2. В числителе даны экстремальные значения уровней, в знаменателе — годы, в которые они наблюдались.

ненных местах травяной ярус деградировал и наблюдается оголенная торфяная залежь.

Годовой ход уровня характеризуется низкой зимней меженью, подъ­емом уровня воды до максимальных годовых значений в период весен­него снеготаяния и высоким стоянием уровня в течение всего летне-осен- него периода (рис. 4.2).

Интенсивный весенний подъем уровня начинается после перехода среднесуточной температуры воздуха через 0°С. Средняя дата устойчи­вого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0° С за пери­од 1967—1972 гг. приходится на 14/У, наиболее ранняя — на 17/1У, на­иболее поздняя — на 21/У.

Наивысший уровень наблюдается обычно в последней декаде мая, реже — в первой половине мая. Средняя дата наступления максималь­ного уровня на болоте 22/У, т. е. максимум наблюдается в среднем через 8 дней после устойчивого перехода температуры воздуха через 0°С. Од­нако эта величина сильно варьирует в зависимости от метеоусловий каж­дого года. В течение всего летнего периода уровень на болотах достаточ­но высок, что, по-видимому, можно объяснить обильными осадками и близостью многолетней мерзлоты к дневной поверхности. Относительно интенсивный спад уровня начинается в октябре — ноябре и продолжа­ется затем в течение всего зимнего периода.

По зимнему режиму уровней болотных вод данные весьма ограни­чены, поскольку большинство скважин зимой промерзает.

Зимняя межень характеризуется низким стоянием уровня воды на болоте; в отдельных микроландшафтах уровень опускается до 90— 100 см от поверхности болота. Средние многолетние и экстремальные значения уровней в нескольких микроландшафтах этой части зоны при­ведены в табл. 4.2, а хронологический график хода уровней на рис. 4.2.

Как уже отмечалось в разд. 2, наиболее распространенными группа­ми болотных микроландшафтов зоны выпуклых олиготрофных болот являются мохово-лесные, занимающие 26% всей площади зоны, грядо­во-мочажинные — 36% и грядово-озерковые — 16%.

Режим уровней в этих микроландшафтах рассматривается на осно­вании экспедиционных наблюдений, проведенных на болотных массивах междуречья Ваха и Ватинского Егана, бассейна р. Агана, междуречья Мулымьи и Малого Тетера и бассейна р. Супры (см. табл. 1.1).

Внутригодовой ход уровней имеет общую закономерность, свойствен­ную всем типам болотных массивов и их отдельным микроландшафтам: повышение уровней весной в период таяния снега, последующее посте­пенное их снижение после весеннего максимума, летний минимум, прихо­дящийся на вторую половину августа, осеннее повышение уровней, наблюдающееся большей частью в начале сентября и конце октября, зимнее незначительное снижение уровня, продолжающееся до начала снеготаяния, или стабильное его стояние в течение зимнего периода (рис. 4.3). Колебания уровня в различных болотных микроландшафтах, как видно из рис. 4.3, синхронны, различны только их амплитуды.

Благодаря высокому стоянию уровня воды на болотах, последний быстро реагирует на все изменения в приходе и расходе влаги на поверх­ность болота.

Весенний подъем уровня начинается во второй половине апреля — начале мая, практически с момента перехода температуры воздуха через 0°С, т. е. начала снеготаяния. Средняя дата устойчивого перехода сред­несуточных температур воздуха через 0° С, зависящая в основном от ши-

119

роты местности, может быть приближенно опре­делена по рис. 4.4, а бо­лее точно по рис. 5.35. Продолжительность подъ­ема в разные годы различ­на и зависит от дружно­сти весны. Максимальный весенний уровень, кото­рый является, как прави­ло, и максимальным годо­вым, наблюдается в сред­нем через 15 дней после начала подъема. Весеннее половодье иногда выра­жено двумя подъемами (1968, 1970 гг.). Послед­нее наблюдается в тех случаях, когда в период интенсивного снеготаяния наступает резкое похоло­дание. Подъем уровня приостанавливается и да­же начинается спад. Даль­нейшее повышение темпе­ратуры вызывает новый подъем. Нередки случаи (1969, 1972 гг.), когда на спаде весеннего половодья выпадают обильные осад­ки, обусловливающие но­вый подъем, который по величине часто превосхо­дит максимум, вызван­ный снеготаянием. Вели­чина подъема уровня в весенний период в различ­ных микроландшафтах не­одинакова: наибольшая — в мохово-лесных и мохо- во-кустарничковых, обле­сенных сосной микроланд­шафтах, где она достига­ет 80 см, наименьшая — в топях и на мочажинах грядово-мочажинных ком­плексов (10—15 см). По­следнее объясняется раз­личием в величинах коэф­фициентов водоотдачи деятельного слоя в этих микроландшафтах, а так­же относительно- высоким

120

стоянием уровня в зимний период в грядово-мочажинном и грядово- озерковом комплексах, о чем будет сказано ниже.

Несмотря на относительно большую величину весеннего подъема уровней в микроландшафтах лесной и мохово-лесной групп, а также на грядах комплексных микроландшафтов уровни редко выходят на по­верхность, покрывая водой лишь наиболее низкие межкочечные по­нижения. В моховых и мохово-травяных микроландшафтах, а также в

<р"с.ш.

Рис. 4.4. Зависимость даты перехода среднесуточной температуры воздуха через 0° С от широты местности.

мочажинах комплексных микроландшафтов в весенний период вода часто стоит выше поверхности болота.

В летний период наблюдается общий спад уровней, обусловленный стоком и испарением с болот. Плавность хода уровней нарушается от­дельными подъемами, вызванными выпадающими осадками.

В осенний период в отдельные годы происходит небольшое повышение уровня, которое обусловлено уменьшением испарения и некоторым уве­личением осадков. Примерно со второй половины октября, в связи с по­нижением температуры воздуха и прекращением атмосферного питания, в сфагново-кустарничково-сосновом и сфагново-кустарничковом. обле­сенном сосной микроландшафтах начинается плавный спад уровней, ко­торый продолжается в течение всего зимнего периода, до начала весен­

121

него снеготаяния, в то время как в грядово-мочажинном и грядово-озер- ковом комплексах обычно падение уровня происходит лишь до момента промерзания деятельного слоя мочажин или совсем не наблюдается (см. рис. 4.3). Промерзшие мочажины становятся своего рода плотинами для фильтрационного стока с этих микроландшафтов. Поэтому в этих микроландшафтах в средние и холодные зимы уровень с конца декаб­ря — начала января практически не изменяется до начала весеннего сне­готаяния. Влияние промерзания на режим стока сказывается через дея­тельный горизонт торфяной залежи, что нарушает синхронность колеба-

2 см

Рис. 4.5. График связи соответственных уровней болотных вод за теплый пермод года.

ния уровня воды в зимний период в различных болотных микроланд­шафтах.

Как видно из приведенных в приложении 8 данных, годовой мини­мальный уровень приходится как на летне-осенний, так и на зимний пе­риоды.

В приложении 9 (табл. 1.2) приведены аналогичные результаты на­блюдений за уровнями в других районах зоны, которые подтверждают приведенную выше характеристику.

Синхронность колебания уровней в различных частях болотного мас­сива, являющаяся следствием высокого стояния нх и условий фильтра­ционного стока через деятельный горизонт болот, обусловливает доста­точно тесную связь между соответственными уровнями в различных мик-

122

Таблица 4.3

Сравнение вычисленных (по метеорологическим данным) и наблюденных уровней болотных вод (см). Сфагново-кустарничковый, облесенный сосной микроландшафт

Метеостанция	Год	Характеристика уровня	Май					Июнь					Июль					Август					Сентябрь
			уровень			Расхождение		уровень			Расхождение		уровень			Расхождение		уровень			Расхождение		уровень			Расхождение |
			вычисленный	наблюденный	вычисленный 1			наблюденный	вычисленный				н аблюденный	вычисленный				наблюденный	вычисленный				наблюденный
Шаим	1965	Средний	-29	—29	0		—38		-36	2		-43		—49	—6		—46		—51	—5		—45		—46	— 1
		Максимальный	—24				—31		-32	— 1		-34		—42	—8		—36		-47	— 11		-39		—38	1
		Минимальный	-36	—36	0		—46		—43	3		-51		-58	—7		-53		-58	-5		—50		-56	—6
	1966	Средний	—26	—28	-2		—32		—29	3		—37		-33	4		-43		—40	3		—45		—38	7
		Максимальный	—21	-16	5		-26		—23	3		—28		-30	—2		—33		-36	—3		-38		—36	2
		Минимальный	—32	—38	-6		—40		—38	2		-45		—39	6		-52		-46	6		—51		—42	9
Нижневартовск	1967	Средний					—26		—32	—6		-31		—36	—5		—37		-40	—3		-48		—42	6
		Максимальный					— 19		—23	—4		—26		—26	0		—31		—32	-1		—42		—36	6
		Минимальный					-32		—39	—7		—38		—43	—5		—46		-45	1		—54		-48	6
	1968	Средний	-25	—26	— 1		—30		—28	2		—37		—35	2		—42		—46	—4		—38		—34	4
		Максимальный	— 19	-20	— 1		—23		—24	— 1		-31		—30	1		—36		-40	—4		—33		—27	6
		Минимальный	—31	—33	-2		—36		—32	4		—44		—40	4		—51		-50	1		—43		—39	4
	1969	Средний	—32				—34		—36	—2		—34		-33	1		—36		—37	-1		—36		—34	2
		Максимальный	—27				—28		-33	—5		—28		— 17	11		—28		—33	—5		—31		—30	1
		Минимальный	—38				—40		—39	1		—41		-39	2		—43		—40	3		—41		—37	4
	1970	Средний	-30	—25	11		—41		—26	15		—43		-34	9		—41		—38	3		—46		—37	9
		Максимальный	-31	— 19	12		—35		—20	15		—37		—28	9		—33		-30	3		—41		—32	9
		Минимальный	—42	—33	9		—48		—32	16		—51		—41	10		—48		—45	3		—52		—42	10
	1971	Средний	-32	—24	-8		—38		—39	1		—42		—48	6		—37		—45	8		—34		—40	6
		Максимальный	—26	— 12	14		—32		—35	3		-36		—37	1		—29		—38	9		—29		—36	7
		Минимальный	—39	—37	2		-44		—46	2		—49		—59	10		—44		—63	19		-39		—43	4
	1972	Средний	—30	—30	0		—36		—22	14		-38		—32	6		—42		—34	8		—40		—34	6
		Максимальный	—24	—24	0		-30		— 16	14		-32		—25	7		—34		—29	5		—35		—30	5
		Минимальный	—37	—31	6		—42		—28	14		—45		-38	7		—49		—43	6		—45		—43	2

роландшафтах (рис. 4.5). Коэффициент корреляции такого типа связей колеблется в пределах 0,80—0,94.

Поскольку в зимний период синхронность в колебаниях уровней в различных болотных микроландшафтах нарушается процессами промер­зания, связи соответственных уровней в этот период часто оказываются весьма слабыми. Поэтому для расчетов могут быть использованы лишь связи, построенные на основании данных наблюдений за теплый период года (май — октябрь). На основании этих графиков составлена таблица соответственных уровней для всех основных типов болотных микроланд­шафтов рассматриваемой территории (приложение 10), которая по дан­ным наблюдений или расчета уровня в каком-либо одном микроланд­шафте позволяет получить значения уровней в других микроландшафтах конкретного болотного массива, что важно при практических расчетах.

Кратковременные наблюдения за уровнями на болотах рассматривае­мой зоны не позволяют непосредственно по ним получить расчетные зна­чения уровней болотных вод, необходимые для практики. Поэтому для определения расчетных величин использован другой путь. На основе кратковременных экспедиционных наблюдений была проверена приме­нимость для условий сибирских болот методики расчета уровней по ме­теорологическим данным, разработанной по материалам наблюдений на болотах ЕТС [142, 143]. В табл. 4.3 приведены результаты сравнения вы­численных и наблюденных величин. Из таблицы следует, что расхожде­ния между вычисленными и наблюденными уровнями невелики и лежат в основном в пределах 1—5 см. Обеспеченность отклонений вычислен­ных уровней от наблюденных дана в табл. 4.4, из которой следует, что обеспеченность непревышения ошибки, равной 5 см, составляющей 17% амплитуды изменения среднемесячных уровней за теплый период, около 60%. В отдельных случаях расхождения достигают 10 см и даже несколь­ко больше, что объясняется некоторым несовершенством расчетной мето­дики, заключающимся в неучете характера весеннего снеготаяния, вре­мени перехода температуры воздуха через 0°С, а также зимних отте­пелей.

Таблица 4.4

Отклонения вычисленных уровней от наблюденных (см) различной обеспеченности

Характеристика	Обеспеченность, %
уровня	1	5	» I	20	30	40	50	60	70	80	90	95	99
Среднемесячный	17	12	10	7	6	5	4	3	2,5	2	1	0,8	0,2
Максимальный	19	13	10	8	6	5	4	3	2	2	1	0,5	0,1
Минимальный	20	14	12	9	7	6	5	4	3	2	2	1	0,3

Исходными данными для расчета уровней по этой методике являются, как известно, атмосферные осадки и суммарная солнечная радиация [142].

Расчет среднемесячных уровней воды за теплый период года (май — сентябрь) ведется для ефагново-кустарничкового облесенного сосной микроландшафта. В других болотных микроландшафтах уровни опреде­ляются с помощью таблиц соответственных уровней (приложение 10).

Для определения экстремальных значений уровней за отдельные лет­ние месяцы построены графики связи среднемесячных уровней с макси­мальными и минимальными (рис. 4.6, 4.7). При построении этих графи­

124

ков использовались данные наблюдений на болотах ЕТС и Западной Си­бири. На тесноту приведенных связей, а следовательно, и на точность определения по ним экстремальных уровней влияют осадки: их количе­ство и характер распределения в течение месяца. При относительно рав­номерном распределении осадков точки хорошо ложатся на прямую ли­нию связи, при выпадении же большого количества осадков в виде от­дельных интенсивных ливней точки на графике обычно отклоняются от

2макс^см

-ВО — П

-52

-44

-36

-26

-20

-12

-Н

-2 -10 -18 -26 -34 -42 -50 -56г_срмессм

Рис. 4.6. Графики связи среднемесячных и максимальных уровней болот­ных вод в сфагново-кустарничковом облесенном сосной микроландшаф­те за теплый период года. / — май, 2 — июнь, июль, 3 — август, 4 — сентябрь.

линии связи. Величины и обеспеченность отклонений вычисленных экст­ремальных уровней от наблюденных приведены в табл. 4.3, 4.4.

По рассмотренной выше схеме рассчитаны среднемесячные, макси­мальные и минимальные уровни болотных вод по данным 44 метеороло­гических станций, расположенных в зоне выпуклых олиготрофных болот (приложение 11). Продолжительность используемых при этом рядов на­блюдений колеблется от 6 до 63 лет. В связи с этим приведенные в при­ложении 11 уровни хотя и близки между собой, но являются не вполне сравнимыми.

. Исследования пространственной изменчивости уровней болотных вод в однотипных микроландшафтах, выполненные К. Е. Ивановым [83], а в

						»	т~ / / .. й/
						//, ///	, / У
						у »
				«	/
			7-'
	4	л Г	/				.1
	■У /У						3 4

125

последнее время Е. Л. Балясовой [14], показали, что в генетически одно­родных микроландшафтах, расположенных на разных болотных масси­вах, равнообеспеченные среднегодовые и экстремальные уровни практи­чески одинаковы. Этот важный вывод позволяет при определении рас­четных значений уровней на слабоизученных или совершенно неисследо­ванных массивах использовать расчетные уровни, полученные на основе длительных наблюдений.

2мин^см -66

-58

-50.

-42

-34

-26

-18

-10

-2 -ю -18 -26 -34 -42 -50 -58г_ср.месСМ

Рис. 4.7. Графики связи среднемесячных и минимальных уровней болот­ных вод в сфагново-кустарничковом облесенном сосной микроландшаф-^: те за теплый период года. 1 май, 2 — июнь, 3 — июль, 4 — август, 5 — сентябрь.

Принимая во внимание вышесказанное, по вычисленным уровням для станции Сургут, имеющей наиболее длительный ряд наблюдений (63 го­да), были построены кривые обеспеченности средних, максимальных и минимальных уровней за теплый период года (рис. 4.8). По этим кривым с помощью таблицы соответственных уровней (приложение 10) опреде­лены уровни различной обеспеченности в других, наиболее распростра­ненных в рассматриваемой болотной зоне микролапдшафтах (табл. 4. 5).

Кроме того, па рис. 4.9 приведены кривые обеспеченности Среднеме­сячных уровней в сфагново-кустарничковом, облесенном сосной микро­ландшафте, рассчитанные по данным метеостанции Сургут за каждый месяц теплого периода года. Пользуясь описанным выше приемом и

128

2 СМ

о

Рис. 4.8. Кривые обеспе ценности максимальных (1), средних (2) и ми­нимальных (3) уровней болотных вод за теплый период года, рассчитан­ных по данным метео- станции Сургут. Микро­ландшафт сфагново-ку- старничковый, облесен- -20 ный сосной.

-40

-60

-60

-ю

-20,

			•
													- 1
		т»
													2
													3

0,1 1 5 10 20 40 60 60 90 95 99 Р%

2 см

~20г

-40 -60 -80 -20 -40

-20 г

-40- -60-

Рис.

иых

-20 -40 -60 -80 -20 -40 -60

					—-
											5
										•
											4
		•									к
											2
											1

0,1

1

5 10 20 40 60 80 90 85 96 Р%

4.9. Кривые обеспеченности среднемесячных уровней болот- вод за каждый месяц теплого периода года, рассчитанных по данным метеостанции Сургут.

/ — ма*, 2 — июнь, 3 — июль, 4 — август, 5 —сентябрь.

Та б/лица 4.5

Расчетные уровни болотных вод (см от расчетной поверхности болота) различной обеспеченности (за теплый период года)

Микроландшафт	Характеристика	Обеспеченность, %
	уровня	1 1	« 1	,0 |	25	50	75 |	90	■95	99
Сфагиово-кустар- иичковый, обле­сенный сосной	Средний Максимальный Минимальный	—29 —18. —80	—34 —21 -69	—36 —22 —65	—38 —25 —59	—42 —28 -53	—46 —32 -50	-50 -36 —47	—53 ,-т38 —44	—60 —44 -39
Сфагиово-кустар- иичково-сосно- вый	Средний . Максимальный	—39 —28	—44 —31	—47 -32	—49 —35	-53 —38	—57 —42	-61 —47	—64 -49	—71 —55
	Минимальный	—92	—81	—77	—70	-64	-61	—58	—55	—50
Сфагново-лишайнн- ково-кустарнич- ковый, облесен­ный сосной	Средний Максимальный Минимальный	—34 —23 —88	—39 -26 —77	—42 —27 —73	—44 —30 —66	—48 —33 -60	—53 —37 —57	—57 —42 —54	-60 —44 -51	-67 —51 —45
Лишайниково-сфаг­ново-кустарнич­ковый, облесен­ный сосной	Средний Максимальный Минимальный	—32 —22 —81	—37 —25 —71	—40 —26 —67	—42 -29 -61	-45 —31 —55	—49 —35 -53	—53 -40 -50	-55 —42 —47	-62 —47 —42
Сфагново-ку стар- ничково-пушице- вый, облесенный сосной	Средний Максимальный Минимальный	—18 —12 —44	—20 —14 -39	—22 —14 —37	—23 —16 —33	—25 —17 —30	—27 —19 —29	—29 —22 —27	—30 —23 —26	—34 -26 —23
Сфа г ново-осоково- шейхцериевый (топь)	Средний Максимальный Минимальный .	—10 — 4	—12 — 6	—14 — 6	—15 — 8 —26	—17 -10 -23	-20 -12	—21 —14 —20	-23 — 15 -18	—18 —16
Грядово-мочажин- иый комплекс:
Гряды: сфагново- кустар- ничковые, обле­сенные сосной	Средний ; Максимальный Минимальный	—25 —17	—29 —19	—30 —20 -52	—31 —22 —47	—35 —24 —42	—37 —$7 -41	—41 —30 —38	—т —31 —36	—48 —36 -32
Мочажины: сфагново-шейхце­риевые	Средний Максимальный	—2 -г 4	— 4 + з	— 5 -г 2	— 6 + 1	— 8 — 1	-!9 — |з	—11 —5	-13 — 6	—16 — 8
	Минимальный	—	—:21	—19	-16	—13	-11	—10	— 8	- 6
сфа г ново^осоково- шейхцерйевые	Средний Максимальный	—3 п-7	— 7 + 5	-10 + 4	— 12 + 1	—15 — 2	-19 — :5	—22 —10	-25' —12	—32 —17
	Минимальный	—	—	—	—31	—25	—22	—20	—17	—12
Гряды: сфагново-1 кустар- ничково-йушице- вые, облесенные сосной .	Средний ; Максимальный Минимальный	—34 -24	—39 —26	—42 —28	—44 —30 -65	—48 —33 —59	-52 —37 -56	—56 —42 -53	—59 -44 -50	-56 —50 —45
Мочажины: сфагново-пуши- цево-шейхцерие- вые	Средний Максимальный	—17 __ 7	-22 — 9	—25 —10	—27 —13	—31 —16	-35 -20	—39 —251	—42 —27	—48 -33
	Минимальный	— .	—	—	—47	—42	-39	—36	-33	—28

128

Микроландшафт	Характеристика	Обеспеченность %
	уровня	1	5	10	25	50	75	90	95 |	99
Гряды: сфагново- кустар- ничково-лишай- никовые, обле­сенные сосной	Средний Максимальный Минимальный	—25 —17	—29 — 19	—30 —20 —52	-31 -22 —47	—35 —24 —42	—37 —27 —41	—41 —30 —38	—42 —31 -36	—4с —Зг —з:
Мочажины: сфагново-осоко- во-очеретниковые	Средний Максимальный Минимальный	~ 6 + 13	-г 3 + 10	+ 2 -|-10	+ 1 8 —12	- 2 + 6 — 8	■-- 4 + 4 — 7	— 7 -г 2 — 5	— 8 + 1 — 3	—1: 0
Грядово-мочажин- но-озерковый комплекс:
Гряды: сфагново-кустар- ничковые, редко облесенные сос­ной	Средний Максимальный Минимальный	—29 —20	—33 —23 —62	-36 —23 —59	—37 —26 —53	-40 -28 —49	—43 —32 —46	—46 —36 —44	—49 —37 —42	—О'-. —4' —з;
сфагново-кустар- ничковые, обле­сенные сосной (четко ориенти­рованы)	Средний Максимальный Минимальный	-40 —31	—44 —34 —74	—46 —34 —70	-48 -37 -65	-51 —39 —60	—54 — 42 -58	—58 —46 -55	-60 —48 —53	—6г —5; —4!
Грядово-озерко- вый комплекс:
Гряды: сфагново-кустар- ничковые, обле­сенные сосной (неориентирован­ные) сфагново-кустар- ничковые, обле­сенные сосной и березой (нечетко ориентированы) сфагново-кустар- ничковые (ориен­тированные)	Средний Максимальный Минимальный Средний Максимальный Минимальный Средний Максимальный Минимальный	-24 — 15 —62 -33 -23 -22 — 15	—27 — 17 -53 —38 —26 —74 —25 -16 —49	—28 —18 —50 —41 —27 -70 —27 —17 —46	—30 —20 -46 -44 —30 —64 -28 —19 —41	—33 -23 —41 —47 —33 —57 —31 —21 —38	-36 —25 —39 —51 —36 —55 —33 —23 —35	—39 —28 —37 —55 —41 —52 —35 —27 —34	—41 —30 —34 —57 —44 —49 —31 —28 —32	—4 —3- —3 —6- —45- —4- —41 —31 —2^

рис. 4.9, можно определить среднемесячные и экстремальные уровни зс любой месяц теплого периода практически для всех наиболее распро­страненных микроландшафтов.

Данные этих определений, приведенные в табл. 4.5, с достаточно!" для практики точностью могут быть использованы при характеристик; уровенного режима неисследованных массивов зоны выпуклых оль готрофных болот. Для этого необходимо располагать типологическо! картой или аэрофотоснимком исследуемого конкретного массива, коте- рые дают четкое представление о типах болотных микроландшафтов \ характере их размещения на массиве.

К Зак. 3185

121

4.3. Уровенный режим в зоне плоских евтрофных и мезо­трофных (осоково-гипновых и лесных) болот

На территории этой зоны находится единственная в Западной Сиби­ри болотная станция Тюменская (Омское УГМС), которая ведет наблю­дения на Тарманском болотном массиве, расположенном на первой надпойменной террасе р. Туры, и болотный пост Коноваловка (Западно- Сибирское УГМС), ведущий наблюдения на массиве водораздельного залегания.

Тарманское болото является типичным для рассматриваемой зоны массивом террасного залегания. Болотные микроландшафты, на которых изучается уровенный режим, охватывают основные их типы в рассматри­ваемой зоне (см. разд. 2).

Весенний подъем уровня начинается в конце марта — начале апреля, когда температура воздуха в дневные часы становится положительной, а болото находится еще в промерзшем состоянии.

Подъем уровня в различных микроландшафтах происходит неодно­временно, что объясняется главным образом относительным расположе­нием их на массиве. Так, йапример, в осоковом кочкарнике, расположен­ном на окрайке массива, примыкающем к заливному лугу, с которого в период весеннего снеготаяния поступает вода на болото, подъем уровня по срокам несколько опережает начало подъема в других микроланд­шафтах. При этом и водоотдача из снега в осоковом кочкарнике начина­ется несколько раньше, чем на облесенных участках болота. Но в целом сдвиг в сроках наступления характерных уровней невелик: всего 2—3 дня. Характеристика весеннего подъема уровня в различных микроланд­шафтах приведена в табл. 4.6.

Таблица 4.6

Сведения о весеннем подъеме уровня болотных вод в различных микроландшафтах. Тарманский болотный массив (1960—1972 гг.)

Характеристика подьема	Осоковый кочкарник	Осоково-гип- иово-кустар- никовый	Грядово-мо- чажинный	Гипново-ссо* ковый
Дата начала подъема	29/1II	1/1V	31/Ш	1 /IV
Дата высшего весеннего уровня	8/У	10/У	11/У	7/У
Продолжительность подъема (дни)	40	40	41	36
Величина весеннего подъема (см)	64	48	38	33

Средняя дата наступления максимального весеннего уровня за пери­од наблюдений приходится на конец первой декады мая. Средняя много­летняя дата перехода среднесуточной температуры воздуха через 0°С 17/1У. Таким образом, максимальный уровень на болоте наблюдается примерно через месяц после перехода температуры воздуха через 0°С.

Годовая амплитуда колебания уровня в различных микроландшаф­тах неодинакова и изменяется в широких пределах: в осоковом кочкар­нике— от 51 до 106 см, в осоково-гипново-кустарниковом микроланд­шафте— от 42 до 92 см, в формирующемся грядово-мочажинном ком­плексе— от 39 до 79 см и в мозаичном гипново-осоковом микроландшаф­те — от 36 до 66 см.

130

Обводненность болота характеризуется продолжительностью стояния уровня воды у поверхности болота или выше ее (табл. 4.7).

Как следует из табл. 4.7, степень обводненности массива от года к го­ду меняется в широких пределах. Так, наибольшая продолжительность стояния уровня у поверхности болота и выше ее имела место в 1966 г., наименьшая — в 1969 г.

Таблица 4.7

Продолжительность стояния уровня воды (дни) на Тарманском болотном массиве на высоте средней поверхности болота и выше ее

Микроландшаф т	1960 г.	1961 г.	1962 г.	1963 г.	1964 г.	1965 г.	1966 г.	1967 г.	1968 г.	1969 г.	1970 г.	Средняя
Осоковый кочкар­ник	46	247	78	60	33	81	228	8	70	2	82	85
Э соково-гип ново­кустарниковый	30	132	62	44	0	70	224	8	43	0	66	62
Грядово-мочажин- ный комплекс (мочажина)	29	57	50	18	0	64	163	0	21	0	58	42
Мозаичный гипно- во-осоковый	33	84	58	14	0	24	212	0	34	0	57	47

Интенсивность спада уровней и его продолжительность зависят от хода температуры воздуха и режима осадков. Атмосферные осадки вы­зывают подъем уровня болотных вод, причем чем ниже уровень от по­верхности болота, тем больше его реакция на выпадающие осадки. Это объясняется уменьшением коэффициента водоотдачи по глубине торфя­ной залежи.

Летний минимум в ходе уровней наблюдается чаще всего в июле, ре­же в августе и совсем редко в сентябре. В годы с обильными летними осадками, когда болото сильно обводнено, летний минимум слабо выра­жен. В период летне-осенней межени ход уровня характеризуется чере­дованием подъемов и спадов различной высоты (от 15—20 см до 50 см). В некоторые годы летний максимум превышает весенний (1966, 1967, 1969 гг.)

В течение зимнего периода уровень на болотах понижается, причем в разные годы характер снижения уровня неодинаков. В одни годы уровень достигает минимального значения к концу ноября и остается почти на одной и той же отметке до начала снеготаяния, в другие— минимальные уровни наблюдаются в феврале—марте. Понижение уровня воды на бо­лоте за зимний период составляет 10—60 см. Наибольшее снижение уров­ня наблюдается в осоковом кочкарнике (до 60 см), наименьшее — в гря- дово-мочажинном и мозаичном гипново-осоковом микроландшафтах (до 40 см).

В приложении 12 (табл. 1) приведены среднемесячные и характерные уровни воды в различных микроландшафтах Тарманского болотного массива, а на рис. 4.10 — график колебания уровня воды на нем за мало­водный и многоводный годы.

Анализ приведенного материала показывает, что обводненность болот в разные по увлажнению годы изменяется в широких пределах: в сухие

5»

131

годы уровни на болоте на 40—60 см ниже, чем во влажные. Такая боль­шая разница в уровнях в значительной степени отражается на характере водообмена болота с окружающей средой и на физико-механических свойствах торфяной залежи.

По данным наблюдений на Тарманском болотном массиве за 11-лет­ний ряд установлены связи соответственных уровней в различных бо­лотных микроландшафтах и составлена таблица (приложение 14, графы 6—12).

Значительный процент болот рассматриваемой зоны представляют со­бой болотные массивы водораздельного залегания. Режим этих болот­ных массивов рассматривается на примере наблюдений, проведенных на Баксинском болотном массиве (болотный пост Коноваловка).

2 СМ

Рис. 4.10. Совмещенный график колебания уровня воды в мозаичном гипново-осоковом микроландшафте за многоводный 1966 г. (1) и ма­ловодный 1960 г. (2).

Период действия болотного поста Коноваловка 17/1У-61 г.—23/У-71 г.

Все наиболее распространенные микроландшафты водораздельных массивов данной болотной зоны охвачены наблюдениями (приложе­ние 1).

Весенний подъем уровня на этих болотах начинается в конце марта — начале апреля с наступлением положительных температур.

Средняя дата наступления максимального весеннего уровня прихо­дится на третью декаду апреля. Весенний максимальный уровень за ред­ким исключением является максимальным годовым. Величина весеннего подъема достигает 40 см.

Годовая амплитуда колебания уровня в различных микроландшаф­тах неодинакова и изменяется в широких пределах: в осоковом кочкар­нике— до 115 см (почти ежегодно скважины в этом микроландшафте перемерзают), в гипново-осоковом — от 45 до 87 см, в осоково-березо- вом — от 50 до 90 см.

Интенсивность спада уровней и его продолжительность зависят от хо­да температуры воздуха и режима осадков. В период летне-осенней ме­жени ход уровня характеризуется чередованием подъемов и спадов раз­личной высоты (от 10 до 30 см). Иногда летний максимум на 1—2 см пре­вышает весенний.

Летний минимум в ходе уровней наблюдается чаще всего в августе, реже в июле и совсем редко в сентябре.

В зимний период уровень на болотах понижается. В одни годы он до­стигает минимального значения к концу ноября и держится почти на од­ной и той же отметке до начала снеготаяния, в другие годы минимальные

132

уровни наблюдаются в феврале—марте. Годовой минимум уровней чаще приходится на летне-осеннюю межень.

В приложении 12 (табл. 2) приведены среднемесячные и экстремаль­ные уровни воды в различных микроландшафтах Баксинского болотного массива, а на рис. 4.11 —график колебания уровня воды на нем за мно­говодный и маловодный годы.

Различия в среднегодовых уровнях на этом массиве в разные по ув­лажнению годы несколько меньше (до 35 см), чем на болотах террасно­го залегания (Тарманский массив). По-видимому, одной из причин отно­сительно небольших изменений уровня от года к году на болотах водораздельного залегания является наличие интенсивного сброса болот­ных вод при высоком стоянии уровня.

2 СМ

Рис. 4.11. Совмещенный график колебания уровня воды в гипново-осо- ковом микроландшафте за многоводный 1961 г. (1) и маловодный

1968 г. (2).

По данным наблюдений на Баксинском болотном массиве за период 1961—1970 гг. установлены связи соответственных уровней в различных болотных микроландшафтах и составлена таблица (приложение 14, гра­фы 1—5), которая позволяет при наличии данных наблюдений в каком- либо одном микроландшафте определить уровни в других.

Можно полагать, что в аналогичных микроландшафтах неисследован­ных болотных массивов, расположенных в подобных геоморфологических условиях, уровенный режим похож на вышеописанный. В связи с этим приведенные сведения об уровнях Тарманского и Баксинского массивов могут быть использованы для приближенной оценки режима уровней на неизученных массивах рассматриваемой болотной зоны.

4.4. Уровенный режим в зоне вогнутых евтрофных (трост­никовых) и засоленных (травяных) болот

Уровенный режим неосушенных болот этой зоны рассмотрен на при­мере болота Узаклинского, осушенных — на примере болота Карапузско- го. Краткие сведения о проводимых на них наблюдениях приведены в табл. 1.1.

Измерения уровня на неосушенном массиве велись в следующих бо? лотных микроландшафтах: осоковом кочкарнике, осоковом и березово-

133

осоковом. Краткая характеристика этих микроландшафтов дана в при­ложении 1.

Весенний подъем уровня на Узаклинском болоте (рис. 4.12), вызван­ный снеготаянием, начинается в первой половине апреля и характеризу­ется большой интенсивностью (до 60 см/сутки). Высота подъема в бере- зово-осоковом микроландшафте составляет 0,5—0,7 м, в осоковом коч­карнике — до 1,5 м.

Максимальный весенний уровень, являющийся и максимальным го­довым, наблюдается через 5—9 дней после начала подъема.

Продолжительность стояния максимального уровня составляет 1—3 дня, высоких уровней — 2,5—3,0 месяца.

г см

Рис. 4.12. Совмещенный график колебания уровня воды в различных Солотиых микро­ландшафтах за 1971 г.

1 — березово-осоковый, 2 — осоковый.

Понижение весеннего уровня на болоте продолжается практически до середины августа. В течение первых 2,5—3,0 месяцев снижение уров­ня происходит очень плавно, со средней интенсивностью 0,25см/сутки, в течение последнего месяца (с середины июля до середины августа) бо­лее интенсивно (2 см/сутки). В период плавного снижения уровней на болоте (вторая половина апреля — июнь) наблюдаются отдельные не­большие (до 15 см) подъемы, вызванные осадками. Летняя межень ха­рактеризуется неустойчивым уровенным режимом. Повышения уровня воды на болоте при выпадении осадков характеризуются большой интен­сивностью (до 20—25 см/сутки), но по высоте значительно уступают ве­сеннему подъему.

В осенний период (октябрь—ноябрь) в связи с уменьшением испаре­ния уровень на болоте несколько повышается; зимой наблюдается плав­ный спад, нарушаемый небольшими подъемами во время оттепелей.

Минимум в годовом ходе уровня, как следует из данных наблюдений, приходится либо на весенний предпаводочный период, либо на период летней межени. Годовая амплитуда колебания уровня в осоковом кочкар­нике достигает 170 см, в осоковом микроландшафте— 122 см.

Сведения о среднемесячных и экстремальных уровнях за период на­блюдений на Узаклинском массиве приведены в приложении 13.

Колебания уровня в различных болотных микроландшафтах синхрон­ны, однако амплитуды колебаний различны. Наличие синхронности в хо­де уровней позволило по данным наблюдений установить связи между

134

соответственными уровнями в некоторых микроландшафтах, которые мо­гут быть использованы при восстановлении пропусков в наблюдениях, а также при определении уровней на слабоизученных болотах, когда име­ются данные измерений лишь в одном каком-либо микроландшафте.

Наблюдения за уровнем на осушенном Карапузском массиве ведутся по четырем водомерным скважинам, расположенным на участке, засеян­ном многолетними травами.

Весенний подъем уровня на этом болоте начинается в конце марта — первой половине апреля. Максимальный весенний уровень наблюдается в апреле, редко — в последних числах марта или в первых числах мая. Весенний максимальный уровень является обычно и максимальным го­довым (табл. 3 приложения 12).

2 СМ

Рис. 4.13. Совмещенный график колебания уровня воды на Карапузском болотном массиве за многоводный 1964 г. (1), средний 1965 г. (2) и маловодный 1968 г. (3).

На осушенных массивах в отличие от неосушенных болот наблюда­ется значительное различие в годовом ходе уровня во влажные и сухие годы (рис. 4.13), что обусловлено большой аккумулирующей емкостью зоны аэрации осушенной торфяной залежи. В годы с малым количеством осадков последние почти полностью аккумулируются в верхнем 2-метро- вом осушенном слое, практически не достигая уровня болотных вод. По­этому в такие годы колебания уровня на болоте даже в весенний период очень малы (до 30—40 см). В остальное время года наблюдается плав­ный (— 0,5 см/сутки) весенне-летний спад уровня и более плавный (~0,10—0,15 см/сутки) летне-осенний подъем; при этом в ходе уровня, который находится на глубине 180—200 см от поверхности, не прослежи­ваются даже отдельные незначительные всплески в период выпадения дождей.

В средние и особенно во влажные годы ход уровня на болоте совер­шенно иной. Вследствие малых коэффициентов водоотдачи осушенной за­лежи подъемы уровня очень резкие и большие по величине. Так, в весен­ний период при интенсивности роста уровня 20—22 см/сутки высота подъема составила 220 см. Максимум наблюдается 1—2 дня, после чего начинается относительно быстрый (от 0,5 — до 4,0 см/сутки) спад уров­ня, продолжающийся до июля—августа. Плавность хода уровня на спа­де нарушается отдельными подъемами, вызванными осадками. В летнюю межень уровни не опускаются ниже 140 см от поверхности болота. В пе­риод летне-осеннего подъема, который длится до середины октября, в

135

ходе уровня прослеживается влияние отдельных наиболее дождливых периодов. С середины октября — начала ноября наблюдается осенне- зимнее снижение уровня на болоте, которое продолжается до начала ве­сеннего снеготаяния. Влияние оттепелей на ход уровня в период зимне­го спада прослеживается очень слабо. Годовой минимум уровня в сред­ние и влажные годы приходится на весенний, предпаводочный период (март-апрель), в сухие годы — на летний (июнь—июль). Годовая ампли­туда колебания уровней на Карапузском массиве изменяется в широких пределах (от 43 до 229 см). Приведенные данные позволяют получить представление о режиме уровней осушенных болот рассматриваемой зо­ны на фоне режима уровней естественных болот. Совершенно очевидно, что переносить полученные выше характеристики уровня по Карапузско- му болоту на другие мелиорируемые массивы можно лишь при учете типа болота, характера его геоморфологического залегания, типа осу­шительной системы и характера использования.

5

Тепловой режим болот

Благодаря постоянному теплообмену болот с атмосферой и подстила­ющими минеральными грунтами температура торфяной залежи непре­рывно меняется в пространстве и во времени. Величина этих изменений, зависящая главным образом от радиационного баланса поверхности бо­лота и водно-тепловых свойств торфяной залежи, не остается постоян­ной, а меняется как в течение года, так и в течение отдельных суток. Ко­лебания температуры торфяной залежи во времени обусловлены измене­нием прихода солнечной радиации и теплового баланса поверхности болота; изменения же температуры торфяной залежи по площади болота и по глубине определяются в основном водно-тепловыми свойствами грунта.

Исследованию тепловых свойств торфяной залежи посвящен ряд ра­бот [107, 149—151, 171, 203], в которых на основании экспериментальных исследований рассматриваются тепловые константы торфяного грунта и сфагнового очеса (объемная теплоемкость ср, коэффициент теплопро­водности к, коэффициент температуропроводности Кг) и факторы, влия­ющие на их изменение.

Остановимся кратко на рассмотрении этих величин.