«0402233 МР2 ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО МИНСКИЙ ПОДШИПНИКОВЫЙ ЗАВОД ISO 9001 IS014001 = 1 Net = КЕМА • • DUTCH COUNCIL FOR ACCREDITATION ш ОАО Минский подшипниковый завод 220026, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Жилуновича, 2 ш Л 1Ш о Отдел главного конструктора: +(37517) 245 22 01,238 79 53, факс: +(37517) 245 01 32 Управлени...»

«Реконструкция нефтяных коллекторов НК-1,2,3,4 на месторождении В. Молдабек СОДЕРЖАНИЕ: ВВЕДЕНИЕ КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ РАЙОНА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ 1.1 Географическ...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения "Сибирский колледж транспорта и строительства" ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ по учебной дисципли...»

«УДК 681.323 ИНТЕРФЕЙСЫ МУЛЬТИПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОРОВ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ Букварев Е.А., м.н.с. кафедры "Информационные радиосистемы" Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева, e-mail: bukvarev@nntu.nnov.ru; Кузин А....»

«ООО "Завод "Торгмаш" 614990, г. Пермь, ГСП, ул. Данщина,7 http://www.torgmash.perm.ru/ E-mail: sb.torgmash@mail.ru Машина кухонная универсальная типа УКМ РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ УКМ.00.000 РЭ ПАСПОРТ УКМ.00.000 ПС СОДЕРЖАНИЕ Введение 1 Техническое...»

«Сборник научных трудов по материалам I Международной научно-практической конференции молодых учёных "БЕЗОПАСНЫЙ И КОМФОРТНЫЙ ГОРОД" г. Орёл, 29 сентября 2017 г. Орёл, 2017 г. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО...»

«РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ПРЕДПРИЯТИЕ В 1336 БЛОК ПИТАНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ БПС 24 Техническое описание, инструкция по эксплуатации, паспорт 6Е1 . 623. 016 ПС По вопросам продаж и поддержки обращайтесь: Архангельск (...»

«ББК 86.37 Л55 Witness Lee: The Holy Word for Morning Revival: The Vision and Experience of Christ in His Resurrection and Ascension Living Stream Ministry, 2014 2431 W. La Palma Ave., Anaheim, CA 92801 U.S.A. P. O. Box 2121, Anaheim, CA 92814 U.S.A.Уитнесс Ли: Святое...»

«Обзор схемы документооборота в системе АЦК-Госзаказ при проведении совместных закупок. Работа со стороны координатора совместной закупки. Работа со стороны заказчика В данной инструкции имеются отсылки на руководство пользователя от разработчиков...»

«Содержание 1 Описание и работа.. 3 1.1 Назначение.. 3 1.2 Функции и технические данные. 4 1.2.1 Основные функции.. 4 1.2.2 Дополнительные функции. . 4 1.2.3 Технические данные.. 5 1.3 Описание домофона... 6 1.3.1 Блок вызова.. 7 1.3.2 Блок питания.. 7 1.3.3 Абонентские пер...»

«МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) г. Пятигорск МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению лабораторных работ по дисциплине ИНФОРМАТИКА направления подготовк...»

«Киссельман Ирина Фридриховна ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ МАССООБМЕНА В АППАРАТЕ С ПОДВИЖНОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ НАСАДКОЙ 05.17.08 Процессы и аппараты химических технологий АВТОРЕФЕРАТ диссертации на...»

«Кормщиков Денис Сергеевич ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМ АЭРОГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ РУДНИКОВ Специальность 25.00.20 Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата техническ...»

«ZNANIUM.COM Руководство пользователя Основная функция ЭБС Znanium.com – доступ к учебной и научной литературе в режиме on-line.Технические требования: Наличие электронного уст...»

«REQUEST FOR PROPOSAL (RFP) / ЗАПРОС НА ПОДАЧУ ПРЕДЛОЖЕНИЯ (ЗП) UNDP National Programme Management Unit / DATE: 03 July 2015/ ДАТА: 03 Июля 2015 г. Национальный Отдел реализации проектов ПРООН Reference: RFP PMU 15/065 Production of audio and Kyrgyz Elections Support Project (KESP-II) / Проект по video materials for CEC of the KR on electoral proces...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.