Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Географическая характеристика территории Южного федерального округа России. Объекты и методы исследования 11
1.1. Физико-географическая характеристика 11
1.1.1. Климат 11
1.1.2. Рельеф 15
1.1.3. Гидрография 20
1.1.4. Моря, омывающие территорию округа 22
1.2. Экономико-географическая характеристика 22
1.3. Объекты и методы исследования 27
Глава 2. Характеристика литосферных процессов, развитых на территории округа 31
2.1. Эндогенные процессы 31
2.1.1. Вулканическая деятельность 31
2.1.2. Землетрясения 41
2.1.3. Цунами 47
2.2. Экзогенные процессы 55
2.2.1. Лавины 55
2.2.2. Сели 66
2.2.3. Оползни 76
2.2.4. Карст 83
2.2.5. Просадки 91
2.2.6. Эрозия почв 97
Глава 3. Характеристика проявления атмосферных процессов, развитых на территории округа 107
3.1. Сгонно-нагонные явления 107
3.2. Опустынивание 118
Глава 4. Характеристика проявления континентальных гидросферных процессов, развитых на территории округа 127
4.1. Наводнения и паводки 127
4.2. Переувлажнение почв 137
4.3. Подтопление и изменение уровня грунтовых вод 142
4.4. Колебания уровня Каспийского моря 151
4.5. Засоление и осолонцевание почв 158
Глава. 5. Комплексная сравнительная оценка масштабов распространения и степени опасности изученных природных процессов на территории субъектов округа ... 167
Заключение 182
Литература 184
Приложение 1 203
Приложение 2 212
- Моря, омывающие территорию округа
- Вулканическая деятельность
- Сгонно-нагонные явления
- Переувлажнение почв
Введение к работе
Стихийные природные процессы и явления распространены на поверхности Земли практически повсеместно. Опасными они становятся тогда, когда в зоне их прямого или косвенного воздействия оказывается человек или объекты, им созданные.
Для предотвращения природных чрезвычайных ситуаций (ЧС) общество и государство остро нуждаются в полноценной и разносторонней информации о масштабах распространения и степени опасности проявления природных процессов, действующих (или способных действовать) в пределах определенной территории. Для успешного планирования профилактических и защитных мероприятий по борьбе с опасными природными процессами и явлениями необходимо иметь информационную основу в виде массивов данных, разносторонне характеризующих источники природных опасностей и их пространственное распределение .
Ситуация с природными катастрофами в России в общих чертах отражает общемировые тенденции. В нашей стране с ее огромной территорией, разнообразным рельефом, широким спектром геологических и климатических условий развиты практически все опасные природные процессы, встречающиеся на планете. По данным ежегодных государственных докладов МЧС РФ, в последнее время в России происходит около 300-400 чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного характера различного масштаба. Их негативное воздействие наносит максимальный ущерб в местах наибольшей концентрации населения. При этом более трети всех природных чрезвычайных ситуаций в стране происходит на территории Южного федерального округа (ЮФО).
Большое разнообразие климатических, орографических и геологических условий на территории Южного федерального округа определяет здесь широкое развитие опасных природных процессов и явлений (более 40) различного генезиса: эндогенных (вулканизм, землетрясения и связанные с ними цунами), экзогенных (лавины, сели, оползни, карст, просадки, эрозия и
5 др.), гидрологических (наводнения и паводки, переувлажнение и подтопление земель и др.) и метеорологических (опустынивание, лесные и степные пожары, сгонно-нагонные явления и др.).
В данной работе, на основе обобщения результатов изучения опасных природных процессов и явлений на территории юга России, которое осуществлялось на протяжении всего XX и начала XXI столетий очень многими научными, научно-производственными и учебными заведениями страны, впервые комплексно рассматривается круг проблем, связанных с оценкой масштабов распространения и опасности проявления природных процессов и явлений, развитых на территории Южного федерального округа.
В связи с ограниченным объемом диссертационной работы, в нашем исследовании показаны только наиболее изученные и представляющие наибольшую опасность для населения и территории округа природные процессы и явления. Цель и задачи работы.
Целью настоящего исследования является оценка масштабов распространения и интенсивности проявления опасных природных процессов и явлений, развитых на территории Южного федерального округа России.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи^
оценить возможность проявления и дать характеристику опасных природных процессов и явлений, развитых на территории округа;
уточнить местоположение и масштабы распространения опасных природных процессов и явлений на территории округа;
провести сравнительную оценку степени пораженности опасными природными процессами и явлениями территорий субъектов округа;
разработать и создать на единой картографической основе серию электронных тематических карт для оценки масштабов распространения
и интенсивности проявления опасных природных процессов и явлений на территории округа; оценить степень опасности проявления природных процессов и явлений для территории и населения округа и дать рекомендации по снижению их негативного воздействия. Защищаемые положения.
Результаты оценки масштабов распространения и интенсивности проявления опасных природных процессов на территории округа;
Результаты комплексной сравнительной оценки субъектов округа по масштабам распространения и степени опасности проявления на их территории опасных природных процессов и явлений;
Серия электронных тематических карт проявления опасных природных процессов и явлений на территории округа;
Применимость результатов исследования для оценки природного риска территории округа и его субъектов.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
дана комплексная оценка масштабов распространения и опасности проявления природных процессов и явлений на территории округа и его субъектов;
проведена сравнительная оценка субъектов округа по масштабам распространения и степени подверженности опасным природных процессам и явлениям;
создана серия оригинальных электронных тематических карт распространения отдельных опасных природных процессов и явлений на территории округа.
Практическая значимость работы. 1. Впервые воедино собрана в текстовой, табличной, графической и картографической форме информация о возможном проявлении опасных природных процессов и явлений на территории ЮФО,
7 позволяющая реально оценить масштабы их распространения и степень опасности для населения и территории округа.
Проведенная сравнительная оценка субъектов округа по степени подверженности опасным природным процессам и явлениям дает реальную основу для разработки программ природоохранных мероприятий на территорию округа и отдельных его субъектов.
Данная работа является определенным вкладом в исполнение закона РФ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», поскольку в значительной мере решает проблему оценки природного риска для населения и территории Южного федерального округа.
В силу своего многогранного содержания, научной и практической значимости данная работа может стать информационной базой по опасным природным процессам и явлениям для ГИС государственной и региональной властей.
Данная работа является методологической базой создаваемого по заказу МЧС России Атласа природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций Южного федерального округа России.
Сконцентрированная в диссертации информация может быть использована как научно-исследовательскими и проектными организациями, так и законодательными и исполнительными органами округа и РФ для:
научной организации мониторинга и детальных комплексных исследований по изучению опасных природных процессов;
разработки проектов рационального природопользования.
составления паспорта безопасности территории федерального округа РФ;
прогнозирования вероятности возникновения ЧС природного характера;
районирования территории федерального округа по степени опасности природных процессов;
разработки и внедрения нормативных показателей степени природного риска на территориях субъектов федерального округа;
сравнительной количественной оценки субъектов федерального округа по величине природных опасностей с целью разработки рекомендаций по распределению бюджетных средств между субъектами на предотвращение природных ЧС и смягчение их последствий, а также разработки адресных федеральных целевых программ, направленных на повышение безопасности жизнедеятельности в наиболее опасных субъектах округа;
проведения работ по предупреждению природных ЧС, уменьшению ущерба от них и снижению затрат по ликвидации их последствий;
создания необходимых резервов финансовых и материальных ресурсов для ликвидации природных ЧС;
планирования работ по эвакуации населения, возвращению его после ликвидации природных ЧС в места постоянного проживания и других мероприятий;
обеспечения заинтересованных органов власти, министерств (ведомств), организаций и компаний информацией о районах проявления опасных природных процессов, вероятности их совместного воздействия, степени опасности и возможных последствиях;
своевременного информирования населения об угрозе возникновения или о возникновении природных ЧС.
Результаты диссертации использованы в хоздоговорных темах, выполняемых ИПЦ «Дизайн. Информация. Картография» по заказу МЧС РФ, в которых автор принимал непосредственное участие в качестве редактора и исполнителя:
1. Хоздоговор № 15/3.3.17-187 от 15.06.2004 г. (2004-2005 гг.) «Создание Атласа природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций Российской Федерации».
2. Хоздоговор № 19/4.7.7-196 от 06.09.2006 г. (2006-2007 гг.) «Создание Атласа природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций Южного федерального округа РФ». Объекты и методы исследования
В качестве объекта исследования выбрана территория Южного федерального округа РФ, где разнообразие и сложность форм рельефа в сочетании с климатическими условиями предопределяют развитие широкой гаммы опасных природных процессов и явлений. В процессе работы использованы методы и приемы геоинформационного картографирования. Основными методами исследования являлись сравнительно-географический и геоинформационно-картографический. Личный вклад автора
В основу диссертационной работы положен фактический материал, собранный автором единолично и в составе группы ученых и специалистов МЧС, РАН и отраслевых институтов страны за период 2004-2007 гг. Текст диссертации написан лично автором. Кроме того, лично автором был обработан, систематизирован и проанализирован архивный материал МЧС РФ (за период с 1992 по 2007 гг.) о произошедших чрезвычайных ситуациях в Южном федеральном округе, обусловленных проявлениями опасных природных процессов, а также литературный материал, имеющийся по данной тематике. Автор в процессе работы использовал как свои, так и опубликованные картографические материалы, предварительно отредактировав их и разработав для них единую картографическую основу. Публикации и апробация работы.
Автором опубликовано 12 научных работ, в том числе по теме диссертации - 6. Результаты работы докладывались на: научно-технических советах ИПЦ «Дизайн. Информация, Картография» (2004-2007 гг), заседаниях редакционной коллегии МЧС России по подготовке к изданию Атласов природных и техногенных опасностей и рисков чрезвычайных ситуаций Российской Федерации и Южного федерального округа РФ (2004-
10 2007 гг.), , региональной конференции "Университетская наука - региону " (апрель 2006 г.), VI научно-практической конференции МЧС РФ «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций» (16-17 ноября 2006 г.), Геофизическом семинаре Высокогорного геофизического института Росгидромета (май 2007 г.).
Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, двух приложений и списка использованной литературы, содержащего 215 наименований. Работа содержит 248 страниц, из них 20 стр. - список литературы, 45 стр. -приложения. В работе приведены 22 карты, 8 таблиц, 32 диаграммы, 34 фото.
Автор глубоко благодарен своему научному руководителю - доктору географических наук Разумову В.В. за помощь и поддержку на всех этапах работы над диссертацией. Автор выражает особую признательность и своим соавторам по научным работам за предоставленную возможность использовать в данной диссертации материалы совместных исследований.
Моря, омывающие территорию округа
Территория Южного федерального округа омывается водами трех морей - Черного, Азовского и Каспийского. Каспийское море - уникальный природный водоем, крупнейшее на Земле бессточное озеро, полностью изолированное от Мирового океана. Каспийское море относится к типу озеро-море и имеет сложный рельеф дна. Его площадь составляет 378400 км2, длина 1030 км, наибольшая ширина -435 км. Объем вод моря, равный 78100 км , превосходит суммарный объем всех озер мира (Каспийское, 1986). В Каспийское море впадает более 130 рек. Наибольшее значение в питании Каспия имеет бассейн Волги, среднегодовой сток которой составляет 238 км/год (более 80 % от общего объема поверхностного стока) (Каспийское, 1986). В пределах России расположена наиболее мелководная северо-западная часть Каспийского моря с преобладающими глубинами около 20-30 м (максимальная глубина - 1026 м расположена за пределами России).
Площадь Азовского моря составляет 39 тыс. км2, объем воды - 0,29 тыс. км3, средняя глубина -7 м, наибольшая - 15 м. Море изобилует песчаными косами, отделяющими от морской акватории очень мелководные (1-2 м) заливы. Соединяется с Черным морем Керченским проливом. Средний многолетний материковый сток в море составляет 36,7 км3.
Черное море располагается между Европой и Малой Азией. Керченским проливом оно соединяется с Азовским морем, проливом Босфор - с Мраморным морем, и далее через пролив Дарданеллы - с Эгейским и Средиземным морями. Площадь Черного моря составляет 422 тыс. км , наибольшая глубина - 2210 м. Годовой речной сток в море составляет в среднем 346 км3, объем воды в море оценивается в 555 тыс. км3. 1.2. Экономико-географическая характеристика ЮФО
Современная специфика экономико-географического положения Южного федерального округа находит свое проявление в пограничном его статусе. ЮФО расположен на юге Европейской части России и граничит по суше с Украиной, Грузией, Азербайджаном и Казахстаном. На севере округ граничит с Центральным (Воронежская область) и Приволжским (Саратовская область) федеральными округами России. Только три из административных единиц региона - Ставропольский край, Адыгея и Калмыкия - не имеют сухопутных государственных границ с зарубежными странами. Важно при этом отметить, что южная граница региона с Грузией и Азербайджаном проходит по весьма труднопреодолимому барьеру в виде Главного Кавказского хребта, создающего серьезные препятствия для связей со странами Закавказья и Юго-Западной Азии в целом.
По водным границам территория округа соприкасается с Турцией, Ираном, Туркменистаном, Болгарией и Румынией. Регион дает широкий выход сразу к трем морям - Черному, Азовскому и Каспийскому, что открывает широкие возможности для морских перевозок грузов. Наиболее благоприятным приморским положением выделяются Ростовская область и Краснодарский край; к Каспию выходят Астраханская область, Калмыкия и Дагестан. Положительным элементом выгодности морского положения ЮФО является и то, что омывающие его моря не замерзают (или замерзают на короткий срок), что обеспечивает регулярные экономические связи, как для самого региона, так и для страны в целом.
Находясь на периферии Российской Федерации, Южный федеральный округ расположен на пересечении исключительно важных транспортных магистралей из Центральной России в Закавказье, Турцию, Иран; из украинского Донбасса в Урало-Поволжье и страны Средней Азии; из восточных районов России и Казахстана в порты Черного моря и др. Расположенные в пределах округа низовья судоходных Волги и Дона в совокупности с Волго-Донским каналом являются одним из центральных звеньев в составе крупнейшей внутренней воднотранспортной системы, связывающей между собой Балтийское, Белое, Каспийское, Черное и Азовское моря. ЮФО включает в себя 13 субъектов Российской Федерации (рис. 1.2.1; табл. 1.2.1). В их числе два края, две области и восемь республик, являющихся суверенными национальными государствами в составе Российской Федерации. Общая площадь рассматриваемой территории равняется 589,2 тыс. км2, что составляет 3, 4% всей территории страны. Плотность населения в округе составляет 38,8 чел./ км . Два города на территории округа (Ростов, Волгоград) имеют население более миллиона человек. Численность населения более 300 тыс. человек характерна для Краснодара, Астрахани, Махачкалы, Ставрополя, Сочи и Владикавказа.
Вулканическая деятельность
Вулкан - геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым извергаются на земную поверхность из глубинных магматических очагов лавы, горячие газы, пары воды и обломки горных пород (Четырехязычный..., 1980). Вулканы воздействуют на природную среду и на человечество следующими способами: прямым воздействием извергающихся вулканических продуктов (газов, лав, пеплов и др.) и воздействием тепла этих продуктов на лед и снег, что приводит к катастрофическим селям, наводнениям, лахарам; вулканические извержения обычно сопровождаются землетрясениями, которые в свою очередь могут провоцировать катастрофические экзогенные опасные природные процессы.
Вулканическая деятельность на Земле происходит уже более 4 млрд. лет, с первых стадий ее эволюции. По данным ЮНЕСКО, за последние 500 лет число жертв вулканических извержений превысило 200 тыс. человек (Чрезвычайные, 1998). В настоящее время, по разным оценкам, на нашей планете существует более 4000 вулканов, которые по характеру деятельности подразделяются на действующие, потенциально действующие, уснувшие и потухшие. На территории России насчитывается 69 действующих вулканов, и все они в сосредоточены в пределах Курило-Камчатской дуги (Мазур, Иванов, 2004). В Южном федеральном округе вулканизм проявился на Кавказе (рис. 2.1.1.1) - в двух вулканических областях - Казбекской и Эльбрусской (если не учитывать потухшие вулканы Кавминводской группы и грязевые - Таманского полуострова и Северо-Западного Кавказа). Вулкан Казбек (рис. 2.1.1.2), расположенный на стыке Центрального и Восточного отрезков Большого Кавказа, тяготеет к зоне поперечных разломов южного склона горной страны и по данным (Апродов, 1982), не активен.
Однако, такие признаки как наличие фумарольных полей, горячих источников минерализованных вод у подножья Казбека свидетельствуют о возможности его вулканической активности. Верхнечегемское лавовое нагорье расположено на высотах 3500-3800 м над уровнем моря на водоразделе рек Чегем и Кестанты. Оно находится в грабене палеозойских пород, который развился вдоль меридионального Чегемского разлома. Плиоценовые липариты и их туфы, образовавшиеся при извержениях и взрывах небольших вулканов, покрывают площадь в 150 кв. км. Два более крупных вулкана, возникшие здесь в конце плиоцена, позднее были сильно разрушены. Их остатки - Кюген Кая (3829 м над ур. м) и Кум Тюбе (3771 м над ур. м) - находятся в западной части нагорья (Апродов, 1982).
Вулкан Эльбрус представляет собой достаточно хорошо сохранившийся массивный конус диаметром 15-18 км, круглый год покрытый снегом и льдом. Он почти на 2500 м возвышается над поверхностью окружающего нагорья, высотные отметки которого составляют от 3000 до 3500 м. Формирование вулкана связано с интенсивным проявлением глубинных процессов в недрах Земли в узловой зоне пересечения крупнейших кавказских разломов: южного Штулу-Харезского, северного Пшекиш-Тырныаузского и западного Эльбрусского (Короновский, 1985).
По данным Н.В. Короновского (1968), структура Эльбруса сформировалась при многократных извержениях на последних этапах альпийского орогенеза горной системы Кавказа. В течение голоцена на Эльбрусе имели место, по крайней мере, три периода магматических излияний. Потоки лавы распространялись в северном, восточном и южном направлениях от кратера, застывая, в основном, на высотах более 3000 м. Однако отдельные потоки по понижениям рельефа спускались гораздо ниже. На востоке они достигли правых истоков реки Малки, а самый нижний предел их распространения - 2300 м над уровнем моря - отмечен на южном склоне. Лавовые потоки часто перегораживали речные долины, образуя подпруженные озера, разновозрастные отложения которых хорошо сохранились в окрестностях вулкана. Прорыв этих озер неоднократно приводил к формированию грандиозных по масштабам селевых потоков.
Вулканические извержения Эльбруса в голоцене сопровождались выбросом больших объемов пепла, который разносился по воздуху на сотни километров. Об этом свидетельствует тот факт, что слой пепла толщиной 0,7 м, сходного по составу с эльбрусским, был обнаружен учеными меду Астраханью. и Волгоградом, на расстоянии более 700 км от вулкана Лаврушин и др., 1998) (рис. 2.1.1.4).
Есть основания утверждать (Мильничук, 1988), что последнее мощное проявление вулканизма на Кавказе, в том числе, и в Эльбрусской области, имело место 5-7 тыс. лет назад. Относительно датировки последнего извержения Эльбруса существуют разные точки зрения. По мнению одних ученых, извержение вулкана имело место менее 1000 лет (Лаврушин и др., 1998; Богатиков и др., 1998 а, б) или около 1500 лет назад (Апродов, 1982). Другие полагают, что 1500-2000 лет назад функционировал только «паразитический» кратер на восточном склоне основного конуса (Сейнова, Золотарев, 2001). многих ученых о том, что вулкан Эльбрус находится сейчас в активной стадии своего развития. Его возможное возобновление вулканической активности в будущем вполне реально.
Опасность нового извержения вулкана Эльбрус, по мнению академика О.А.Богатикова, - многоплановая и зависит от типа и силы извержения и будет связана, прежде всего с катастрофическими селевыми потоками (лахарами) и наводнениями, которые будут формироваться в результате практически мгновенного таяния его ледников (с толщиной льда в среднем около 100 м) под воздействием расплавленного вещества магмы. Раскаленная до тысячи градусов лава (Приложение 1), поднявшись из земных недр и растекаясь из жерла по склонам Эльбруса, может вызвать быстрое таяние его 25 крупных ледников, общей площадью от 128 до 139 кв. км (Сейнова, Золотарев, 2001; Короновский, 1968). Интенсивность таяния в случае активизации вулкана будет определяться типом извержения, однако, в любом случае, гигантские запасы воды, сконцентрированные в более чем 11 км льда на склонах Эльбруса (Сейнова, Золотарев, 2001), должны будут в виде мощных селевых потоков распределиться по бассейнам рек Баксан (южный и восточный склоны Эльбруса), Малка (северный склон) и Кубань (западный склон). Селевые волны с Эльбруса спровоцируют подъем уровня воды этих рек, вызвав "внеплановое" мощное половодье. Учитывая, что в долинах этих рек находится значительное количество населенных пунктов и промышленных объектов, а в среднем и нижнем течении реки Кубани к тому же расположены крупные искусственные водохранилища - Джегутинское и Краснодарское (Атлас, 2005 б), - в зоне стихийного бедствия, масштабы которого даже трудно представить, окажется очень хорошо освоенная и плотно заселенная территория Северного Кавказа вплоть до Каспийского моря на востоке и низовий р. Кубань - на северо-западе.
Сгонно-нагонные явления
Сгонно-нагонные явления это колебания уровня воды в низовьях рек, озерах, водохранилищах, морях, связанные с изменениями циркуляции вод под действием ветра (Четырехязычный, 1980).
Нагонные явления обычно связаны с деятельностью циклонов, формирующих сильные и продолжительные ветры в направлении берега водоема, перемещающие большие массы воды на большой площади. Разгоняющаяся масса воды волнами обрушивается на берег. Если ветры нагонных направлений имеют выраженную сезонную повторяемость, то и нагонные наводнения также будут проявляться в эти сезоны года. Основные параметры нагонов - величина, продолжительность стояния, дальность распространения. Факторы, их определяющие, - это барические градиенты и характеристики вызываемых ими ветров (направление, скорость и время действия), глубина моря, морфологические особенности дна и берегов, наличие водной растительности и ледового покрова (Герштанский, 1973). Величины нагонов зависят от ширины полосы мелководья у наветренного берега. Важную роль играет расстояние от берега до критических глубин 3-4 м. Чем дальше эти глубины от берега, тем больше на данном участке величина нагона (Скриптунов, Горелиц, 2000). Ширина зоны затопления прибрежных территорий зависит от уклона побережья, силы, направления и продолжительности действия ветров. Чем меньше уклон побережья, тем шире полоса затопления (при прочих равных условиях).
В морских устьях рек дальность распространения нагонной волны вверх по течению зависит от совпадения нагона с приливом или отливом, от пологости берега и величины расхода воды в данной реке во время шторма. Чем меньше расход воды в реке, например в меженный период, тем слабее сопротивление, тем дальше вверх по руслу проникает нагонная волна. На крупных реках нагонная волна может распространиться на сотни километров, на малых- на десятки (Нежиховский, 1988).
Опасность сгонных явлений (при ветрах, дующих от берега) определяется в первую очередь уменьшением глубин в портах, судоходных каналах, что осложняет навигационную обстановку. Сгонные явления приводят к нарушению работы водозаборов, обмелению портовых акваторий и судоходных морских каналов, сокращению площадей нерестилищ и площадей нагула ценных промысловых рыб, в первую очередь - осетровых, изменению ландшафтной структуры прибрежных территорий, опустыниванию прибрежных районов. При сгонах обсыхают обширные мелководья вдоль берегов, в результате чего гибнет рыба в отшнурованных водоемах и лужах, обсыхают орудия лова и прекращается рыбный промысел.
Нагонные наводнения наносят как прямой ущерб (разрушение хозяйственных объектов, эвакуация населения, гибель посевов, домашнего скота), так и косвенный (частое и длительное затопление побережий, их заболачивание, ухудшение плодородия почв, их засоление из-за вторжения соленых вод, размывание берегов, затруднение хозяйственного использования территории и др.). Ущерб, наносимый нагонными наводнениями, зависит от степени экономического освоения территории, стоимости затапливаемых сооружений, высоты и скорости подъема уровня воды, площади затопления, заблаговременности штормового предупреждения, наличия защитных гидротехнических сооружений (Раткович, Иванова, 2001). Следует отметить, что штормовые нагоны относятся к трудно наблюдаемым природным явлениям. По этой причине сведения о нагонах, полученные из уст очевидцев, нередко отрывочны и даже противоречивы.
На территории России ветровые нагоны в той или иной степени проявляются практически на всех мелководных побережьях окраинных и внутренних морей, крупных озер и равнинных водохранилищ.
В Южном Федеральном округе наиболее значительные нагонные затопления наблюдаются на побережьях Каспийского и Азовского морей, в устьях рек Кубани, Кумы, Терека, Сулака и Самура, Краснодарском, Веселовском, Пролетарском водохранилищах. Небольшие нагоны отмечаются ежегодно, а выдающиеся - один раз в 50-75 лет (Лурье и др., 2005). При максимальных нагонах их волна может продвигаться вверх по руслам рек на следующие расстояния: для Кубани - 75 км, Кумы - 35 км, Терека - 16 км, Сулака -20 км, Куры - 40 км (Лурье, 2002).
Каспийское море занимает одно из первых мест в мире по величине сгонов и нагонов и их влиянию на хозяйственную деятельность и формирование природных особенностей побережья. Сгоны морской воды обусловлены действием ветров северо-западных и западных направлений. Нагоны у западного и северо-западного мелководных побережий вызываются часто повторяющимися ветрами юго-восточных и восточных направлений. Суммарная повторяемость ветров нагонных направлений равна почти 60 %, а сгонных - 40 % (Скриптунов, Горелиц, 2000). Таким образом, западное побережье Северного Каспия является морским побережьем преобладающего нагонного типа.
Наибольшее число высоких нагонов для данного побережья отмечается ранней весной и поздней осенью (в ноябре). Продолжительность нагонов составляет от нескольких часов до нескольких суток, а подъем уровня может достигать 0,5 - 3,5 и более метров, что вызывает значительные (до 10-20, а в экстремальных случаях и до 30-50 км) перемещения уреза воды вглубь территории. Средняя интенсивность подъема уровня воды при нагоне составляет 4 см/час, а при максимальных скоростях ветра 25-30 м/с может достигать 20-25 см/час. Приливные и сейшевые колебания уровня на Каспийском море выражены весьма четко, но не достигают больших значений (Скриптунов, Горелиц, 2000; Терзиев, 2000).
Переувлажнение почв
Переувлажнение почв - это явление, когда почва получает какое-то количество влаги независимо от источника и сверх указанной нормы, характерной для климата данной местности (Четырехязычный...., 1980). Причины возникновения переувлажнения связаны как с естественными климатическими изменениями, так и с различными видами хозяйственной деятельности человека (ирригация, гидротехническое строительство, промышленное и коммунальное водопотребление, агротехнические приемы накопления влаги в почвах, землеустроительная деятельность). Эти виды хозяйственной деятельности вызывают изменения водного режима в ландшафтах, что и приводит в ряде случаев к переувлажнению земель. Переувлажнение земель в зависимости от причин, их вызывающих, может быть как обратимым, так практически и необратимым процессом.
Переувлажненные земли формируются в условиях избыточного увлажнения при близком уровне грунтовых вод; в результате поверхностного застоя атмосферных осадков или оросительных вод в бессточных понижениях; периодического или постоянного затопления паводковыми водами в поймах и дельтах рек; а также периодического длительного затопления поверхности почв при культуре риса. Периодический или постоянный избыток влаги в почвах (даже кратковременный застой в верхнем слое) приводит к резкому ухудшению их водно-физических свойств и воздушного режима.
В зависимости от длительности и интенсивности избыточного увлажнения можно выделить несколько групп переувлажненных почв, нуждающихся в осуществлении комплекса различных мелиоративных мероприятий (Общесоюзная ..., 1973; Природно..., 1990). Группа кратковременно избыточно увлажненных земель переувлажненные почвы в течение 2-3 недель, но не более одного месяца, при глубине залегания грунтовых вод 3-7 м. Источником переувлажнения служат атмосферные, делювиально-натечные, а в случае аллювиальных почв - поемные (паводковые) воды. Временно избыточно увлажненные почвы, переувлажненные в течение меньшей части вегетационного периода за счет грунтовых вод, залегающих на глубине 1,5-3,0 метра. Длительно избыточно увлажненные почвы - почвы, переувлажненные в течение большей части вегетационного периода за счет близко залегающих грунтовых - 1,0-1,5 (2,0) м и поемных вод. Группа постоянно избыточно увлажненных включает почвы, переувлажненные в течение всего вегетационного периода, при глубине залегания грунтовых вод менее 1 метра.
Источником переувлажнения служат грунтовые и поемные воды. Такие условия формируются в результате строительства каналов, водохранилищ и оросительных систем. В большинстве случаев при этом происходит подъем уровня грунтовых вод, которые при смыкании с оросительными водами могут вызвать переувлажнение почв. Особое место занимают участки переувлажнения, возникшие в освоенной части плакоров степного агроландшафта и не имеющие связи с гидрографической сетью, урбанизированными территориями или ирригационными системами. Это явление получило широкое распространение в лесостепных и степных почвах Центрально-Черноземной области России (Ахтырцев, 1986; Зонн и др., 2001) и
Предкавказья (Ачканов, Николаева, 1999; Заидельман, 1992; Заидельман и др., 1998). Ценнейшие черноземные почвы под влиянием переувлажнения деградируют и эти земли выводятся из сельскохозяйственного оборота. Еще не деградированные почвы весной оказываются переувлажненными настолько, что техника не в состоянии их обрабатывать, они зарастают злостными влаголюбивыми и солеустойчивыми сорняками и также выводятся из оборота.
Е.М. Самойлова (1983) отмечает, что даже кратковременные периоды повышенного увлажнения вызывают подъем грунтовых вод. Особенно ярко этот процесс проявляется на слаборасчлененных равнинах, на неоднородных почвообразующих породах при наличии водоупора, подстилающего лессовую толщу. В пределах же луговых почв режим увлажнения может меняться не только в связи с вековыми и циклическими изменениями климата, но буквально из года в год.
Диагностическими признаками современного переувлажнения в степной зоне на плакорах являются: влаголюбивая растительность, не характерная для автоморфных условий (рис. 4.2.1); в почвах - развитие лугового процесса, заключающееся в формировании более мощного и более темно окрашенного гумусового горизонта, проявлении процессов оглеения, формировании гипсовых горизонтов; присутствие почвенно- грунтовых вод в почвенном профиле.
