Распространенность типов русел рек зап. тянь-шаня

Владимир Крыленко
   УДК 627.141.1(04): 627.15: 556.537(235.216)
          Крыленко И.В., Крыленко В.И.
РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ  ТИПОВ  РУСЕЛ  МАЛЫХ  ГОРНЫХ  РЕК
ЗАПАДНОГО  ТЯНЬ-ШАНЯ
    Донецк 2006  УКРАИНА  ООО  <ЭКОТЕХНОЛОГИЯ>


Одним из мало исследованных вопросов гидрологии суши является
распространенность типов русел на малых горных реках Западного Тянь-Шаня. Это
объяснимо, прежде всего, тем, что территория водосборов малых горных рек
относительно труднодоступна, а <полевые> исследования их довольно опасны
(особенно в периоды половодий, паводков, схода лавин, атмосферных осадков и т.п.
природных явлений, от которых в значительной степени зависят характер и
интенсивность русловых процессов на малых горных реках), а также тем, что до
последнего времени основное внимание уделяли изучению, описанию и освоению
больших и средних рек, имеющих первостепенное значение в хозяйственной
деятельности. Важное значение приобрела проблема малых горных рек за последние
десятилетия, что вызвано как хозяйственным освоением высокогорной зоны (то есть
территории водосборов малых горных рек), так и определяющим влиянием малых
рек на большие реки, которые они образуют, а также тем, что они более подвержены
отрицательному влиянию антропогенных воздействий, вызывающих в ряде случаев
опасные природные явления или усиливающих их разрушительные свойства.
Целью данной работы являются сравнительная оценка распространенности ти-
пов русел и русловых процессов на малых горных реках Западного Тянь-Шаня, до
сих пор слабо освещенной в публикациях. Работа выполнена авторами в основном
самостоятельно, в ходе самодеятельных выходов в горные районы Средней Азии.
Кроме того, использованы доступные материалы по теме, в том числе материалы
Среднеазиатского НИИ ирригации (САНИИрИ) и Узбекского управления
гидрометеослужбы (УзУГКС) [1]). Авторы выражают благодарность Крыленко М.В.
за помощь при обработке материалов исследований.
Опыт применения классификации Р.С.Чалова (1979г.) [2] для описания русло-
вых процессов на большом числе горных рек Чирчик-Ахангаранского бассейна с
разнообразными условиями протекания русловых процессов позволил подтвердить
её применимость для выделения типов русел рек этого региона, однако часто встре-
чалось несоответствие между визуально наблюдаемыми характерными русловыми
формами и уклоном, в связи с чем И.В.Крыленко (1991) и С.К.Хакимовым (1992) бы-
ли внесены уточнения (в шкалу критических уклонов, соответствующих определен-
ным типам русла; в качестве определяющих признаков, по которым при полевом об-
следовании выделяли тип русла, принимали развитие аллювиальных форм и внеш-
ний облик русла) и дополнения [3; 4]. (вопросы типизация русловых процессов ма-
лых горных рек рассмотрены в нашей работе [5]). Помимо изменения градаций кри-
тических уклонов, И.В.Крыленко (1991) и С.К.Хакимовым (1991-93) [3; 4; 6] в шкалу
типов русел были введены еще два специфических типа русел, широко представлен-
ных на реках Западного Тянь-Шаня и характеризуемых особым механизмом образо-
вания и формой транспорта наносов:
I. Класс порожисто-водопадных (ПВ) русел с подавленными русловыми процес-
сами - селевые невыработанные русла. Они выделены в зонах аккумуляции селей,
там, где образуются обширные беспорядочные скопления неоднородного твердого
материала и развитие русла полностью обусловлено частотой прохождения селей, а
также количеством выносимого ими материала, от которых зависит, будет ли проис-
ходить периодическое подавление развития русла реки или полная его трансформа-
ция [7]. В высокогорье в результате выноса в тальвеги крупнообломочного материа-
ла, верхние участки долин почти на всю их длину превратились в долины-курумы,
состоящие из крупных необработанных обломков, под многометровыми толщами
которых осуществляется сток воды.
II. Скальные стесненные русла, выделенные в особый тип, представляют собой раз-
витые в районах интенсивного врезания рек естественные лотки с незначительной
величиной шероховатости ложа и условиями ускоренного транспорта влекомых на-
носов. Наблюдали их в основном на крупных реках; на меньших по размерам реках
подобному типу русел соответствуют порожисто-водопадные скульптурные русла.
Для участков рек, где наблюдался постепенный переход от одного типа русла к
другому, были выделены промежуточные типы русел: между ПВ и НАФ (с неразви-
тыми аллювиальными формами) и между НАФ и РАФ (с развитыми аллювиальны-
ми формами).
Карта-схема речной сети района исследований приведена на рисунке в конце
рукописи. Обобщенные данные по распространенности различных типов русел на
малых горных реках в разных районах Зап. Тянь-Шаня (по ориентировочной оценке
авторов) приведены в таблице.

Таблица
Показате
ли
Водосборный бассейн

Чаткал-
верхнее
течение и
правобер
ежье
Чаткал-
левобережье
среднего и
нижнего
течения
Пскем
и
Угам
Котловина Чар-
вак, западный
макросклон
Чаткальского
хребта
Аханга
ран
(горная
часть)
Юго-восточный
макросклон
Кураминского
хребта (Гавасай -
Ошоба)
Реки
всех
рай-
онов
№№
района
1; 2; 6; 7
3; 4; 5
8; 9
10; 11
12; 13
14
1-14
Площадь
тыс. км2
4,5
2
3,5
2
4
2
18
Общая
длина рек,
тыс. км
2,7
2,2
2,1
1,2
3,2
1,2
12,6
 Типы русел и их распространенность (в % от общей длины рек):
ПГ и
РАФ
3,3
0,5
3,8
7,5
3,7
2,5
3,3
НАФ
5,6
2,3
8,5
15,8
7,2
5
6,7
ПВ
80
93
85,9
69,2
80,6
80
80,8
селевые
0,7
0,5
1,4
6,7
4,4
10
3,2
скальные,
лотковые
5,6
1,8
3,3
0,8
1,9
1,5
2,8
линейные
курумы
4,8
1,4
7,1
-
1,3
0,8
2,9
сазы-забо-
лоченные
-
0,5
-
-
0,9
0,2
0,3
Как видно из табл. 3, малые горные реки Зап. Тянь-Шаня в основном (более
80% от общей длины малых горных рек региона) имеют порожисто-водопадные ва-
лунно-глыбовые русла (скульптурные ПВ-русла включены в группу скально-
лоткового типа русел). ПВ-русла наиболее (~93%) характерны для левобережной
части бассейна Чаткала (Акбулак, Терс, Найза-Токой и др.), а наименьший их про-
цент (~69%) у рек Чирчикской котловины. Вторым по распространенности (6,7%)
является тип русла с НАФ; наибольший их процент (~16%) на западном торце Чат-
кальского хребта и в водосборах Чирчикской котловины, а наименьший (~2,3%) на
левобережье среднего и нижнего Чаткала. Приблизительно по 3% составляют участ-
ки четырех типов русел: с РАФ, селевые, скально-лотковые и линейные курумы.
Наибольший процент (~7,5%) русел с РАФ в Чарвакской котловине, но зато здесь
очень мало (~0,8%) скальных русел и почти нет линейных курумов. Меньше всего
(~0,5%) русел с РАФ на левобережье Чаткала. Больше всего селевых русел на скло-
нах Кураминского хребта, особенно на обращенных в сторону Ферганской долины
(~10%), а меньше всего (~0,5%) - на левобережье Чаткала. Скальных русел больше
всего (~5,6%) в верховьях и на правобережье Чаткала, а меньше всего (~0,8%) на за-
падной периферии Чаткальского хребта. Долины-курумы наиболее распространены
в бассейнах Пскема и Угама (~7,1%), на верхнем и правобережном Чаткале (~4,8%).
Небольшие заболоченные участки встречаются только на Ангренском плато и на
прилегающем к нему правобережье Терса; в других местах их нет.
С точки зрения влияния высотной зональности на распространенность типов
русел, русла ПВ и НАФ приурочены большей частью к высокогорью и среднегорью,
а также к верхнему высотному ярусу низкогорья; долины-курумы и сазы - к высоко-
горью и верхнему ярусу среднегорья; русла с РАФ и селевые русла - к низкогорью.
Скальные русла более часты в нижней половине высотного диапазона среднегорья.
Подавляющее большинство рек региона имеют врезанные или адаптированные
русла и лишь ~2% (а на левобережье Чаткала - менее 0,5%) составляют широкопой-
менные русла. Еще меньше (доли %) разветвленных русел малых горных рек. В
большинстве своем русла малых рек являются относительно прямолинейными (в
основном на участках истоков и нижнего течения) или вынужденно (в местах выхо-
дов прочных пород, завалов, селевых, лавинных и речных выносов и др.) извили-
стыми. Большей частью русла малых горных рек устойчивы, поскольку они сфор-
мированы в днищах глубоко врезанных долин, где весьма ограничены как верти-
кальные, так и горизонтальные деформации. Пониженная устойчивость характерна
для отдельных коротких участков русел, сформированных в легкоразмываемых от-
ложениях в межгорных котловинах (они составляют несколько % от общей длины
малых горных рек).
Тип русла реки, формирующийся при тех или иных руслоформирующих про-
цессах, во многом определяет направленность развития речной экосистемы.
Интенсивная хозяйственная деятельность и особенно непосредственные
механические воздействия на русла и поймы рек обусловили возникновение
изменений разных видов и степеней. Региональный анализ изменений продольного
профиля, типа и морфометрических характеристик русел малых горных рек в ре-
зультате антропогенных воздействий показал, что наиболее распространенными
являются следующие изменения естественных русел и русловых процессов.
1. В результате одностороннего укрепления берегов реки в местах интенсивного
развития деформаций - в основном размывающих (отсыпка, обвалование, каменная
кладка, бетонирование, габионы и т. п.) в естественном русло происходит
искусственное одностороннее частичное ограничение или прекращение русловых (в
основном горизонтальных) деформаций со стороны укрепленного берега с
сохранением форм движения наносов. В бассейне Ахангарана эта форма встречается
в двух специфических разновидностях: 1) в форме односторонней отсыпки горных
пород в виде их отвалов (рис.6.3-3) вдоль правого берега Каттасая в Янгиабаде; вдоль
левого берега Ахангарана в Ангрене; вдоль Нишбашсая на его нижнем участке и в
др. местах; 2) в роли защитной отсыпки горных пород вдоль горных участков
автодорог или мало приподнятых над поймой берегов.
2. В результате двухстороннего укрепления берегов реки в местах интенсивного
развития деформаций (в основном размывающих) образуется смещенное
естественное русло с искусственным двухсторонним частичным ограничением или
прекращением русловых (в основном горизонтальных) деформаций со стороны
укрепленных берегов с сохранением формы движения наносов. В г.Ангрене на
участке поселка Тешик-Таш была создана своеобразная форма русла реки Ахангаран
(рис.6.3-1): вдоль левого берега отсыпаны отвалы вскрышных пород угольного
карьера, а вдоль правого берега сооружены несколько защитных ярусов габионов с
дополнительной крупновалунной подсыпкой, взятой из поймы реки.
3. В результате бетонирования или обвалования обоих берегов возникает
естественное русло с искусственным повсеместным ограничением или
прекращением русловых деформаций на ограниченных участках; при
одновременном бетонировании дна и берегов полностью прекращаются
горизонтальные и вертикальные деформации, но грядовые формы движения наносов
возникают после накопления в днищах лотков поступающего аллювия. На Тянь-
Шане эта форма (как и форма 2) видоизмененного русла встречается нечасто - на
небольших участках Чирчика и его притоков, а также правых притоков Ахангарана
(Шавазсая, Акчасая и др. - для защиты населенных пунктов, железной дороги,
автодорог, отдельных сооружений).
4. В результате полного перепрофилирования (канализирования) русла с
приданием ему формы канала и полной ликвидацией русловых форм и гряд
образуются закрепленные в плане или измененнеые русловые формы с полным
уничтожением естественного руслового рельефа и грядовой формы движения
наносов, а по мере образования гряд регулярно проводят расчистку от наносов. На
Тянь-Шане этот вид переформирования отдельных участков русел проводили в
следующих формах:
а) В горной части р.Ахангаран у поселка Турк в 1960-х годах сооружено водохра-
нилище, а также деривационный туннель длиной ~4км, проложенный в скальной
толще левого берега с целью обвести воды реки Ахангаран мимо буроугольного
карьера. До этого, в 1950-60-е годы воды реки Ахангаран обводили мимо первона-
чального карьера по бетонированному каналу ящикообразого профиля. В ~2км ниже
водосброса из канала (а позже - из туннеля) часть воды из реки отводили по бетони-
рованному (в форме трапеции) каналу длиной ~5км на тепловую электростанцию,
откуда отработанную воду по каналу сбрасывают в приустьевую часть Дукент-сая.
б) Для безущербного пропуска селевых паводков по днищу V-образной долины
приустьевого участка (~2км) Джигиристансая (г.Ангрен) был проложен бетонный
лоток квадратного поперечного сечения (рис.6.3-2).
в) На правых притоках Чирчика (Азатбашсай, Таваксай, Шурабсай) через канал
Хан-арык проложены селесбросы - акведуки (бетонные лотки шириной до 25м, с
бортами высотой ~2м); ниже селесброса Азатбаша поток вымыл (в лессовых отложе-
ниях террасы Чирчика) врез шириной ~6м, глубиной ~4м, поэтому у ж/д моста его
русло одето в бетон, а приустьевый участок канализирован. То же сделано после се-
лесброса Таваксая, а в поселке его берега обвалованы. На Шурабсае ниже акведука
берега выложены бетоном на высоту ~3м.
5. В результате полного перекрытия стока (обвод водотока по деривационному
каналу или туннелю, полный забор воды) происходит ликвидация русла, деградация
или исчезновение русловых форм.
6. На р.Ахангаран прекращен сток влекомых и большей части взвешенных на-
носов из верхнего бьефа водохранилища Турк. Сток пяти малых левых притоков
Ахангарана идет непосредственно в водохранилище Турк, а сток более крупных пра-
вых притоков - либо непосредственно в водохранилище (Четсу, Серка, Танга), либо
по рукаву Ахангарана, переоборудованному в канал; сток Таганбаши-сая перекрыт с
помощью плотины-селехранилища (где полностью осаждаются влекомые и частично
взвешенные наносы). В водохранилище Чарвак (плотина ниже слияния Чаткала и
Пскема высотой 164м, объем воды ~2км3, площадь ~40км2) накопление воды в перио-
ды половодий и выпуск ее в межень способствуют осаждению в нем всех донных и
большей части взвешенных наносов, что создает дефицит наносов в нижнем бьефе.
Нижний бьеф почти постоянно находится в подпоре Угама и Ходжикентского водо-
хранилища, поэтому тут нет условий для размыва русла.
7. Влияние антропогенных воздействий весьма эффектно проявилось в усиле-
нии склоновых явлений на русловые процессы малых рек Чирчикской котловины,
особенно после мощных взрывов (при прокладке автодороги) и заполнения в 1970г.
Чарвакского водохранилища, где постоянно меняющийся (в пределах 815-890м) уро-
вень воды вызывает изменения уровня базиса эрозии, уровня грунтовых вод (чему
способствует также накопление мощных отложений наносов на дне водохранилища и
вызванная этим кольматация), увеличение стока наносов (например, на опытном
участке Сиджаксай-Кайнарсай он за несколько лет возрос на два порядка [8]) и др.
изменения, что вызвало сход оползней, появление новых оврагов в прибрежной зоне
и полностью нарушили естественный режим русловых процессов малых рек. В Су-
лисае вследствие массового схода оползней (со склонов долины и в чашах малых
притоков) на всем протяжении дно долины покрыто отложениями структурного се-
ля, образовавшегося из отложений оползней. На некоторых реках начали преобла-
дать аккумуляционные процессы, поскольку маломощные (в течение большей части
года) реки не успевают перерабатывать поступающий в избытке материал оползней
и селевых выносов. Даже на удалении до нескольких десятков км от водохранилища
(в бассейнах Бельдер-сая, Нурек-Ата-сая и др.) усилилось воздействие оползней и се-
лей на русловые процессы рек.
Количественная оценка общего объема изменений русел и пойм рек в результате
антропогенных воздействий (хозяйственной деятельности) на горные реки Зап. Тянь-
Шаня, выполненная авторами для четырех уровней степени измененности:
незаметной; незначительной; умеренной; сильной, показала, что по большинству
видов отдельно взятых антропогенных воздействий характерна (в основном в
пределах 90-99%) незаметная или незначительная степень измененности русел и
пойм. Степень значительной измененности по воздействиям транспортных
сооружений (мосты, водопропускные устройства - 2-5%), селитебных объектов (~2%),
дамб обвалования и канализирования русел <1%, водозаборных сооружений 20%,
сброса мусора и др. отходов <2%), распашки земель 8%, переформирования пойм под
временные дороги, взрывные работы, строительные и дорожные работы, расчистка
и реконструкция дорог ~2%). Сельскохозяйственное использование территории
водосборов (56%), воздействия животноводства (48%) и мелиорации (20%), хотя и
охватили большие территории, не оказывают особого непосредственного влияния на
русла рек.
В заключение следует подчеркнуть, что даже на Ахангаране (с его очень транс-
формированными долиной и поймой и местами полностью уничтоженным руслом)
уже в нескольких км ниже промзоны широкая пойма и полугорное русло приобрета-
ют естественный вид; выносы наносов из притоков (Дукент, Карабау, Нишбаш, Гуш-
сай и др.) восстанавливают вызванные человеком нарушения в пойме и русле. Так
же быстро восстанавливают вызванные человеком нарушения совсем малые реки,
ручьи и даже временные водотоки в горах: они размывают отсыпки горных пород и
полотно дорог, заносят наносами котлованы, ямы, траншеи, рытвины и т.д.. В Кар-
патах транспортировка отложения наносов осуществляются даже в наиболее сильно
измененных участках русел, а русловые формы возникают даже в обвалованных и
канализированных руслах. Это лишний раз свидетельствует о высоком потенциале
защитных сил Природы.
СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бабко В.Л. с соавт. Сели Узбекистана. Научно-прикладной справочник. -Ташкент:
САНИИрИ, УзУГКС, 1975-1984. -4кн.
2. Чалов Р.С. Географические исследования русловых процессов. -М.: МГУ, 1979. -
232с.
3. Крыленко И.В., Хакимов С.К. Картографирование русловых процессов на горных
реках Западного Тянь-Шаня //В сб. Рациональное природопользование горных стран.
-Бишкек: Кыргызстан, 1991.
4. Хакимов С.К. Русловые процессы на горных реках Западного Тянь-Шаня -Авто-
реф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук, -М.: МГУ, 1992. -25с.
5. Крыленко И.В. О типизации русел и русловых процессов горных рек/ Деп. рук. -
Донецк: ООО <Экотехнология>, 2006. -23с. -Библиогр. 33 назв. -Рус. -Деп. в ГНТБ
Украины.
6. Хакимов С.К., Чалов Р.С. Критерии развития типов русловых процессов и их мор-
фологических проявлений на горных реках //Геоморфология. -1993. -№1. -с.44-49.
7. Кузнецов К.Л. Русловые процессы горных рек Заилийского Ала-Тау и зоны БАМ.
Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. геогр. наук, -М.: МГУ, 1987. -21с.
8. Хаиходжаев А.М. Формирование, механизм и пространственный прогноз развития
экзогенных процессов под влиянием горных водохранилищ (на примере Чарвакского
водохранилища). Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. геолого-минерал. наук, -
Ташкент: ТашГУ, 1989. -21с.


Примечание: Оригиналы материалов данной статьи и приложений к ней
(в формате DOC) можно получить:
1) В ГОСУДАРСТВЕННОЙ  НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКЕ 
УКРАИНЫ (03680,  МСП  м.Київ-150, вул.Антоновича (Горького), 180,
ДНТБУкр, Вiддiл депонування наукових робiт);
2) У меня (VIKrylenko):
       Крыленко Владимир Иванович
       vikrylenko@gmail.com
       Телефон по УКРАИНе  0 62 2959895

             VIKrylenko  16 октября 2010
StRasprRuslRekTanChana.txt