- •2.2. Зональные особенности болот
- •2.3. Основные типы болотных микроландшафтов
- •8. Чулымский среднезаболочеиный район долинных лесных и облесенных смешанных олиготрофных и евтрофных болотных массивов.
- •1 2 М, изредка 3 м. Торфяная залежь этих болот состоит в основном из
- •3.2. Строение деятельного слоя
- •1 Расчет средних минимальных уровней выполнен по методике, рассмотренной в работе [142], по данным метеорологических наблюдений на станции Сургут за 60-летний период.
- •3.3. Водно-физические свойства деятельного слоя болот
- •3.4.2 Прочность промерзшего слоя торфяной залежи.
- •4.1. Уровенный режим болот области распространения многолетней мерзлоты
- •2. В числителе даны экстремальные значения уровней, в знаменателе — годы, в которые онн наблюдались.
- •4.2. Уровенный режим в зоне выпуклых олиготрофных (сфагновых) болот
- •2. В числителе даны экстремальные значения уровней, в знаменателе — годы, в которые они наблюдались.
- •5.1. Тепловые свойства торфяной залежи
- •5.2. Режим теплообмена в деятельном слое болот
- •5.3. Температурный режим торфяной залежи Западно- Сибирских болот
- •5.3.1. Температурный режим болот северной части равнины.
- •5.4. Промерзание торфяной залежи
- •5.5. Оттаивание торфяной залежи
- •0 4 8 (}Жмкка/!/(смг-месяи)
- •6.2. Испарение с болот
- •7.3.4. (Химический состав вод.
- •2. Знак плюс (-)-) означает наличие данных наблюдений, знак минус (—) — отсутствие наблюдений.
- •8.2. Озера северной части Западно-Сибирской равнины
- •8.3. Озера центральной части Западно-Сибирской равнины
- •8.3.4. Химический состав воды внутриболотных озер. Химический состав озерных вод определяется в основном химическим составом атмосферных осадков и болотных вод, питающих внутриболотные озера.
- •1 При этом сделано допущение, что дренирующая способность крупных внутрибо
- •8.4. Озера южной части Западно-Сибирской равнины
- •9.2. Мелиоративные мероприятия при обустройстве нефтяных и газовых месторождений
- •9.3. Промораживание болот естественным холодом для создания оснований под дороги и другие сооружения
- •1 Для болот Сургутского Полесья поправки несколько меньше и могут быть приняты равными 2/з приведенных в таблице значений.
- •9.4. Возможное преобразование структуры естественного ландшафта под влиянием подтоплений в речных системах
- •9.6. Влияние крупномасштабных осушительных мслио- раций болот на тепловой режим и промерзание грунтов
- •9.7. Устойчивость болотных и болотно-озерных систем при преобразовании и освоении территорий
- •9.8. Опыт пионерного освоения болот на территориях нефтяных и газовых месторождений
- •2. В числителе даны экстремальные значения уровней, в знаменателе — годы, в которые они наблюдались.
- •1. Болотная система междуречья Ваха и Ватинского Егана
- •II. Болотная система междуречья Ичи и Оми
6.2. Испарение с болот
Расчеты испарения с поверхности суши территории Западной Сибири методом водного баланса речных водосборов или с помощью уравнений связи элементов водного и теплового балансов проводились многими авторами. Только за последние годы появились карты норм испарения для территории Западной Сибири в работах Н. Н. Дрейер [71], Е. И. Куприяновой [117], И. В. Карнацевича [100], В. С. Мезенцева и И. В. Карнацеви- ча [133], Г. А. Плиткина [158]. В последней работе проведен сравнительный анализ и оценка норм испарения, полученных разными авторами. Основные различия возникают из-за отсутствия единого мнения о размерах по
214
правок к измеренным осадкам, которые используются при расчетах норм испарения. Средние годовые значения испарения для лесной зоны, которая характеризуется большой заболоченностью с преобладанием выпуклых олиготрофных болот, составляет, по Дрейер, 426 мм, по Карнацеви- чу и Мезенцеву, 495 мм, по Плиткину, 375 мм.
При сравнении испарения, рассчитанного в целом с поверхности суши и отдельно с поверхности болот, следует иметь в виду, что в зоне выпуклых олиготрофных болот (большая часть лесной зоны Западно-Сибирской равнины) болота занимают в среднем 40%, а в отдельных районах до 70% площади и что поэтому испарение с них составляет основную долю в общем испарении с поверхности суши. В южной части лесной зоны и в лесостепи болота занимают менее 20% площади и преобладают низинные и переходные лесные, мохово-травяные(осоково-гипновые)и травяные (тростниковые) массивы, испаряющие больше, чем незаболоченные суходольные земли.
Исследования испарения с болот Западной Сибири были начаты ГГИ в 1958 г. на низинном Тарманском массиве в левобережной части долины р. Туры. В дальнейшем работы на этом массиве были продолжены организованной здесь Тюменской болотной станцией. В 1959—1960 гг. изучение испарения методом теплового баланса проводилось на трех массивах в Барабе на низинных микроландшафтах (гипново-осоковых, осоковых, осоково-тростниковых) и верховых (сфагново-сосново-кустарничковых) рямах. В 1965—1972 гг. наблюдения за испарением велись в центральной части Западно-Сибирской равнины в бассейне р. Мулымьи и на междуречье Ваха и Ватинского Егана в комплексных верховых микроландшафтах: в двух грядово-мочажинных и одном грядово-озерковом. Грядово- мочажинные характеризуются следующей структурой: 1) гряд — 40%, мочажин — 60%; гряды сфагново-кустарничковые, облесенные низкорослой сосной, мочажины сфагново-шейхцериевые, сильно обводненные; превышение средней поверхности гряд над мочажинами 40 см; 2) гряд— 65%, мочажин — 35%; гряды сфагново-кустарничково-лишайниковые, облесенные сосной, мочажины сфагново-осоковые; превышение гряд над мочажинами 30 см. В грядово-озерковом микроландшафте гряды сфагново-кустарничковые, облесенные сосной. При исследованиях применялся метод теплового баланса (отдельные серии в 1965, 1966 гг.) и метод испарителей (в 1966—1972 гг.).
Для выявления основных закономерностей процесса испарения и получения более надежных параметров в расчетной зависимости испарения с болот от радиационного баланса наиболее эффективными являются наблюдения, проводимые методом теплового баланса [171]. Однако этот метод, обладая более высокой точностью измерения по сравнению с другими, позволяет определять испарение лишь с достаточно больших однородных по структуре и испаряющей способности поверхностей. В комплексных верховых микроландшафтах, где гряды и мочажины резко различаются как но составу растительности, так и по обводненности, а следовательно, и по величине испарения, целесообразно применять метод испарителей. При наблюдениях на болотах используются испарители ГГИ-Б-1000, уровень воды в которых регулируется в соответствии с уровнем на болоте. Для получения среднего испарения с гряд и мочажин с достаточно высокой точностью количество испарителей увеличивается на грядах до 4—6 и на мочажинах до 3 для того, чтобы учесть разнообразие болотной растительности и вариацию относительных превышений отдельных микроучастков над уровнем болотных вод [96, 97].
215
Проведение натурных исследований испарения с болот в течение коротких периодов в отдельных точках обширной территории предусматривало в первую очередь выявление особенностей испарения с различных болотных микроландшафтов Западной Сибири и получение расчетных параметров. Подобные исследования для болот Европейской территории СССР были проведены в ГГИ под руководством В. В. Романова еще в 50-х годах. В 1953 г. им же [169] была предложена расчетная зависимость испарения Е от радиационного баланса Я'-
Е = а Я -I- С, (6.6)
где а—коэффициент, выведенный на основе анализа эмпирических связей Е = 1(Я) и зависящий в первую очередь от соотношения затрат тепла на турбулентный отток и испарение. Кроме того, коэффициент а зависит от типа микроландшафта и изменяется в течение вегетационного сезона с изменением увлажненности болота (уровней воды) и жизнедеятельности болотной растительности, т. е. фазы ее развития. Коэффициент С определяет испарение за счет других источников тепла (адвективный перенос, поток тепла из почвы и т. п.). Для средних многолетних условий, а для верховых болот и за отдельные конкретные годы коэффициент С практически равен нулю.
В. В. Романовым [170] была разработана схема расчета норм испарения с болот по данным метеостанций, на основе которой построены карты норм испарения с болот ЕТС за вегетационный сезон [172]. Проведенные за последние годы обобщения данных измерения испарения на болотных станциях [11, 98] подтвердили правильность норм испарения, полученных расчетным путем.
Исследования, выполненные в Западной Сибири, показали, что общие закономерности процесса испарения с верховых и низинных болот, в частности прямолинейная зависимость испарения от радиационного баланса, остаются теми же, что и для болот ЕТС.
Значения параметра а для сфагново-кустарничкового микроландшафта на болотах ЕТС [11], на рямах Барабы [141] и на грядах в комплексных микроландшафтах центральной части Западной Сибири [13] оказались практически одинаковыми. Для подтверждения возможности использования коэффициентов а, принятых в работе [11] по данным болотных станций Северо-Запада ЕТС, при расчетах испарения со сфаг- пово-кустарничковых микроландшафтов в Западной Сибири было проведено сравнение наблюденного (по испарителям) и рассчитанного [по формуле (6.6)] испарения (табл. 6.8).
Таблица 6.8
Значения измеренного и рассчитанного по формуле (6.6) испарения со сфагново-кустарничкового мнкроландшафта
Испарение, мм |
1966 |
1967 |
1968 |
1969 |
1970 |
1971 |
1972 |
|||||||||||
VII |
VIII |
VIII |
VI |
VII |
VIII |
VII |
VIII |
VII ) |
VIII |
VII |
VII |
VIII |
||||||
Измеренное по испарителям |
74 |
52 |
56 |
56 |
80 |
54 |
97 |
45 |
79 |
51 |
95 |
93 |
61 |
|||||
Рассчитанное |
87 |
60 |
56 |
70 |
86 |
65 |
88 |
60 |
83 |
56 |
88 |
78 |
52 |
|||||
Разность |
—13 |
—8 |
0 |
—14 |
—6 |
—И |
-!-9 |
—15 |
—4 |
—5 |
7 |
15 |
9 |
|||||
216
Для расчета брался радиационный баланс, измеренный на болоте; коэффициент а (мм/ккал-см2) 1 принимался равным для июня 10,5, июля 11,5, августа 11,0. При этом а за июнь и август несколько меньше, чем для болот Северо-Запада ЕТС, вследствие меньшей продолжительности вегетационного сезона.
Средняя абсолютная разность измеренного и рассчитанного испарения составила за июль 9 мм, за август 8 мм, а относительная — соответственно 10 и 13 %.
Некоторые особенности верховых болотных систем Западной Сибири, заключающиеся в широком распространении комплексных микроланд-
Е мм/декада 50
40
о 30
<о о: о.
^ 20
10
0 10 20 30 40 Ет/декад а
Мочажина
Рис. 6.6. Соотношение испарения (Е) в грядово-мочажин- ных комплексах при среднем превышении гряд над мочажинами 40 см (/) и 30 см (2).
шафтов, множестве внутриболотных озер, большом количестве лишайников в растительности гряд, сказались как на постановке исследований, так и на схеме расчета норм испарения.
Различие в испарении с гряд и мочажин на исследованных комплексных микроландшафтах Западной Сибири оказалось больше, чем на болотах ЕТС. Это объясняется большей высотой гряд над поверхностью мочажин и большей обводненностью последних. При среднем превышении гряд над мочажинами 40 см испарение составляет 60% испарения с мочажины, при среднем превышении 30 см — около 80% (рис. 6.6) Для болот ЕТС характерное превышение поверхности гряд над мочажинами равно 15—25 см, испарение же с гряды при этом составляет 97—83% испарения с мочажины [98].
Значительное влияние на испарение оказывает присутствие лишайника в растительном покрове болота. Лишайник не только уменьшает
1 Испарение с гряд для определения соотношения его с испарением с мочажин или озерков принималось по испарителям со сфагново-кустарничковой растительностью.
217
испарение более чем вдвое, но и нарушает зависимость испарения с болота от радиационного баланса (рис. 6.7). Наблюдения по испарителям с разным количеством лишайника па монолите позволили построить ос- редненную расчетную зависимость относительного уменьшения испарения от процента покрытия площади болота лишайником (табл. 6.9).
Таблица 6.9
Относительное испарение с микроландшафта в зависимости от степени покрытия лишайником
Степень покрытия лишайником, % |
0 |
10 |
20 |
30 |
■10 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
Относительное испарение, % |
100 |
90 |
82 |
75 |
68 |
63 |
58 |
54 |
51 |
48 |
46 |
В тундровой зоне на полигональных болотах, где лишайник произрастает почти сплошным ковром, проведенные в 1972 г. в течение 7 дней наблюдения за испарением методом теплового баланса также показали отсутствие связи испарения с радиационным балансом.
Низкая транспирационная способность лишайника, связанная с его физиологическими особенностями, отмечалась и па болотах Крайнего Севера ЕТС [98].
Для определения испарения с поверхности внутриболотных водоемов и получения расчетных соотношений испарения с гряд и озерков в грядо- во-озерковых комплексах и с озер разных размеров проводились наблю-
Е мм/месяц
Рис. 6.7. Зависимость испарения Е от Рис. 6.8. Соотношение испарения (Е)
радиационного баланса А? по испари- в грядово-озерковом комплексе в июне —
телям со сфагново-кустарничковой июле (1) и августе — сентябре (2). (/) и лишайниковой (2) растительностью.
218
дения на озерках (площадью 0,6 и 2,7 га) и на двух озерах (Ленинградском и Сымту-Лор, с площадями водного зеркала соответственно 2,3 и 4,7 км2).
Результаты пятилетних наблюдений показали, что соотношение испарения с гряд и озерков не остается постоянным в течение сезона. В первую половину лета (в июне-июле) испарение с гряд составляет 60—70% испарения с озерков, а в августе — сентябре — 50 —■ 60% (рис. 6.8).
Ег т/месяц
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
0 |
|
|
|
/ |
ъ/ |
|
|
с |
/ уэ о |
|
|
|
|
/ |
г |
|
|
|
О 1 • 2 |
О 40 30 120 160 Е1 мм/месяц
Рис. 6.9. Связь испарения с водной поверхности в микроозерке (Е\) и в озере (й2). 1 — оз. Ленинградское, 2 —- оз. Сымту-Лор.
Соотношение испарения с озерков и озер Ленинградского и Сымту- Лор (рис. 6. 9) оказалось практически одинаковым (около 10%), несмотря на большое различие в площадях водного зеркала и в расстоянии между пунктами наблюдений (около 150 км с севера на юг).
Для оценки испарения с озер больших размеров было найдено соотношение испарения с озер Ленинградского и Самот-Лор (площадь 61 км2). Испарение получено расчетным путем в соответствии с рекомендациями [197] по данным метеостанции Нижневартовск. Различие в испарении составило всего 4%. Поэтому испарение с озер площадью 2— 10 км2, имеющих наибольшее распространение на рассматриваемой территории, можно принимать в среднем на 10% меньше, чем испарение с озерков.
Используя рассмотренные выше соотношения испарения с гряд, мочажин, озерков и озер и учитывая площадь (в процентах), занятую различными микроландшафтами, для территории междуречья Ваха и Ватинского Егана [182] было рассчитано испарение с болот в целом за два вегетационных сезона (табл. 6.10). Расчет среднего многолетнего значения испарения с болот других районов зоны выпуклых олиготрофных болот с учетом площади различных микроландшафтов в этих районах (разд. 2) проводился по следующей схеме.
219
Таблица 6.10
Испарение (мм) с болотного массива междуречья Ваха и Ватинского Егана
(по данным наблюдений)
Микроландшафт |
Площадь болота, занятая | микроланд- 1 | шафтом, % [ |
Лишайниковый покров, % |
1968 г. |
1970 г. |
||||||||
VI |
VII |
VIII |
VI-VIII |
Вегетационный сезон |
VI |
VII |
VIII |
У1-УШ |
Вегетационный сезон |
|||
Группа лесных, мохово- лесных, моховых (редко облесенных) |
22 |
0 |
56 |
80 |
54 |
190 |
|
76 |
79 |
51 |
206 |
Группа мохово-травяных (топи) |
7 |
0 |
83 |
111 |
58 |
252 |
|
111 |
106 |
68 |
285 |
Грядово-мочажин- ный гряды 65% мочажины 35% |
24 |
25 0 |
31 29 |
40 38 |
25 20 |
96 87 |
|
50 39 |
47 37 |
29 24 |
126 100 |
Всего с микроландшафта |
|
|
60 |
78 |
45 |
183 |
|
89 |
84 |
53 |
226 |
Мочажинно- грядовый гряды 35% мочажины 65% |
4 |
25 0 |
17 54 |
22 70 |
14 38 |
53 162 |
|
27 72 |
26 69 |
16 44 |
69 185 |
Всего с микроландшафта |
|
|
71 |
92 |
52 |
215 |
|
99 |
95 |
60 |
254 |
Грядово-мочажнн- но-озерковый гряды 40% мочажины 30% озерки 30% |
10 |
25 0 |
19 25 30 |
25 32 50 |
15 17 34 |
59 74 114 |
|
31 33 27 |
29 32 34 |
18 20 29 |
78 85 90 |
Всего с микроландшафта |
|
|
74 |
107 |
66 |
247 |
|
91 |
95 |
67 |
253 |
Грядово-озерковый гряды 45% озерки 40% мочажины 15% |
15 |
25 0 |
18 35 12 |
25 65 16 |
17 42 9 |
60 142 37 |
|
26 36 17 |
25 45 16 |
16 39 10 |
67 120 43 |
Всего с микролаид- шафта |
|
|
65 |
106 |
68 |
239 |
|
79 |
86 |
65 |
230 |
Мочажинно-озер- ково-грядовый гряды 25% мочажины 35% озерки 40% |
18 |
25 0 |
12 29 35 |
16 38 65 |
10 20 42 |
38 87 142 |
|
19 39 36 |
18 37 45 |
11 24 39 |
48 100 120 |
Всего с микроландшафта |
|
|
76 |
119 |
72 |
267 |
|
94 |
100 |
74 |
268 |
220
|
, к о га (О Ь | V® к |
, - |
1968 г. |
|
|
1970 |
г. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
1 , |
|
|
|
|
1 о |
|
Микроландшафт |
« га ^ ! |
Я К Яё 1- |
VI |
VII |
VIII |
VI—VIII |
гг и о л _ |
VI |
VII |
VIII |
VI—VIII |
§ Ч О -й |
|
- ч Е 3 |
|
|
|
|
с" |
|
|
|
|
СЭ о л |
|
Всего с болота с |
|
|
66 |
97 |
60 |
223 |
273* |
88 |
89 |
61 |
238 |
288* |
учетом удельного веса микроландшафта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внутриболотные озера |
|
|
79 |
146 |
93 |
318 |
382 |
79 |
101 |
87 |
267 |
321 |
Всего с болотного |
|
|
|
|
|
|
295 |
|
|
|
|
294 |
массива с уче |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
том удельного веса озер (18,6%) и болот (82,4%) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* Испарение за 3-ю декаду мая и за сентябрь принято по расчету для Аган- Вахского подрайона зоны выпуклых олиготрофных (сфагновых) болот.
1. По зависимости (6.6) определялись месячные (за теплый период года) нормы испарения со сфагново-кустарничкового микроландшафта для отдельных пунктов (метеорологических и актинометрических станций) (табл. 6.12). При этом радиационный баланс был рассчитан по данным п. 6.1, а коэффициенты а (табл. 6.11) приняты в соответствии с рекомендациями, приведенными в работах[11, 171], для отдельных месяцев с учетом циклов жизнедеятельности болотной растительности в течение вегетационного периода.
2. За начало и конец вегетационного периода принимался переход среднесуточной температуры воздуха через +5° С по средним многолетним данным [11]. Продолжительность вегетационного периода определялась с точностью до декады.
3. Испарение с моховых, мохово-лесных и лесных микроландшафтов, а также с гряд (без лишайника) в комплексных микроландшафтах принято равным испарению со сфагново-кустарничкового микроландшафта.
4. Испарение с грядово-мочажинных комплексов микроландшафтов рассчитывалось при среднем для зоны соотношении площадей (гряд —
Таблица 6.11
Значения коэффициента я (мм/(ккал • см2)) в формуле (6.6) для зоны выпуклых олиготрофных болот Западной Сибири
Вегетационный сезон |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
||
1 |
дек. V — 3 дек. |
IX |
9,5 |
11,5 |
11,5 |
11,0 |
10,0 |
2 |
дек. V — 3 дек. |
IX |
9,5 |
10,8 |
11,5 |
11,0 |
10,0 |
3 |
дек. V — 3 дек. |
IX |
9,5 |
10,5 |
11,5 |
11,0 |
10,0 |
221
Таблица 6.12
Среднее многолетнее испарение (мм) со сфагиово-кустариичковых микроландшафтов зоны выпуклых олиготрофных болот Западной Сибири
|
Вегетационный сезон |
Я СО |
|||||||||||||
Станция |
начс |
л о |
конец |
|
VI |
VII |
VIII |
IX |
я 2 X 2 О |
||||||
|
декада |
месяц |
декада |
месяц |
V |
г? 8 и и |
|||||||||
Ивдель |
2 |
V |
2 |
IX |
46 |
85 |
91 |
62 |
19 |
303 |
|||||
Октябрьское |
3 |
V |
2 |
IX |
22 |
89 |
89 |
61 |
17 |
278 |
|||||
Березово |
|
V |
2 |
IX |
25 |
100 |
106 |
65 |
18 |
314 |
|||||
Бур ма ново |
2 |
V |
2 |
IX |
45 |
90 |
92 |
68 |
18 |
313 |
|||||
Ханты-Мансийск |
2 |
V |
3 |
IX |
44 |
92 |
89 |
61 |
25 |
311 |
|||||
Сытомино |
3 |
V |
3 |
IX |
22 |
91 |
88 |
65 |
25 |
291 |
|||||
Сургут |
3 |
V |
3 |
IX |
23 |
89 |
93 |
62 |
26 |
293 : |
|||||
Ларьяк |
3 |
V |
3 |
IX |
24 |
91 |
93 |
63 |
26 |
297 |
|||||
Александровское |
2 |
V |
3 |
IX |
48 |
96 |
98 |
68 |
25 |
335 |
|||||
Сым |
2 |
V |
2 |
IX |
44 |
89 |
97 |
61 |
18 |
;зо9; |
|||||
Гари |
1 |
V |
3 |
IX |
72 |
99 |
94 |
67 |
29 |
361 |
|||||
Леуши |
1 |
V |
3 |
IX |
66 |
93 |
84 |
64 |
25 |
332 |
|||||
Напас |
2 |
V |
3 |
IX |
45 |
89 |
89 |
51 |
16 |
290 |
|||||
Каргасок |
2 |
V |
3 |
IX |
48 |
94 |
96 |
70 |
28 |
336 |
|||||
Верхотурье |
1 |
V |
3 |
IX |
69 |
100 |
96 |
68 |
28 |
361 |
|||||
Пальменское |
1 |
V |
3 |
IX |
73 |
101 |
87 |
75 |
28 |
364 |
|||||
Янгил-Яг |
2 |
V |
3 |
IX |
48 |
89 |
88 |
66 |
30 |
321 |
|||||
Енисейск |
2 |
V |
3 |
IX |
48 |
95 |
87 |
58 |
38 |
316 |
|||||
Толька |
1 |
VI |
2 |
IX |
|
92 |
102 |
62 |
16 |
272 |
|||||
Верхнеимбатское |
1 |
VI |
2 |
IX |
|
96 |
107 |
52 |
19 |
274 |
|||||
Тобольск |
1 |
V |
3 |
IX |
76 |
107 |
94 |
71 |
29 |
377 |
|||||
Тавда |
1 |
V |
3 |
IX |
84 |
116 |
101 |
77 |
32 |
410 |
|||||
Старица |
2 |
V |
3 |
IX |
51 |
102 |
100 |
71 |
34 |
358 |
|||||
Пудино |
2 |
V |
3 |
IX |
51 |
104 |
89 |
73 |
33 |
350 |
|||||
Колпашево |
2 |
V |
3 |
IX |
45 |
86 |
88 |
62 |
27 |
308 |
|||||
50% и мочажин — 50%). При этом испарение с мочажин принималось на 43% выше, чем с гряд.
5. Испарение с грядово-озерковых микроландшафтов рассчитывалось исходя из следующего соотношения площадей, занятых отдельными элементами: гряд — 50%, мочажин — 30%, озерков — 20%. Испарение с озерков в среднем для всех болотных районов больше, чем испарение с гряд, на 54% в мае — июле и на 82% в августе — сентябре.
6. Уменьшение испарения с гряд за счет лишайников производилось в зависимости от процента площади покрытия ими по данным табл. 6.9. Они имеют значительное распространение во 2, 3, 5 и 9-м болотных районах (см. рис. 2. 3), где занимают от 5 до 25% площади гряд.
Результаты расчета представлены в табл. 6.13.
222
Таблица 6.13
Среднее многолетнее испарение (мм) с болот в зоне выпуклых олиготрофных болот
Болотный район (подрайон) |
Заболоченность района, % |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
Вегетационный сезон |
1. Северо-Сосьвинский |
16 |
36 |
97 |
101 |
67 |
18 |
319 |
2. Казымский |
30 |
31 |
99 |
102 |
66 |
21 |
319 |
3. Обь-Кондинский |
57 |
51 |
105 |
100 |
72 |
24 |
352 |
4. Кондо-Тавдинский |
40 |
|
|
|
|
|
|
северная часть |
|
56 |
108 |
113 |
80 |
23 |
380 |
южная часть |
|
84 |
119 |
108 |
84 |
33 |
428 |
5, Лямин-Вахский |
56 |
|
|
|
|
|
|
Лямип-Пимский |
70 |
23 |
98 |
96 |
71 |
28 |
316 |
Пим-Аганский |
70 |
27 |
103 |
105 |
74 |
32 |
341 |
Аган-Вахский |
35 |
26 |
106 |
109 |
69 |
23 |
333 |
6. Обь-Иртышский |
36 |
|
|
|
|
|
|
Салым-Балыкский |
30 |
35 |
106 |
106 |
73 |
28 |
348 |
Демьяно-Васюганский |
35 |
56 |
107 |
108 |
76 |
34 |
381 |
Туртас-Иртышский |
45 |
72 |
125 |
112 |
85 |
40 |
434 |
7. Тым-Кетский |
40 |
56 |
113 |
116 |
76 |
27 |
388 |
К Чулымский |
25 |
48 |
90 |
92 |
62 |
33 |
325 |
9. Приенисейский |
10 |
|
|
|
|
|
|
северная часть |
|
|
102 |
111 |
60 |
21 |
294 |
южная часть |
|
55 |
98 |
100 |
| 67 |
44 |
364 |
Испарение с болот южной части Западно-Сибирской равнины, где преобладают низинные болотные массивы, рассмотрено ранее в работах С. М Новикова [141, 144]. Им обобщены результаты исследований, проведенных ГГИ в 1958—1960 гг., выведены зависимости испарения от радиационного баланса и поглощенной радиации (суммарная радиация минус отраженная) и найдены связи расчетных коэффициентов (ос и (3) с уровнями болотных вод. Для низинных болот, амплитуда колебаний уровней которых в теплый период года вдвое больше, чем па верховых, учет изменения коэффициентов а и р в зависимости от уровня болотных вод значительно уточняет расчет испарения.
Используя полученные зависимости и метеоданные станции Тюмень, С. М. Новиков рассчитал месячные величины испарения с осоково-гип- новых микроландшафтов за теплый период года (май — сентябрь) за 45 лет и построил кривые обеспеченности. Вычисленные средние многолетние значения испарения оказались близкими к измеренным по испарителям ГГИ-Б-1000 на Тюменской болотной гидрометеорологической станции в среднем за 7 лет наблюдений (табл. 6.14).
Для характеристики испарения с низинных травяных и мохово-тра- вяных микроландшафтов в южной части лесной зоны и в лесостепной зоне могут быть использованы рассчитанные по данным метеостанций
223
Таблица 6.14
Вычисленное и измеренное испарение с осоково-гипнового микроландшафта (Тарманский болотный массив)
Испарение, мм |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
Вычисленное [141] |
. 70 |
119 |
96 |
67 |
41 |
— |
Измеренное но испарителям [98] |
— |
— |
86 |
67 |
40 |
8 |
Таблица 6.15
Значения испарения (мм) различной обеспеченности, вычисленные по метеорологическим данным станций Тюмень, Куйбышев (Барабинский)
и Новосибирск
|
Май |
Июнь |
Июль |
Август |
Сентябрь |
|||||||||||||
р % |
Тюмень |
Куйбышев |
Новосибирск |
л о г 9 н |
Куйбышев |
Новосибирск |
Тюмень |
Куйбышев |
Новосибирск |
Тюмень |
Куйбышев |
Новосибирск |
л 51 г 9 н |
Куйбышев |
Новосибирск |
|||
1 |
116 |
119 |
119 |
159 |
158 |
164 |
134 |
142 |
138 |
111 |
117 |
115 |
63 |
62 |
64 |
|||
3 |
104 |
109 |
106 |
147 |
146 |
153 |
126 |
132 |
129 |
98 |
105 |
102 |
58 |
59 |
59 |
|||
5 |
99 |
101 |
101 |
144 |
142 |
148 |
121 |
129 |
124 |
94 |
98 |
96 |
55 |
56 |
57 |
|||
10 |
90 |
93 |
92 |
138 |
136 |
140 |
115 |
119 |
116 |
87 |
90 |
87 |
51 |
53 |
53 |
|||
20 |
83 |
84 |
83 |
129 |
127 |
131 |
108 |
110 |
107 |
79 |
80 |
78 |
47 |
49 |
49 |
|||
30 |
76 |
78 |
76 |
124 |
121 |
125 |
103 |
104 |
102 |
73 |
74 |
72 |
44 |
46 |
46 |
|||
40 |
71 |
73 |
73 |
119 |
116 |
120 |
99 |
100 |
98 |
69 |
69 |
67 |
42 |
44 |
44 |
|||
50 |
67 |
70 |
67 |
116 |
113 |
115 |
95 |
95 |
94 |
66 |
66 |
63 |
40 |
43 |
41 |
|||
60 |
64 |
56 |
64 |
113 |
108 |
110 |
91 |
91 |
90 |
63 |
62 |
59 |
38 |
40 |
39 |
|||
70 |
60 |
63 |
60 |
110 |
105 |
106 |
87 |
87 |
87 |
59 |
58 |
56 |
37 |
39 |
37 |
|||
80 |
57 |
58 |
56 |
106 |
100 |
100 |
84 |
83 |
84 |
56 |
53 |
53 |
34 |
36 |
35 |
|||
90 |
52 |
55 |
50 |
103 |
96 |
93 |
79 |
76 |
79 |
52 |
50 |
49 |
32 |
34 |
31 |
|||
95 |
50 |
51 |
48 |
99 |
91 |
88 |
75 |
73 |
75 |
49 |
46 |
45 |
31 |
31 |
29 |
|||
Тюмень, Куйбышев (Барабинский) и Новосибирск значения испарения разной обеспеченности (табл. 6.15).
Испарение с болот в зонах полигональных, плоскобугристых и крупнобугристых болот не рассчитывалось. Проведенные предварительные исследования показали, что обилие лишайника в растительности болот и вечная мерзлота, располагающаяся близко к поверхности, сильно изменяют процесс испарения, значительно уменьшая его на единицу прихода солнечной радиации.
224
7
Внутриболотные реки и некоторые особенности их гидрологического режима
Внутриболотные реки являющиеся неотъемлемым элементом болотных макроландшафтов и их гидрографической сети, в значительной мере определяют степень естественного дренирования болот и заболоченных земель. В связи с этим при освоении болот водотоки такого типа представляют большой интерес, так как их можно использовать в качестве водоприемников для отвода болотных вод с осушаемых территорий, а также в целях регулирования водного режима болот.
Вместе с тем внутриболотные реки, имеющие, как правило, небольшие размеры, изучены крайне слабо. Почти во всех работах, посвященных вопросам речной гидрологии Западно-Сибирской равнины [106, 185], рассматривается режим средних и крупных рек. По малым же водотокам Западной Сибири имеется только одна работа [145], в которой приводится краткая характеристика малых водотоков, расположенных на относительно крупных болотных массивах.
Внутриболотные реки Западно-Сибирской равнины стали изучаться с 1958 г. одновременно с началом комплексных исследований болот, проводившихся экспедициями Государственного гидрологического института (см. разд. 1).
Приводимая ниже характеристика, строение и режим внутриболот- ных рек Западной Сибири, а также структура их сети составлены преимущественно на основе обобщения материалов, собранных Западно- Сибирской экспедицией ГГИ, и отчасти данных, полученных на стационарной сети станций и постов ГУГМС.
Наряду с описанием особенностей строения и режима внутриболот- ных водотоков в ряде случаев приводятся данные и но более значительным рекам, в которые впадают малые внутриболотные водотоки. В зависимости от полноты и качества исходных данных характеристика рек разных болотных зон дается с различной степенью подробности.
Внутриболотная речная сеть Западно-Сибирской равнины рассматривается по трем ее частям, различающимся по природным условиям: северной, с южной границей по линии Сибирских Увалов, центральной, южная граница которой проходит по параллели 58°, и южной, расположенной к югу от 58-й параллели. Целесообразность такого разделения
1 «Внутриболотными реками» (в соответствии с принятыми в гидрологии болот определениями элементов внутриболотной гидрографической сети) названы реки, находящиеся в болотных ландшафтах и протекающие в руслах, залегающих непосредственно в торфяной;'Залежи, или отделяющиеся от последней узкими, шириной не более 200 м, полосами минеральных земель. Все внутриболотные реки по их длине и размерам водосборной площади относятся к категории малых рек.
8 Зак. 3185
225
территории равнины обусловлена сильно различающимися физико-географическими условиями.
Северная часть равнины умеренно заболочена и слабо заторфована, центральная ее часть сильно заболочена и заторфована, отличается оптимальными условиями для развития болот; южная часть равнины, расположенная в зоне неустойчивого и недостаточного увлажнения, относительно слабо заболочена.
7.1. Реки северной части равнины
Внутриболотные реки этого региона, и в частности полуостровов Ямал и Гыданского, бассейна р. Надыма, в своем большинстве протекают в относительно глубоких, заболоченных логах. Система логов в рассматриваемой части равнины создает своеобразную структуру сети болотных рек (рис. 7.1), особенностью которой является расположение истоков водотоков на возвышенных и незаболоченных участках. Чаще всего здесь реки вытекают из водораздельных озер. Однако в более заболоченных районах этой территории, например в бассейне р. Пур, структура внутриболотной сети несколько отличается от указанной выше: реки имеют разветвленную древовидную форму, а бассейны их полностью заболочены (рис. 7.2). Обследований внутриболотных рек
Рис. 7.1. Структура внутриболотной гидрографической сети северной части Западно-Сибирской равнины.
1 — болота, 2 — суходолы.
226
Рис. 7.2. Структура внутриболотной гидрографической сети в наиболее заболоченных районах северной части Западно-Сибирской равнины. Усл. обозначения см. рис. 7.1.
в данной части равнины не проводилось. Поэтому составить их гидрографическую и тем более гидрологическую характеристику не представилось возможным.
7.2. Реки центральной части равнины
Реки центральной части Западно-Сибирской равнины образуют хорошо развитую внутриболотную речную сеть на обширных водораздельных пространствах между средними реками, сплошь покрытых сильно обводненными болотами с множеством озер различных размеров.
Как было показано в разд. 2, различия в строении болотных ландшафтов зоны олиготрофных (сфагновых) болот, занимающей практически всю центральную часть равнины, обусловили возможность подразделения ее на девять болотных районов. Анализ строения гидрографической сети этих районов позволяет установить некоторые различия и в структуре внутриболотной речной сети. Наибольшие различия наблюдаются между болотными районами, резко отличающимися по степени обводненности болотных микроландшафтов. Вследствие этого в пределах центральной части равнины целесообразно рассматривать
227
Рис. 7.3. Структура внутриболотной гидрографической сети Лямин- Вахского района центральной части Западно-
Сибирской равнины. Усл. обозначения см. рис. 7.1.
строение и режим малых внутриболотных рек по трем болотным районам: Лямин-Вахскому, Конда-Тавдинскому и Обь-Иртышскому.
Внутриболотные реки Лямин-Вахского района (Сургутское Полесье) имеют своеобразную структуру речной сети. Особенность ее состоит в том, что из-за огромного количества озер на водораздельных пространствах водотоки в сочетании с озерными водоемами, через которые они протекают, образуют единую гидрографическую сеть, представляющую собой систему озер, соединенных между собой небольшими
Рис. 7.4. Структура внутриболотной гидрографической сети Конда-Тавдинского района центральной части Западно-Сибирской равнины.
Усл. обозначения см. рис. 7.1.
протоками (рис. 7.3). Такая структура внутриболотной речной сети характерна для центральных наиболее уплощенных частей водоразделов рек Лямина, Пима, Тромъегана, Агана, а также и для сильно „за- озеренных" участков водораздельных территорий в бассейнах крупных и средних рек других болотных районов.
В Конда-Тавдинском районе, где преобладают грядово-мочажин- ные комплексные микроландшафты и микроландшафты лесной и мохово-лесной групп, среди которых озер значительно меньше, внутриболот- ная речная сеть имеет другую структуру, что хорошо видно на рис. 7.4. Здесь в пределах границ болотных массивов речная сеть развита слабо, сток из внутриболотных озер осуществляется преимущественно через обширные проточные топи, тянущиеся широкими лентами между мезо- ландшафтами с выпуклой формой поверхности.
В Обь-Иртышском районе сеть внутриболотных водотоков имеет „прямоугольно-перистую структуру" (рис. 7.5) с расположением исто-
229
Рис. 7.5. Структура внутриболотной гидрографической сети Обь-Иртышского района центральной части Западно-Сибирской равнины. Усл. обозначения см. рис. 7.1.
ков рек в пределах границ болотных массивов, на которых преобладают грядово-мочажинные микроландшафты.
Внутриболотные реки центральной части равнины берут начало из озерков или проточных топей и протекают по болотам почти исключительно в торфяных берегах. При этом типы болотных микроландшафтов, примыкающих непосредственно к руслу реки, меняются по ее длине (от истока к устью) от сильно обводненных и труднопроходимых топей до относительно „сухих" микроландшафтов лесной и мохово-лесной групп.
Характерной особенностью малых рек рассматриваемой части равнины является отсутствие в их верхнем и среднем течении ясно выраженных долин и пойм. Здесь они протекают в очень пологих ложбинах, расположенных между отдельными повышенными участками болотных массивов. Лишь в самом нижнем течении, где река обычно протекает в минеральных берегах, долина приобретает ясно выраженную У-образ- ную форму. Ширина долины в приустьевых участках составляет не более 100—300 м.
На внутриболотных реках, особенно в их верхних частях, встречаются участки, где открытое русло исчезает и вода движется концентрированным потоком внутри залежи. Длина таких участков в отдельных случаях достигает нескольких километров. Направление внутриза- лежной реки (ручья) на поверхности болота прослеживается либо по цепочке открытых ям („окон") с очень слабым течением воды, либо по надрусловой растительности (береза, осока, вахта, тростник), достаточно четко отмечающей положение внутризалежного русла. Участки с закрытым внутризалежным руслом часто встречаются при выходе рек из озер и при впадении их в озера.
Меандрирование речных русел в пределах границ болот, как правило, довольно слабое, на минеральных островах и суходолах—значительное. В нижнем течении рек к их руслам примыкают заболоченные леса, постепенно переходящие в узкие полосы суходольных лесов на минеральных почво-грунтах. Длина внутриболотных водотоков колеблется в широких пределах (5—200 км) и зависит от размеров болотных массивов. Русла рек преимущественно ящикообразные почти на всем их протяжении. Ширина рек в среднем течении чаще всего 2—4 м, в отдельных местах (озеровидных расширениях) 7—10 м; глубины соответственно 0,7—1,2 м и 2,0—3,0 м. Дно, как правило, торфяное. Берега водотоков сложены преимущественно торфом, имеют высоту над урезом воды до 1,0 м (на участках, проходящих через топи — всего 0,1 — 0,2 м), обрывистые, часто с нависающей дерниной, состоящей из болотной растительности. Конкретные сведения о водосборах, долинах и руслах некоторых внутриболотных рек рассматриваемой территории, обследованных экспедицией ГГИ, приведены в приложении 25. Гидрологический режим внутриболотных рек центральной части Западно- Сибирской равнины определяется не только их размерами и характером связи с озерами и болотами, но и климатическими условиями этой территории.
Исследования режима внутриболотных рек, проводившиеся Западно-Сибирской экспедицией ГГИ, в этой части равнины охватывают отдельные водотоки бассейнов рек Конды и Агана, междуречий Ваха и Ватинского Егана, Большого Салыма и Большого Югана. Перечень гидрологических работ, выполненных этой экспедицией на внутриболотных реках Западной Сибири, приведен в приложении 20.
231
Характеристика режима внутриболотных рек рассматриваемой центральной части равнины составлена в основном по материалам экспедиционных наблюдений (приложение 20), так как водомерные посты и гидрометрические створы сети Гидрометслужбы на этой территории расположены лишь на больших и средних реках. Однако полученные экспедицией данные за кратковременный период не позволяют достаточно полно осветить режим даже исследованных внутриболотных водотоков. Поэтому была сделана попытка удлинить имеющиеся для этих малых рек ряды наблюдений за уровнем воды, стоком, толщиной льда и другими элементами их режима по графикам связи с аналогичными элементами режима более значительных, лучше изученных, соседних водотоков с площадями водосборов 5000—16 000 км2, принадлежащих к категории средних рек. Возможность использования для этой цели данных по режиму средних рек применительно к территории центральной части Западной Сибири основано в значительной мере на следующих положениях:
1. Ландшафтные условия на водосборах малых (внутриболотных) и средних рек этой территории весьма близки вследствие ее большой (в целом) заболоченности и относительного однообразия типов болот. Несколько отличаться водосборы могут лишь по степени заболоченности.
2. Различия в водном режиме средних и малых рек заметно сглаживаются благодаря относительно высокой естественной зарегулиро- ванности стока местных внутриболотных водотоков болотно-озерными системами.
Указанными выше природными особенностями, очевидно, обусловливается относительная стабильность соотношений между отдельными элементами режима малых и средних рек, расположенных в исследованных экспедицией районах центральной части Западно-Сибирской равнины (бассейн р. Конды и междуречье Ваха и Ватинского Егана), что подтверждается достаточной теснотой многих построенных коррелятивных связей.
Для внутриболотных водотоков, расположенных на междуречье Ваха и Ватинского Егана, а также в бассейне Агана, в качестве реки-аналога принята р. Аган у с. Вар-Еган, а для водотоков, находящихся в бассейне р. Конды,— р. Конда у д. Чантырьи.
Приводимая ниже характеристика водного и ледового режимов внутриболотных рек центральной части Западно-Сибирской равнины и их особенностей базируется, как уже указывалось, главным образом на данных наблюдений, относящихся непосредственно к этим малым водотокам, а также на сведениях, полученных в результате удлинения коротких рядов наблюдений по вышеупомянутым связям.
7.2.1. Уровенный режим. Весеннее половодье на исследованных внутриболотных реках и ручьях в бассейне р. Конды начинается обычно в первой декаде апреля, а на междуречье Ваха и Ватинского Егана— в третьей декаде апреля. Весенний подъем уровня на внутриболотных водотоках обычно наступает на 3—8 дней раньше, чем на средних реках (связь 1 па рис. 7.6, табл. 7.1). Максимальные же уровни половодья, являющиеся, как правило, и наивысшими годовыми, наблюдаются в течение 1—5 дней в первой — второй декадах мая (рис. 7.7). На водотоках, сток которых сильно зарегулирован озерами, они наступают на 5—7 дней позже, чем на водотоках с незарегулированным сто
232
ком (связи II и III на рис. 7.6), и на 10—20 дней раньше по сравнению со средними реками (табл. 7.1).
Высота подъема половодья 0,3—1,0 м, на средних реках — от 2 до 4 м. Интенсивность нарастания уровня в это время 4—30 см/сутки. Спад половодья продолжается до июня — июля. Нередко оно сливается с летними дождевыми паводками (ри,с. 7.7).
10.У1
Рис. 7.6. Связь между датами начала подъема и максимального уровня весеннего половодья на малых (внутриболотных) и средних (р. Аган — с. Вар-Еган, р. Конда — д. Чан- тырья) реках.
Внутриболотные реки: /-- Большой Еган— створ II, 2— Большой Еган -створ III, 3--руч. Быстрый — нижний створ, 4 — Большой Тетер — нос. Геофизиков, 5 — Мор- тымья - - д. Мортымья; /- линия связи дат начала подъема половодья, II —линия связи дат весеннего половодья зарегулированных рек. III — линия связи дат весеннего половодья незарегулировшшых рек.
20. IV ЗОЛ Ю.У 20. V Средние реки
ЮМ 20. VI
После спада весеннего половодья наступает период летне-осенней межени. Продолжающаяся до октября межень в первую ее половину нарушается дождевыми паводками, а во вторую — обычно отличается устойчивым снижением уровня. Низшие летне-осенние уровни чаще всего приходятся на сентябрь. Па режим уровней внутриболотных рек и ручьев в летний период влияет бурно развивающаяся в их руслах водная растительность. После перехода температуры через 0° С во время наступления ледостава осенью уровни несколько поднимаются, затем происходит их спад, который продолжается в течение всей зимы до начала весеннего снеготаяния. Зимние минимальные уровни, приходящиеся в большинстве случаев на конец зимы, обычно на 10—20 см ниже летних. Колебания уровня рек и ручьев в зимний период незначительны, так как в этот сезон они питаются преимущественно болотными водами. Некоторые малые водотоки зимой промерзают. Годовая амплитуда колебания уровня воды на водотоках с незарегулированным озерами стоком составляет 0,6—1,0 м. На участках рек и ручьев, расположенных вблизи озер, из которых они вытекают, изменение уровня за год на 30—40 см меньше, чем па участках, далеко отстоящих от таких водоемов, что в значительной степени свидетельствует о регулировании внутриболотными озерами стока малых водотоков.
7.2.2. Режим стока. Методы расчета речного стока, рекомендуемые действующими в настоящее время Указаниями [196], и региональные уточнения их, приводимые в монографии „Ресурсы поверхностных вод СССР" [168], позволяют достаточно надежно рассчитать сток при ограниченности или отсутствии данных наблюдений, особенно для больших и средних рек. Для малых же рек, в том числе и внутриболотных водотоков, на режим которых сильное влияние оказывают местные гид-
233
Таблица 7.1
Даты начала весеннего половодья н наступления его максимума и амплитуда изменения максимальных уровней на внутриболотных реках центральной части Западно-Сибирской равнины
Река —пункт |
о Я л _ |
Период, за который приводятся данные |
Дата начала половодья |
Дата наступления максимума |
Амплитуда изменений максимальных |
||||||
Площа, досбор; |
ранняя |
поздняя |
средняя |
ранняя |
поздняя |
средняя |
уровней весеннего половодья, см |
||||
Малые реки Бассейн р. Конды
Мортымья — д. Мортымья |
— |
1948—70 |
21/111-55 |
26/1У-58 |
8/1V |
20/1У-51, 67 |
17/У1-69 |
21/У |
— |
||||||
Большой Тетер — пос. Геофизиков |
570 |
1948—70 |
21/111-55 |
26/1У-58 |
8/1У |
11/1У-51, 67 |
9/У1-69 |
10/У |
— |
||||||
|
Междуречье Ваха и Ватинского Егаиа |
|
|
|
|
||||||||||
Большой Егаи — створ II |
11,8 |
1954-72 |
6/1У-61 |
15/У-70 |
29/1V |
13/1У-67 |
30/У-63 |
10/У |
116 |
||||||
Большой Егаи — створ III (расположен в 60 м ниже оз. Проточного). |
26,6 |
1954—72 |
6/1У-61 |
15/У-70 |
29/1У |
23/1У-67 |
8/У1-63 |
18/У |
69 |
||||||
руч. Быстрый — нижний створ (расположен в 40 м от оз. Проточного) |
8,94 |
1954—72 |
6/1У-61 |
15/У-70 |
29/1У |
13/1У-67 |
30/У-63 |
10/У |
77 |
||||||
|
|
Средние реки |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Кон да — д. Чаитырья |
13900 |
1948—70 |
25/111-55 |
1/У-58 |
11 /IV |
10/У-51, 67 |
16/У1-69 |
27/У |
— |
||||||
Аган — с. Вар-Еган |
15500 |
1954-72 |
8/1У-61 |
23/У-70 |
З/У |
11/У-67 |
10/У1-63 |
1/У1 |
— |
||||||
Рис. 7.7. График колебаний уровня воды на реках Большом Егане и Большом Тетере. / — Большой Г.ган —створ II. 1972 г.; 2 Большой Кган - створ III, 1972 г.; 3 — Большой Тетер пос. Геофизиков, 1966 г.
роморфологические особенности территории, точность расчета стока по общим упомянутым выше зависимостям до сего времени не установлена, в частности, из-за отсутствия на этих реках достаточно длительных рядов наблюдений за стоком. Как уже отмечалось ранее, материалов стационарных наблюдений за режимом внутриболотных водотоков Западной Сибири почти нет. Поэтому параметры расчетных формул для таких рек этой территории установлены по данным наблюдений, относящимся к более значительным по размерам рекам. Кратковременные, 2—5-летние, наблюдения за стоком некоторых внутриболотных рек центральной части Западной Сибири выполнены экспедицией ГГИ в 1965—1972 гг. В результате этих наблюдений были получены данные (приложение 21), которые позволяют выявить некоторые особенности в режиме стока внутриболотных водотоков. Анализ данных по стоку указанных малых рек дал возможность сопоставить по некоторым характеристикам стока их фактические значения с соответствующими значениями для средних рек, а в отдельных случаях и с расчетными значениями стока, полученными по существующим рекомендациям.
Для водного режима внутриболотных рек рассматриваемой территории типично весеннее половодье, имеющее одновершинную пикооб- разную форму и дождевые летне-осенние паводки, иногда накладывающиеся на спад половодья. Половодье на этих реках (рис. 7.8) начинается чаще всего в конце апреля (бассейн р. Конды) и середине мая (междуречье Ваха и Ватинского Егана) и заканчивается в первой половине июня. После спада половодья наступает период летне-осенней, а затем, с конца октября — начала ноября, зимней межени. Летне- осенняя межень нарушается дождевыми паводками, зимняя, более низкая-и устойчивая, продолжается до начала весеннего подъема уровня.
Норма стока двух внутриболотных водотоков, р. Сымту (в створе I) и ручья Быстрого (в нижнем створе), определенная по графикам связи годовых, сезонных и месячных значений стока этих водотоков, имеющих короткие ряды наблюдений, и р. Агана, средний сток для которой мог быть вычислен по многолетнему периоду наблюдений, оказалась равной для первого из водотоков (р. Сымту) 8,5 л/(с-км2) и для второго (руч. Быстрый) 7 л/(с-км2) (рис. 7.9). Приведенные выше значения нормы стока указанных водотоков близки к ее значениям, получаемым по карте среднего стока, рекомендуемой в работе [168]. Однако решение вопроса о возможности применения существующей карты среднего стока рек [168] для расчета по ней нормы стока внутриболотных водотоков Западной Сибири требует дальнейших разработок на основе материалов более продолжительных наблюдений на нескольких малых реках.
О внутригодовом распределении стока малых водотоков рассматриваемой территории приближенно можно судить по данным, содержащимся в табл. 7.2. Эти данные показывают, что сток за летне-осенний сезон составляет значительную долю его годовой величины, близкую к доле стока весеннего половодья. Распределение стока внутри теплого периода года характеризуется относительной равномерностью. Последнее, очевидно, обусловливается значительной естественной зарегулиро- ванностью стока внутриболотных водотоков центральной части равнины озерами и болотно-озерными системами. В весенний период находящиеся в пределах площадей водосборов расматриваемых рек озера,
236
Рис. 7.8. Гидрографы стока рек Большого Егана и Большого Тетера. / — Большой Еган — створ II, 1970 г.; 2 — Большой Еган — створ III, 1970 г.; 3—Большой Тетер — пос. Геофизиков, 1965 г.
грядово-озерковые, грядово-мочажинные микроландшафты и топи аккумулируют талые воды, а в дальнейшем медленно отдают их в мелкие русла водотоков, врезанных в торфяную залежь. На внутриболотных водотоках, сток которых относительно слабо зарегулирован (например, Большой Еган — створ II), объем его за летне-осеннюю межень меньше, чем за весенний период. На зимний сток внутриболотных рек приходится около 10—15% его годового объема. Наибольший месячный сток этих водотоков, большей частью составляющий примерно 30% (такую же величину он имеет и на средней реке Аган у с. Вар- Еган), наблюдается в мае, июне, а их наименьший месячный сток
Мл./(с-км2)
50
40
%30 §
I
.6 <о
10
0 10 20 30 0 10 20 30Мл/(с-км2) р. Аган — с. Вар -Еган
Рис. 7.9. Графики связи годовых, сезонных и среднемесячных модулей стока.
1 — годовые, 2 — сезонные, 3 — месячные.
(0,5—4%) •— в марте — апреле. Аналогичное распределение годового стока имеет и средняя по размеру р. Аган у с. Вар-Еган.
Данные по максимальному стоку внутриболотных рек рассматриваемой территории, полученные экспедицией ГГИ, приведены в приложении 21. Эти данные, как уже отмечалось, относятся к кратковременному периоду и поэтому совершенно недостаточны для оценки изменчивости максимального стока указанных водотоков. Вместе с тем по ним можно получить представление о некоторых особенностях формирования максимального стока малых рек и о его модулях. Наблюденные на малых реках максимальные модули стока во время половодья составляли 10—186 л/(с-км2). Сравнение максимальных модулей стока весеннего половодья рассматриваемых внутриболотных водотоков за отдельные годы с соответствующими величинами по средней реке Аган у с. Вар-Еган показывает, что на малых реках с зарегулированным озерами стоком максимальные модули в 1,5 раза меньше, а с незаре- гулированным стоком — во столько же раз больше, чем на упомянутой средней реке. Сравнение приведенных в приложении 21 годовых максимумов стока со средними максимальными модулями весеннего стока с малых речных водосборов Европейской территории Союза показыва-
238
Таблица 7.2
Распределение годового стока малых внутриболотных рек центральной части Западно-Сибирской равнины по месяцам и сезонам (в %) (средние значения за 1970-72 и 1971-72 гг.)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Весна IV—VI |
|
Период |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
VII—XI |
Зима XII—III
Внутриболотные (малые) реки
р. Большой Егаи — створ II. Площадь водосбора 11,8 км2 1970—72 2,9 2,2 2,5 2,5 44,4 15,7 13,8 3,9 4,8 4,7 3,0
р. Большой Еган — створ III*. Площадь водосбора 26,6 км2
1970-72 5,12 4,05 3,26 4,65 12,6 17,7 14,4 9,30 7,44
руч. Быстрый — Нижний створ*. Площадь водосбора 8,94 км2
1970—72 3,89 2,00 1,26 1,79 27,5 21,0 11,6 6,0 6,0 руч. Без названия — устье. Площадь водосбора 3,2 км2
1971—72 1,4 0,92 0,53 0,92 28,6 34,7 9,1 3,8 5,6 руч. Без названия — устье. Площадь водосбора 14,7 км2
1971—72 2,50 2,19 1,98 2,08 31,2 24,0 5,21 4,69 7,29
руч. Без названия — устье. Площадь водосбора 14,8 км2
1971—72 1,62 1,28 1,03 1,88 38,5 21,4 5,90 4,70 7,3
р. Сымту — створ I. Площадь водосбора 53,5 км2
1971—72 2,22 1,78 1,26 1,19 23,7 26,7 10,4 6,82 6,97 8 р. Сымту — створ II*. Площадь водосбора 94 км2
11,9
1971—72
4,1
3,1
2,0 1,4 19,4 25,4
6,3 6,7 Средняя река
6,98 5,58 6,8 8,85 8,90 ,90 7,5
р. Аган — с. Вар-Еган. Площадь водосбора 15 500 км2
1970—72 3,2 2,54 2,31 2,2 12,5 28,6 15,1
1971—72 3,3 2,4 2,2 2,3 15,5 27,1 12,3
* Реки с зарегулированным озерами стоком,
7,8 7,5
7,54 7,3
7,66 8,9
7,91
7,95
4,7
6,25
4,70
6,23
7,0
6,2 6,6
1,6
6,51
6,32
2,9
3,91
2,78
3,86
5,2
4,35 4,6
62,6
34,9 50,3
64.2
57.3 61,8
51,6 46,2
43,3 44,9
28,2
46,2 36,2 30,0
32.2 31,5
39.3
39.4
44,3 42,6
9,2
18,9 13,5 5,8 10,5 6,7 9,1 14,4
12.4
12.5
ет, что последние в большинстве случаев выше. Меньшие значения модулей максимального стока Западно-Сибирских внутриболотных рек но сравнению с малыми реками ЕТС, вероятно, могут быть объяснены главным образом достаточно высокой зарегулированностью стока первых из них многочисленными озерами и сильно обводненными грядово- озерковыми и грядово-мочажинными комплексами, что уже отмечалось ранее.
Минимальный сток рассматриваемых малых рек находится в тесной связи с режимом уровня болотных вод и промерзанием торфяной залежи. В конце зимы (марте—апреле) наименьшие суточные расходы воды внутриболотных водотоков составляют всего 0,06—0,002 м3/с, в отдельные суровые зимы близки к нулю.
Летне-осенние наименьшие расходы этих водотоков в 3—6 раз больше минимальных зимних. Время их наступления чаще всего приходится на август—сентябрь.
7.2.3. Ледовый режим. Ледовый режим внутриболотных рек центральной части Западно-Сибирской равнины характеризуется рядом общих черт с малыми неболотными реками равнинных областей, в частности отсутствием весеннего и осеннего ледоходов и таянием льда на месте. Существенное влияние на ледовый режим рассматриваемых водотоков оказывают внутриболотные озера. Участки рек, находящиеся в непосредственной близости от истоков из озер, обычно замерзают значительно позже, чем более удаленные от озер. В теплые зимы приозерные участки водотоков не покрываются льдом благодаря отепляющему влиянию вод, поступающих в них из озер.
На основе ранее высказанных соображений (см. п. 7.2) построены графики связи дат установления устойчивого ледостава на малых внутриболотных и средних реках.
На рис. 7.10 показаны связи: верхняя — для приозерных участков внутриболотных рек, нижняя — для их участков, находящихся в 1—2 км и более от озер. Замерзание малых внутриболотных водотоков обычно происходит в период с третьей декады октября по первую декаду декабря (табл. 7.3). Из рис. 7.10 видно, что замерзание на приозерных створах происходит на месяц и более позже, чем на средних реках. На остальных участках этих рек, при раннем похолодании, ледяной покров образуется на 5—7 дней раньше, а при поздних похолоданиях — примерно на столько же дней позже, чем на средних реках (рис. 7.10). Ранние даты установления ледостава на внутриболотных реках приходятся: для приозерных участков на 2/Х1, для участков же, удаленных от озер, на 2/Х, а поздние —
_!__
20. X 30. X Ю.Х1 Средние реки
20.Х1-
Рис. 7.10. нонления
Графики связи дат уста- ледяного покрова на малых (внутриболотных) и средних (р. Аган — с. Вар-Еган, р. Конда — д. Чаитырья) реках. Усл. обозначения см. рис. 7.6.
240
Таблица 7.Й
Сроки наступления основных фаз ледового режима и максимальная толщина на внутриболотных реках центральной части
Западно-Сибирской равнины
Река — пункт |
Площадь водосбора, км2 |
Период, за который приводятся наблюдения |
Дата замерзания |
Дата вскрытия |
Максимальная толщина льда, см |
|||||||||
1 ранняя | поздняя |
средняя |
ранняя |
поздняя |
средняя |
наибольшая |
наименьшая |
средняя |
|||||||
Малые реки
Бассейн р. Конды
Мортымья — д. Мортымья |
— |
1948—70 |
30/1Х-57 |
25/Х1-48 |
26/X |
14/111-51 |
20/У-68 |
7/1У |
— |
— |
Большой Тетер — пос. Геофизи |
570 |
1948—70 |
30/1Х-57 |
25/Х1-48 |
26/X |
14/111-51 |
20/У-68 |
7/1У |
— |
—. |
ков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Междуречье Ваха и Ватинского Егана
Большой Еган — створ II |
11,8 |
1954— |
-73 |
2/Х-57 |
15/Х1-55 |
25/Х |
8/1У-67 |
25/У-69 |
4/У |
76 |
46 |
Большой Еган — створ III (расположен в 60 м ниже оз. Проточного) |
26,6 |
1954- |
-72 |
2/Х1-68 |
29/ХН-55 |
5/ХП |
8/1У-67 |
25/У-69 |
4/У |
|
|
руч. Быстрый—нижний створ (расположен в 40 м от оз. Проточного) |
8,94 |
1954- |
-72 |
2/Х1-68 |
29/ХИ-55 |
5/ХП |
8/1У-67 |
25/У-69 |
4/У |
|
|
Средние реки
Коида — д. Чантырья |
13 900 |
1948—70 |
10/Х-57 |
14/ХГ-48 |
27/Х |
13/1У-51 |
24/У-68 |
28/1V |
— |
— |
Аган — с. Вар-Еган |
15 500 |
1954—71 |
12/Х-57 |
8/Х1-55 |
27/Х |
28/1У-67 |
27/У-69 |
18/У |
94 |
54 |
соответственно на 29/ХП и 15/Х1. Крайние сроки замерзания малых водотоков бассейна р. Конды 30/1Х и 25/Х1 (табл. 7.3). Ледостав на участках рек, расположенных далеко от озер, как правило, устойчивый, а на приозерных участках, как уже отмечалось выше, весьма неустойчивый. В целях дополнения фактических данных по ледовому режиму внутриболотных рек на участках с устойчивым ледоставом была построена связь толщины льда на р. Большой Еган в створе II с толщиной льда на средней реке Аган у с. Вар-Еган (рис. 7.11) и установлено, что максимальная за зиму толщина льда на указанной внутриболотной реке, в зависимости от суровости зимы и влияния местных факторов, изменяясь
Рис. 7.11. График связи толщин льда.
ется от 50 до 80 см. Наибольших значений толщина льда достигает в третьей декаде марта. Период устойчивого ледостава длится 6—7 месяцев. Весеннее вскрытие внутриболотных рек бассейна Конды происходит обычно в первой декаде апреля, а рек междуречья Ваха и Ватинского Егана — в первой декаде мая (табл. 7.3). Малые водотоки вскрываются обычно на 15—20 дней раньше средних рек, а в годы с поздним вскрытием— почти одновременно (рис. 7.12.) В период снеготаяния на внутриболотных реках почти не образуется закраин, что, вероятно, обусловливается значительной лесистостью их берегов. Последние, при относительно малых ширинах рек, надежно защищают лед от прямых солнечных лучей и тем самым сильно снижают интенсивность его таяния. При таких условиях лед, прочно смерзшийся с берегами реки, не всплывает при подъеме уровней, и талые воды стекают поверх льда. На участках рек, расположенных среди не покрытых лесом болот, при установлении положительных температур воздуха лед быстро тает на месте. Поэтому весенних подвижек льда и ледохода на малых внутриболотных реках центральной части Западно-Сибирской равнины, как уже отмечалось раньше, не бывает. Этому в значительной мере способствует и сильная захламленность русла.
7.2.4. Химический состав вод. По химическому составу воды внутриболотных рек центральной части Западно-Сибирской равнины относятся (по классификации О. А. Алекина) к классу гидрокарбонатных.
242
Химический состав воды внутриболотных водотоков определяется в основном химическим составом болотных вод и отчасти атмосферных осадков, питающих эти реки. Ввиду малого вреза русел, залегающих преимущественно в торфяных грунтах (что уже отмечалось раньше), питание этих рек более минерализованными грунтовыми водами весьма слабое.
Данные химических анализов воды, взятой на ряде внутриболотных рек рассматриваемой территории (приложение 22), показывают, что химический состав ее весьма разнообразен и довольно близок по гидрохимической характеристике к болотным водам (см. табл. 8.8).
Общая минерализация воды внутриболотных водотоков мала и колеблется от 14 до 43 мг/л> средняя ее величина около 24 мг/л. Сравнение данных химических анализов воды исследованных рек показывает, что содержание как отдельных ингредиентов, так и общая минерализация вод внутриболотных водотоков, расположенных на междуречье Ваха и Ватинского Егана, несколько меньше, чем подобных рек, находящихся в бассейне р. Агана. Причина этого расхождения пока не ясна. Повышенная минерализация вод на отдельных реках в каждом из упомянутых выше районов объясняется, по-видимому, большей долей грунтового питания этих рек, в частности реки Верхняя Савкинская и Сымту.
Воды внутриболотных рек содержат большое количество органических веществ. В качестве меры, характеризующей содержание в воде органических веществ, использована величина окисляемости. Средняя окисляемость воды внутриболотных рек равна 13,4 мгО/л, наибольшая— 17,7 мгО/л; наименьшая—11,6 мгО/л. По сравнению с внутри- болотными озерами средняя окисляемость речных вод в 2 раза больше.
Концентрация водородных ионов в водах внутриболотных рек несколько ниже, чем в болотных водах. В маломинерализованных водах внутриболотных водотоков величина рН колеблется от 5,4 до 6,1, т. е. практически в тех же пределах, что и на средних реках.
Общая минерализация вод внутриболотных водотоков в 3—4 раза меньше общей минерализации вод средних рек.
Как видно из данных, приведенных в приложении 22, относительно высокая минерализация вод средних рек обусловлена высоким содержанием в воде ионов НС03_.
Рис. 7.12. График связи дат вскрытия малых (внутриболотных и средних (р. Аган — с. Вар-Еган и р. Конда — д. Чантырья) рек. Усл. обозначения см. рис. 7.6.
243
7.3. Реки южной части равнины
Внутриболотные реки южной части Западно-Сибирской равнины в отличие от такого же типа рек ее центральной части, как правило, в меньшей степени связаны с озерами. Менее развитый рельеф болотных массивов на этой части территории обусловливает и более простую структуру внутриболотной речной сети. Гидрографическая сеть имеет значительно меньшую густоту, чем в зоне выпуклых олиготрофных болот. Водотоки берут свое начало из внутриболотных озер, реже — из сильно обводненных топей и протекают среди низинных болотных микроландшафтов с преобладанием осоково-тростниковых или тростнико- во-осоковых растительных ассоциаций. Характерной особенностью этих малых рек здесь, так же как и в центральной части равнины, является отсутствие на участках верхнего и среднего течения ясно выраженных долин и пойм. В нижнем течении, где реки протекают в минеральных почво-грунтах, их долины приобретают ясно выраженную корытообразную или У-образиую форму. Ширина долин вблизи устья рек не превышает 300 м. В верхних и средних частях водотоков встречаются участки, на которых русло погребено в торфяные залежи и прослеживается лишь по цепочке „окон" с очень слабым течением воды. На приустьевых участках водотоков их русла открытые, углубляющиеся до 3 м. Ширина рек 1—3 м, в низовьях — до 5—6 м, средние глубины 0,1—0,8 м. В летний период русла зарастают водной растительностью, в частности, кувшинкой и ряской. Берега рек преимущественно торфяные, топкие, в среднем и нижнем течении низкие (0,3—0,6 м); на приустьевых участках они крутые и обрывистые, высотой 1,5—3,0 м, сложены суглинками.
Конкретные сведения о руслах, долинах и водосборах некоторых малых водотоков южной части Западно-Сибирской равнины, обследованных экспедицией ГГИ, приведены в приложении 25.
Стационарные наблюдения за гидрологическим режимом внутриболотных водотоков юга Западной Сибири ведутся (начаты экспедицией ГГИ, продолжаются Омским и Западно-Сибирским УГМС) лишь на реках Ахманке, Бухталке, Айге (Тарманский болотный массив), относящихся к бассейну р. Туры, и на р. Баксе (Баксинский болотный массив), принадлежащей к бассейну р. Шегарки (приложение 25).
Тарманский болотный массив расположен в западной части рассматриваемой территории, Баксинский — в восточной части.
Указанные наблюдения не только недостаточны по количеству охватываемых рек, но и довольно кратковременны (период их включает всего 11—12 лет).
Приводимая ниже характеристика водного и ледового режимов некоторых внутриболотных рек южной части Западно-Сибирской равнины основывается главным образом на данных наблюдений, относящихся непосредственно к этим малым водотокам, а также на сведениях, полученных в результате удлинения периодов кратковременных наблюдений по связям с соответствующими гидрологическими характеристиками средних рек.
Вследствие кратковременности наблюдений полученные материалы недостаточны для характеристики изменчивости стока, и в частности максимального стока, этих рек.
Однако они позволяют вскрыть особенности формирования максимального стока внутриболотных рек.
244
В качестве рек-аналогов при удлинении рядов на внутриболотных водотоках приняты: для р. Ахманки у с. Салаирка — р. Тура у г. Тюмени (/г=58500 км2), а для Баксы у с. Коноваловка — р. Бакса у с. Пихтовка {В—1420 км2).
7.3.1. Уровенный режим. Для уровенного режима рек Западно-Сибирской равнины, так же как и для рек центральной ее части, характерны весеннее половодье, летне-осенняя межень, которая летом иногда нарушается дождевыми паводками, и зимняя межень.
Таблица 7.4
Даты начала весеннего половодья и его максимума и амплитуда изменения максимальных уровней иа внутриболотных реках южной части Западно-Сибирской равнины
|
о ч о Ю М л 5 |
|
Дата начала половодья |
Дата наступления максимума |
М о о § С 3 3 я 5 я о = 5 |
||||||
Река—пункт |
§ " * к га ? « 2 ш |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Площа; сбора, |
Период рый Пр1 данные |
ранняя |
поздняя |
к ч о а о |
ранняя |
поздняя |
ГС О) о. о |
Амплит; нения м ного ур ловодья |
|||
Ахманка— с. Салаирка
Тура — г. Тюмень
Тарманский болотный массив
554 |
1936—71 |
21/111-44 |
29/1У-45 |
5/1У |
10/1У-61 |
2/У1-45 |
7/У |
58500 |
1936—68 |
21/111-44 |
27/1У-45 |
6/1У |
15/1У-61 |
1/1У-54 |
11/У |
517
481
Баксинский болотный массив
Бакса —■ с. Конова |
428 |
1948—58, 1961—71 |
23/111-68 |
21/1У-64 |
12/1У |
7/1У-70 |
5/У-52 |
24/1У |
151 |
ловка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бакса —• с. Пихтов |
1420 |
1948—58, 1961—71 |
23/111-68 |
20/1У-64 |
10/1У |
29/111-68 |
7/У- 52 |
26/1У |
480 |
ка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Весенний подъем уровня на малых и средних реках рассматриваемой территории, обычно начинается одновременно в первой половине апреля (табл. 7.4, рис. 7.13). Крайние сроки его начала относятся к первой половине третьей декады марта и к концу апреля. Максимум половодья на внутриболотных водотоках западных районов южной части равнины (Тарманский болотный массив) чаще всего наступает в первой декаде мая, а в восточных ее районах (Баксинский болотный массив)—в третьей декаде апреля (табл. 7.4), несколько раньше (до 5 дней), чем на средних реках (рис. 7.14).
Наивысшие уровни наблюдаются еще при наличии ледяного покрова или вскоре после очищения реки ото льда (рис. 7.15).
Спад весеннего половодья происходит до конца июня — начала июля. После окончания половодья на внутриболотных водотоках наступает летне-осенняя межень (в отдельные годы она прерывается дождевыми паводками), плавно переходящая в устойчивую зимнюю межень. Иногда во время замерзания водотоков бывают небольшие подъемы уровня, до 10 см. Наиболее низкие летние уровни устанавливаются, как
245
30.1У
$20.1У
С4. %
| ЮЗУ
I 8-
зо.ш
20.111
|
|
|
|
|
< |
V |
|
|
У / |
|
|
/ |
|
|
+ 1 • 2 |
правило, в августе, а зимние — в конце декабря — январе, причем зимние уровни выше летних на 30—40 см.
На ход уровней внутриболотных рек оказывает влияние бурно развивающаяся в их руслах растительность: вахта, сабельник, хвощ, тростник, рогоз.
Годовая амплитуда колебаний уровня воды на малых внутриболотных реках Тарманского болотного массива составляет 0,7— 6,0 м, чаще всего около 3,5 м, а Баксинского болотного массива — 1,5—4,0 м, чаще всего около 2,0 м.
ЗО.Ш Ю.1У 20.1У ^и.IV^■^<^ средних те рекал этил раш_>-
нов годовая амплитуда колебаний уровня изменяется соответственно от 3,0 до 8,5 и от 1,7 до 6,0 м.
7.3.2. Режим стока. Годовой ход расходов воды внутриболотных рек южной части Западно- Сибирской равнины в общем повторяет ход уровней. Весеннее половодье на этих водотоках по своей форме одновершинное, пикообразное (рис. 7.16). Величины средних ме- 30. V
10. /У Средние реки Рис, 7.13. Зависимость между датами начала подъема уровня весеннего половодья малых (внутриболотных) и средних (р. Тура — г. Тюмень и р. Бакса — с. Пихтовка) рек. Внутриболотные реки: 1 — Ахманка—с. Саланр- ка, 2— Бакса — с. Коноваловка.
20. У
х 1 сц
0 *
1 30.1У а
I
<5 2ШУ
ЮЗУ
ЗОЛ/
|
|
|
|
/ |
|
|
|
- / |
/ |
|
|
|
/ -И |
|
|
«У |
7 |
|
|
|
V |
|
|
|
'2 |
|
|
|
+ 1 • 2 |
246
Средние реки
Рис. 7.14. Связь между датами наступления максимального уровня весеннего половодья малых (внутриболотных) и средних (р. Тура — г. Тюмень и р. Бакса — с. Пихтовка) рек. Усл. обозначения см. рис. 7.13.
Н2см Н,см
Рис. 7.15. График колебаний уровня воды на реках Ахманке и Баксе за 1969 г.
1 — Ахманка — с. Салаирка, 2 — Бакса — с. Коноваловка.
Рис. 7.16. Гидрографы стока рек Лхманки и Баксы за 1964 г.
1 — Лхманка — с. Салаирка, 2 — Бакса — с. Коноваловка.
сячных, годовых и характерных расходов воды четырех малых рек рассматриваемой территории приведены в приложении 23.
Норма стока р. Баксы у с. Коноваловка, определенная по графику связи годовых модулей стока в данном пункте (^ = 428 км2) и на той же реке у с. Пихтовка (Т7 = 1420 км2), оказалась равной 2,4 л/(с-км2) (рис. 7.17) и на 20% большей по сравнению с полученной по карте [168].
О внутригодовом распределении стока местных внутриболотных водотоков в какой-то мере можно судить по данным, содержащимся в табл. 7.5. Как видно из таблицы, основная часть стока (90% его годового объема) приходится на весенний период.
В остальную часть года (лето, осень, зима) сток этих малых рек составляет всего 10%, т. е. значительно меньше, чем на внутриболотных водотоках центральной части Западно-Сибирской равнины, для которых доля стока за лето, осень и зиму равна 36—65%.
Доля стока за зимний сезон по данным, относящимся к рекам Ахманке и Баксе, составляет лишь около 2%.
Наибольший месячный сток на этих реках приходится на апрель или май, а наименьший месячный — на март. На отдельных внутриболотных водотоках, например на р. Айге, летом и зимой сток прекращается.
Такое распределение стока на внутриболотных реках юга Западной Сибири показывает, что сток с болот этой территории происходит почти исключительно в весенний период. Летом же их водные запасы расходуются главным образом на испарение. Сравнивая распределение стока внутри года на малых и средних реках, можно отметить, что доля весеннего стока на этих реках большей частью примерно одинакова.
Модули максимального весеннего стока малых водотоков, по имеющимся данным (приложение 23), в районе Тармапского болотного массива составляют 10—74 л/(с-км2), а в районе Баксинского болотного массива — 0,6—97 л/(с • км2).
На средних же реках, расположенных в районах указанных болотных массивов, они изменяются соответственно от 6 до 41 л/(с-км2).
7.3.3. Ледовый режим. Приведенные сведения о ледовом режиме внутриболотных водотоков юга Западно-Сибирской равнины получены по фактическим данным, относящимся к малым (Ахманка — с. Салаир- ка и Бакса — с. Коноваловка) и средним (Тура — г. Тюмень и Бакса — с. Пихтовка) рекам, для которых имеются более продолжительные ряды наблюдений. Процесс замерзания на внутриболотных реках рассматриваемой территории начинается с появления заберегов, наблюдающихся обычно в третьей декаде октября. До формирования ледяного покрова, а также в период его весеннего разрушения (см. ниже) на
М л/(с-км) В
е>
Чэ
0
и
1
сз
(О * ?
Сз с
43
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
• |
|
|
||
|
|
|
У* |
|
|
||
к— |
* |
' 1 |
|
|
|
||
|
/ |
1 1 1 |
|
|
|
||
/! |
! 1 1 1 I |
|
|
|
|||
2 3 4 р. Бакса-с. Пихтовка
М л/(с-кмг)
Рис. 7.17. График связи среднегодовых модулей стока на реке Баксе у сел Коноваловка и Пихтовка.
.249
ю 8
Таблица 8.18
Распределение годового стока малых внутриболотных рек южной части Западно-Сибирской равнины по месяцам и сезонам, % (средние данные за указанные в таблице годы)
Период
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
Весна IV—VI
Лето-осень VII—XI
Зима XII—III
1960—70
1961—68
1961—65, 1967- 68, 1970
1960—70
1961-65,1967- 68, 1970
0,5
нб
0,8
1,3
0,3
нб
0,4
1,3
Внутриболотные малые реки
р. Ахманка — с. Салаирка. Площадь водосбора 554 км2
0,3
0,86
0,2
37,2
38,6
13,4
4,2
1,8
0,9
1,6
0,5
0,7
р. Айга—д. Михряк. Площадь водосбора 412 км2
44,8 I 36,2
18,1
нб
нб
нб
нб
нб
нб
р. Бакса — с. Коноваловка. Площадь водосбора 428 км2
41,8
41,1
7,5
0,8
1,0
1,8
1,9
1,7
1,0
Средние реки
р. Тура — г. Тюмень. Площадь водосбора 58 500 км3
1,3
19,2
33,5
17,1
8,8
5,4
4,2
3,3
2,9
1,7
р. Бакса — с. Пихтовка. Площадь водосбора 1420 км2
89,2
99,1
90,4
69,8
9,0
7,2
24,6
1,8
0.86
2,4
5,6
|
0,3 |
0,3 |
0,5 |
41,6 |
45,4 |
5,9 |
1,1 |
0,8 |
1,1 |
1,3 |
1,2 |
0,5 |
92,9 |
5,5 |
1,6 |
Таблица 8.18
Сроки наступления основных фаз ледового режима и максимальная толщина льда на внутриболотных реках южной части
Западной Сибири
Река — пункт |
Площадь водосбора, кма |
Период, за который приводятся данные |
Дата замерзания |
Дата вскрытия |
Максимальная толщина льда, см |
||||||
ранняя |
поздняя |
средняя |
ранняя |
поздняя |
средняя |
наибольшая |
наименьшая |
средняя |
|||
Тарманский болотный массив
Ахманка — с. Салаирка |
554 |
1936—71 |
16/Х-49 |
26/Х1-47 |
3/Х1 |
5/1У-51.66 |
14/У-41 |
16/1У |
— |
— |
Тура — г. Тюмень |
58 500 |
1936—68 |
18/Х-49 |
25/Х1-47 |
5/Х1 |
31/111-61 |
5/У-41 |
14/1У |
— |
— |
Баксинский болотный массив
Бакса — с. |
Коноваловка |
428 |
1948- |
-71 |
1/Х-68 |
6/Х1-70 |
24/X |
11/1У-61.62 |
З/У-52 |
24/1У |
129 |
64 |
88 |
Бакса — с. |
Пихтовка |
1420 |
1948- |
-58 |
13/Х-64 |
7/Х1-70 |
28/Х |
5/1У-65 |
З/У-52 |
22/IV |
153 |
54 |
93 |
|
|
|
1961- |
-71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20-Х!
10.Х1
1
О] ЗО.Х
а: |
I'
I
10. X
ЗОЛ
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
+ Лг |
у • |
|
• /у • у |
гг + • |
|
|
|
|
|
+ 1 • 2 |
10.Х
20.Х 30.Х 10. XI Средние реки
Рис. 7.18. График связи дат установления ледяного покрова малых (внутриболотных) и средних (с. Тура — г. Тюмень, р. Бакса — с. Пихтовка) рек.
Внутриболотные реки: 1 — Ахманка — с. Салаир- ка, 2 — Бакса — с. Коноваловка.
местных малых реках в отличие от таких же рек центральной равнины почти ежегодно наблюдается ледоход, продолжающийся осенью чаще всего от 2 до 8 дней.
Ранняя дата образования устойчивого ледяного покрова в западном районе (Тарманский болотный массив) южной части равнины 16/Х, в восточном (Баксинский болотный массив)— 1/Х, а поздняя — соответственно 26/Х1 и 6/Х1 (табл. 7.6). Замерзание средних рек происходит на 1—4 дня позже, чем малых водотоков (рис. 7.18).
Толщина льда на внутриболотных реках нарастает постепенно. Наибольшей величины она достигает на р. Баксе у с. Коноваловка (0,6—1,3 м, в разные зимы) и в большинстве случаев наблюдается в третьей декаде марта.
Построенная зависимость между толщинами льда на р. Баксе у с. Коноваловка и у с. Пихтовка
(рис. 7.19) показывает слабую связь этой характеристики в указанных пунктах наблюдений, что, очевидно, объясняется большим влиянием на режим нарастания толщины льда на разных участках реки местных фак-
см Ш
120
§ 100 Оо
0
1 во
I
со
во
«о
I
40
20
|
|
■ ■ - |
|
|
|
|
|
|
|
|
°0 <?, 00 |
|
|
|
|
л 0 |
о о о о } |
„/°о< \3 ° |
0 о |
° о ( |
|
< |
О О о 00° Я0* |
о>0 °0 с у |
|
|
|
|
О |
/ Ж 0 0 |
0 0 а о |
|
|
|
0 |
гЯо |
' О |
|
|
|
|
Зт |
О о о |
|
|
|
|
|
О 20 40 60 80 100 120 см р. Бакса-с. Пихтовка
Рис. 7.19. График связи толщины льда на р. Баксе у сел Коноваловка и Пихтовка.
252
ту
'■30.1У
; 20.1У
>о а
31.111
|
|
1 ч |
2 |
|
/ |
|
|
|
Г |
|
|
/ / |
|
|
+ 1 • 2 |
10. IV
гол
Средние реки
ЗОЛ
10. V
Рис. 7.20. График связи дат вскрытия малых (внутриболотных) и средних (р. Тура — г. Тюмень, р. Бакса -- с. Пихтовка) рек. Усл. обозначения см. рис. 7.18.
торов. Продолжительность ледостава составляет 1.70—190 дней. В суровые зимы внутриболотные реки на наиболее мелководных участках промерзают до дна. Весеннее вскрытие внутриболотных рек Тарманского болотного массива обычно происходит во второй декаде апреля на 2—5 дней позже средних рек, а на Баксин- ском болотном массиве — в третьей декаде апреля — первой декаде мая почти одновременно со вскрытием средних рек (рис. 7.20). Лед, прочно смерзшийся с берегами реки, при подъеме уровня обычно не всплывает, и вода вначале идет поверх льда, интенсивно размывая его. Затем в течение 1—4 дней наблюдается ледоход.
