Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кашкай Р.М. Водный баланс Большого Кавказа (В пределах Азербайджанской ССР)

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
3.96 Mб
Скачать

нительно 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 Кпотмечаются 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

 

Е

 

 

 

 

 

 

 

 

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

и)

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

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ