![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Кашкай Р.М. Водный баланс Большого Кавказа (В пределах Азербайджанской ССР)
.pdfнительно небольших пределах. Наибольшего значения (800 мм
—на южном и 400 мм на северо-восточном склоне) оно дости
гает в пределах 1000—1200 м. Н и ж е и выше этих высот
даад
я д а
5*
№
|
|
|
W |
?ЙЯ |
m |
FM |
'ІІЯІ да/? |
Bonafoeфшитт /псрртпрщ щ |
|||
Рис. 12. З а в и с и м о с т ь в а л о в о г о |
у в л а ж н е н и я |
( I F ) от с р е д н е й в ы с о т ы |
|
б а с с е й н а : / — ю ж н ы й склон, |
2 — с е в е р о - в о с т о ч н ы й с к л о н . |
валовое увлажнение уменьшается. В низкогорных районах уменьшение происходит в связи с малым количеством осад ков, которое в основном расходуется на испарение, а так как питание подземных вод незначительно, то величина валового увлажнения приближается к величине испарения.
Уменьшение валового увлажнения в высокогорном поясе объясняется изменением всего комплекса условий и соотноше ний всех элементов водного баланса. С одной стороны умень шение связано с увеличением поверхностного стока, в то вре мя как градиент увеличения осадков мал, с другой — резким уменьшением испарения. I I хотя подземный сток увеличивает ся, но градиент его мал по сравнению с градиентом уменьше ния испарения.
Градиент изменения валового увлажнения с высотой неве лик. На северо-восточном склоне на высоте 600—2600 м вало вое увлажнение изменяется от 300 до 400 мм. Выше 2600— 2800 м валовое увлажнение территории, очевидно, не должно существенно изменяться.
60
П о л у ч е н ие две кривые зависимости |
W=f(/icp) |
говорят |
||
об изменении валового увлажнения |
и с запада |
на восток. |
||
Характер распределения валового увлажнения по терри |
||||
тории Большого К а в к а з а иллюстрирует |
схематическая |
карта |
||
этого элемента водного баланса |
(рис. |
13), |
построенная на |
Рис. J3. В а л о в о е у в л а ж н е н и е |
т е р р и т о р и и (И''), |
в м и л л и м е т р а х : / — ю ж |
ный склон, 2— |
с е в е р о - в о с т о ч н ы й |
с к л о н . |
основании вышеуказанных зависимостей валового увлажнения от средней высоты водосбора. Наиболее высокие значения валового увлажнения наблюдаются в западной части южного склона, особенно в его среднегорном поясе. Низкогорные районы южного склона характеризует изолиния в 600 мм, но в связи с большой испаряемостью значительная часть поч венной влаги расходуется на испарение, которое в основном непродуктивное (особенно на юго-восточном Кавказе, где широко распространен бедленд) .
Наименьшими величинами почвенной влаги характери зуется северо-восточный склон Большого Кавказа, его прикас пийская область. Малое количество осадков (200 мм), боль шая потенциальная возможность испарения и незначительный
сток |
(5—10 мм) приводят к тому, |
что все |
осадки, |
выпадаю |
щие |
на территорию испаряются. |
Можно |
сказать, |
что здесь |
W=P=E.
В результате эти районы страдают от недостатка влаги и нуждаются в орошении. Поэтому в отличие от среднегорного пояса, где в основном развито богарное земледелие в низменных и предгорных районах распространено орошаемое земледелие.
61
Коэффициент питания рек подземными водами
Коэффициент питания рек подземными водами ЛГ, харак теризует ту часть почвенной влаги, которая идет на питание
подземных вод и определяется по формуле: /\"и = -~^-.
Однако почвенная влага расходуется и на испарение непосредственно с почвы и на трансппрацшо. Следовательно, коэффициент питания подземных вод, дренируемых реками, зависит от увлажненности района, испаряемости, раститель ности, поскольку от нее зависит трапспнрацпя, характера почвенного покрова, геологического строения и глубины вреза речного русла (Львович, 1963).
Воднобалансовые исследования, проводимые для различ ных районов С С С Р показали, что в общем Ки подчиняется зональным закономерностям, что можно видеть на примере Западно-Сибирской равнины, где /\'„ характеризует широтную поясность (Куприянова, 1963).
Как установлено, в горных странах все элементы водного баланса подчиняются вертикальной поясности. Это вновь выявляется из связей коэффициентов питания рек ПОДЗЕМНЫ МИ водами, полученных для Большого Кавказа .
В засушливых районах Большого Кавказа питание рек подземными водами составляет небольшую долю валового увлажнения и на высоте 400 м равно 5—10%, а осадки, выпа дающие на поверхность почвы, в основном, расходуются на испарение с почвы. В этих районах расходование влаги на транспирацпю невелико, так как растительный покров здесь
беден, |
а в некоторых районах распространен |
бедлепд. |
|
|
|||||||
С |
увеличением |
высоты |
Ки |
увеличивается, |
что связано |
с |
|||||
ростом увлажненности |
почвы |
и в то ж е время |
с уменьшением |
||||||||
ее расходования на испарение. В таких условиях |
расходуется |
||||||||||
больше почвенной влаги, на питание подземных вод. |
|
|
|||||||||
На |
южном склоне |
Ки с |
высотой |
резко |
увеличивается, |
||||||
что обусловлено большей крутизной склонов и вообще |
с |
||||||||||
более |
интенсивным |
возрастанием |
всех элементов |
водного |
|||||||
баланса, чем на северо-восточном склоне. Особенно |
возра |
||||||||||
стает |
питание подземных вод в лесном |
поясе, |
где |
пнфильтра- |
|||||||
ционная способность почвы |
высока, |
а лесная подстилка |
задер |
живает поверхностный сток и обращает его в подземный. Градиент изменения коэффициента питания рек подземными
водами |
здесь высок. На высоте 1000—2000 м |
/С„ |
возрастает |
|
от 0,15 |
до 0,90, то есть по 0,075 на к а ж д ы е |
100 |
м |
высоты. |
На более сухом северо-восточном склоне коэффициент |
||||
питания |
подзеных вод заметно возрастает на |
высоте |
1200— |
|
І400-И. |
Хотя в нижних зонах осадки увеличиваются, но так как |
62
испаряемость велика, то большая часть их расходуется на испарение. Д а н н ы е двух пунктов в высокогорном поясе позво ляют с уверенностью сказать, что до 2600—2800 м коэффи циент питания рек подземными водами увеличивается.
Так как весь комплекс природных условий изменяется не только с высотой, но и с запада на восток, то на одних и тех же высотах на обоих склонах доля почвенной влаги, расхо дуемой на питание подземных вод, различна. Так, на высоте 1500 м Кп составляет на южном склоне 0,50, на северо-восточ ном —0,15.
Исходя из зависимости элементов водного баланса от средней взвешенной высоты водосбора мы построили карты распределения этих элементов по территории. Нужно однако отметить, что эти карты схематичные и требуют дальнейшего уточнения путем большой дифференциации зависимостей величин водного баланса от высоты над уровнем моря. А это будет возможно после получения гидрометеорологических данных по большому числу речных створов и пунктов.
і л а в а |
I V |
|
|
|
|
|
Т И П Ы В О Д Н О Г О Б А Л А Н С А |
|
|
|
|||
Взаимосвязь |
элементов водного, баланса |
|
||||
Б о л ь ш ую |
роль |
в развитии учения |
о географических зонах |
|||
сыграли |
работы |
А. А. |
Григорьева |
(1954) о |
соотношении |
|
тепла и |
влаги. |
|
|
|
|
|
На Большом Кавказе режим тепла и влаги изменяется в |
||||||
соответствии |
с высотной |
поясностью, поэтому |
естественно |
ожидать соответствующие изменения в климате, почвах, растительности, которые в свою очередь обусловливают харак тер формирования элементов водного баланса. Большую роль в формировании водного баланса играет геологическое строе ние местности.
На основании имеющегося материала была сделана по пытка выявить закономерности высотной поясности водного баланса Большого Кавказа . Д л я характеристики изменения всего комплекса элементов водного баланса по высоте дается совмещенный график (рис. 14). Высотная поясность здесь проявляется весьма ярко, прежде всего в поясности осадков, которые увеличиваются с высотой. В связи с увеличением осадков увеличивается и речной сток. Однако, увеличение речного стока происходит более интенсивно, чем увеличение
осадков, а испарение с высотой резко |
уменьшается. Наиболь |
|||
шее испарение отмечается в пределах 800—1000 |
м. Н и ж е |
|||
испарение уменьшается в связи с уменьшением |
осадков, выше |
|||
— в связи |
с недостатком тепла. |
|
|
|
Как показывает рисунок, валовое |
увлажнение |
территории |
||
с высотой |
изменяется в небольших |
пределах. |
Наибольшего |
значения оно достигает на высоте 1000—1500 м — на |
южном |
и 1000—2000 м — на северо-восточном склоне. Такая |
разница |
64
в высотах |
объясняется характером изменения с высотой всех |
|
элементов |
водного баланса на северо-восточном склоне, |
где |
этот процесс происходит более плавно. Н и ж е и выше |
этих |
Рис. 14. К о м п |
л е к с н ы е з а в и с и м о с т и э л е м е н ю в в о д н о г о |
баланса от |
в ы с о т ы : |
А — южным склон, Б—северо-восточным |
склон . |
высот валовое увлажнение уменьшается. В иизкогориых районах уменьшение его происходит в связи с уменьшением осадков, которые в основном расходуются па испарение. По этому в этих районах ход валового увлажнения должен соот ветствовать ходу испарения. Выше, уменьшение валового увлажнения объясняется с одной стороны увеличением по верхностного стока, с другой — уменьшением испарения. В высокогорных величина валового увлажнения постепенно приближается к величине подземного стока.
Расходование увлажнения почвы по высотным поясам неравномерно. Коэффициент питания подземных вод, который показывает, каким путем расходуется почвенная влага, т а к ж е подчиняется высотной поясности. Малыми значениями Кп— отмечаются низкогорные районы, где почти вся влага расхо дуется на испарение, а питание подземных вод невелико.
Д л я оценки зональных |
закономерностей |
водного |
баланса |
||||||
Большого Кавказа |
была установлена зависимость |
испарения |
|||||||
(Е) |
и питания |
рек подземными |
водами |
( L I ) от |
валового |
||||
увлажнения почвы ( \Ѵ). |
|
|
E,U=f{W) |
|
|
||||
Теоретическая |
сущность |
зависимости |
|
освеще |
|||||
на в |
литературе |
(Львович, |
1952) |
(рис. |
15). |
Основной |
смысл |
||
этих |
зависимостей |
заключается в |
том, |
что |
они |
отражают |
6 6 8 - 5 |
65 |
соотношения |
расходования |
почвенной |
влаги |
на |
испарение |
|||||||||||
и на питание подземных вод. При малых значениях |
( W) |
|||||||||||||||
почти |
вся |
почвенная |
влага |
расходуется на испарение. Это |
||||||||||||
5,Uмм |
|
|
|
|
|
|
относится |
к |
засушливым |
|||||||
|
|
|
•- |
|
условиям, |
где |
испарение |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
намного меньше |
испаряе |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
мости, |
при |
этом |
коэффи |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
циент |
испарения |
|
/СЕ |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
близок к единице, а коэф |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
фициент питания |
подзем |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ных |
вод |
/С,, очень |
мал. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
существенной увлаж |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ненности, |
когда |
действи |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тельное испарение близко |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
к испаряемости, |
дальней |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
шее |
увеличение |
валового |
||||||
Рис. |
15. С х е м а |
з а в и с и м о с т и и с п а р е |
увлажнения |
|
территории |
|||||||||||
приводит |
к тому, |
что вся |
||||||||||||||
ния |
( £ ) |
и питания |
рек |
п о д з е м н ы м и |
дополнительная |
|
почвен |
|||||||||
в о д а м и |
(U) |
от |
в а л о в о г о у в л а ж н е н и и |
|
||||||||||||
ная |
влага |
(кроме |
испаре |
|||||||||||||
т е р р и т о р и и |
(IV) (по |
M . П. |
Л ь в о в и ч у ) . |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ния) расходуется иа пита |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ние |
подземных |
вод. |
|
|||||
Чтобы |
выявить зональные |
закономерности |
водного |
балан |
са С С С Р были построены указанные зависимости по данным 450 речных бассейнов (Львович, 1962).
Эта зависимость была применена Е. I I . Куприяновой для условий Западно-Сибирской низменности (1962). В результа те обнаружились закономерности водного баланса, характери
зующих |
шпротную поясность. |
|
||
Нами |
была |
сделана попытка установить зависимость |
||
E,U=f(\V) |
для |
Большого |
Кавказа . |
Д л я построения этой |
зависимости были |
использованы данные по 24 речным бассей |
|||
нам, охватывающим низко-, |
средне-, |
высокорасположенные |
водосборы. В результате анализа расположения точек на гра
фике выявился |
их высотно-поясной характер |
распределения. |
|||
Зависимости t-f( |
W), |
U=f(W) |
для Большого |
Кавказа изо |
|
бражаются |
тремя кривыми, характеризующими три ландшафт - |
||||
пых пояса, |
охватывающих оба склона хребта: южный и северо- |
||||
восточный |
(рис. |
16). |
Эти зависимости свидетельствуют о |
существенных различиях структуры водного баланса в раз
личных географических |
поясах. Например, для пояса альпий |
||||||
ских и субальпийских |
лугов |
(высокогорный |
пояс), |
характер |
|||
ны |
наименьшие величины испаряемости. Предполагается, что |
||||||
.испаряемость здесь уменьшается до 100—150 мм. |
Поэтому |
||||||
после .определенного предела величин |
валового |
увлажнения |
|||||
кривая, характеризуемая зависимостью |
B=f( |
W), |
|
становится |
|||
параллельной оси абсцисс, а подземное |
питание |
увеличивает |
|||||
с я |
с увеличением почвенной |
влаги (кривая |
I ) . |
|
|
||
66 |
|
|
|
|
|
|
|
Испаряемость ß |
лесном поясе (кривая I I ) |
изменяется в |
||
пределах |
550—850 |
мм. |
Наибольшие величины |
испаряемости |
(1000 мм) |
в лесостепном |
поясе (кривая I I а) . В лесном поясе |
I, Ими
Рис. |
16. З а в и с и м о с т ь п о д з е м н о г о стока |
(U) и и с п а р е н и я |
(Е) |
от Б И Т О |
||||||||
В О Г О |
ѵ в . іажнення: |
/ — п о я с с у б а л ь п и й с к и х |
н а л ь п и й с к и х л у г о в . |
/ / — л е с |
||||||||
ной |
ііояс |
(У/"1 — л е с о с т е п н о й |
ионе). 111— степном, |
полупуст ынный |
п о я с . |
|||||||
с увеличением |
почвенной |
влаги расходование ее на испарение |
||||||||||
и |
на |
питание |
подземных |
вод происходит |
почти |
равномерно, |
||||||
но |
с |
несколько |
большей |
долей |
испарения. При |
валовом |
||||||
увлажнении более 1000 мм, вся |
дополнительная |
почвенная |
||||||||||
влага |
расходуется на питание подземных вод. |
|
|
|
||||||||
|
В |
степном |
поясе при |
малых значениях валового увлаж |
||||||||
нения |
порядка 300—400 мм, почти вся почвенная |
влага |
рас |
|||||||||
ходуется |
на испарение и |
при этом |
коэффициент |
испарения |
||||||||
(7СЕ J |
равен единице, а коэффициент питания подземных вод |
|||||||||||
(Ки) |
близок |
к |
нулю. |
|
|
|
|
|
|
|
В таблице 7 все элементы водного баланса выражены в процентах от годовых сумм осадков по высотным поясам.
Сопоставляя полученные данные с анализом расположения точек на графике, сгруппированных по высотным поясам, мы выявили три основных типа водного баланса, характеризую щих высотные пояса, связанные с характером физико-геогра фических условий их формирования и находящиеся в прямой зависимости от высоты местности над уровнем моря:
67
Тип
В ы с о к о г о р ный ( а л ь
пийский, с у б а л ь п и й с
кий)
Т а б л и ц а /
С о о т н о ш е н и е э л е м е н т о в в о д н о г о б а л а н с а п о в ы с о т н ы й п о я с а м Б о л ь ш о г о К а в к а з а
Ре к а — П у н к т
Да м а р ч м к — У с
ть е
К у с а р ч а й — К у - зун
Средняявысота водосбора |
О с а д к и |
||
100 % |
мм |
||
|
|||
|
1 |
|
|
1862 |
100 |
1340 |
от96в осад ков |
|
Э л е м е н т ы в о д н о г о |
баланса |
от%в осад ков |
|
от%в -осад кок |
|
Козфф.питания |
подземнымирек водами 1 |
||
|
от%в осад ков |
|
ОТ%Б осад ков |
|
|
ув |
|||||
П о л н ы й |
П о в е р х н о с т - |
П о д з е м н ы й |
|
|
В а л о в о е |
|
|
||||
сток |
|
і.ый |
сток |
сток |
И с п а р е н и е |
л а ж н е н и е |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
т е р р и т о р и и |
|
|
|
|
мм |
|
мм |
|
мм |
|
мм |
|
мм |
|
|
89 |
1197 |
42 |
569 |
47 |
628 |
11 |
143 |
58 |
771 |
|
0,85 |
2650 |
720 |
83 |
595 |
42 |
306 |
41 |
2с 9 |
17 |
125 |
58 |
414 |
0,71 |
С р е д н е г о р - |
Д а ш а г ы л - Б а ш |
1560 |
- |
1310 |
61 |
804 |
35 |
459 |
26 |
£ 43 |
39 |
506 |
65 |
851 |
0,41 |
|
ный, |
ч а с т и ч |
Д а : и а г ы л |
|
|
|
64 |
|
|
|
22 |
|
' 36 |
461 |
|
|
0,37 |
но |
в ы с о к о |
Тикянлычай — • |
1470 |
* |
1290 |
829 |
42 |
548 |
281 |
58 |
742 |
|||||
г о р н ы й ( л е с Т н к я н л ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ной) |
Г е о к ч а й — Б у н - |
1550 |
|
1300 |
66 |
870 |
32 |
425 |
34 |
415 |
34 |
-130 |
68 |
875 |
0,50 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
н у с |
|
и |
|
|
|
26 |
14=3 |
26 |
147 |
48 |
264 |
74 |
415 |
|
|
|
К а р а ч а л — А л ы ч |
1940 |
500 |
52 |
292 |
0,40 |
|||||||||
П р е д г о р |
Г е о к ч а й — Г е о к |
843 |
- |
885 |
32 |
291 |
19 |
176 |
13 |
115 |
68 |
594 |
81 |
709 |
0,16 |
|
ный, |
ч а с т и ч |
чай |
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
но н и з м е н |
А х с у — А х с у |
820 |
870 |
15 |
130 |
11 |
93 |
4 |
37 |
85 |
740 |
89 |
779 |
0,05 |
||
н ы й ( с т е п |
А л д ж и г а н ч а і і — |
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
84 |
|
|
|
0,08 |
|
ной, |
п о л у п у |
Х а н а б а д |
|
810 |
16 |
129 |
8 |
С6 |
8 |
63 |
681 |
9 2 ' |
744 |
|||
с т ы н н ы й ; |
Д и в и ч н ч а и — |
715 |
|
450 |
18 |
80 |
14 |
62 |
4 |
18' |
82 |
370 |
.86 |
388 |
0,05 |
|
|
|
Х а л ф а л а р |
|
|
340 |
|
20 |
|
20 |
|
|
|
S20 |
і 94 |
320 |
|
|
|
С у м г а и т — С у м |
791 |
|
6 |
6 |
— |
— |
91 |
— |
||||||
|
|
гаит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I . : Водный баланс |
пояса |
альпийских |
и субальпийских |
|||
лугов |
(высокогорный |
пояс). |
|
|
|
|
I I . |
Водный |
баланс |
лесного |
пояса. |
|
|
I I I . |
Водный |
баланс предгорных степей и |
полупустынь. |
|||
Выявленный |
нами |
водный |
баланс • отдельных |
высотных |
||
поясов |
и соотношения |
количества элементов |
водного |
баланса |
||
на различных |
высотах |
соответствуют ландшафтным |
поясам, |
выделяемым многими авторами, работы которых посвящены изучению природы южных склонов Большого Кавказа . Одна
ко, эти работы |
основываются на негндрологпческих физпко- |
||
гео графических' ко м и о центах |
п р и роды. |
|
|
Л а н д ш а ф т ы |
южного склона довольно |
подробно описаны |
|
в работах Н. |
К. Керамова |
(1955, 1963). |
Б. А. Будаговым |
(I960) выявлен высотпо-пояспой характер современных де нудационных процессов для всего южного склона, которые автором тесно увязываются с ландшафтными поясами терри тории. Им ж е выявлены высотные ландшафтные пояса бас сейна р. Кишчай.
Работа X. I I . Омаровой (1965) посвящается более подроб-
Рчс. 1/. В о д н ы й баланс |
л а н д ш а ф т н ы х |
п о я с о в Б о л ь ш о г о |
К а в к а з а |
в |
||||
|
п р е д е л а х А з е р б а й д ж а н с к о й С С Р . |
|
|
|
||||
/ — п о я с с у б а л ь п и й с к и х |
и а л ь п и й с к и х и л у г о в , 2—лесной п о я с : |
3 — с т е п н о й , |
||||||
п о л у п у с т ы н н ы й |
пояс; |
4 |
- п о в е р х н о с т н ы й |
сток; 5 — п о д з е м н ы й |
сток: |
6— |
||
— и с п а р е н и е : |
7 — в а л о в о |
е |
у в л а ж н е н и е ; |
S— п о л н ы й р е ч н о й |
сток . |
|
69