Введение к работе
Актуальность работы. Значение устьев рек для о. Сахалин велико. Во-первых, гидролого-морфологические устьевые процессы влияют на миграцию гидробионтов из морской среды в реку и наоборот, а гидробионты (их разнообразие, запасы, воспроизводство) являются основой существования одного из основных отраслевых комплексов Сахалинской области. В некоторых условиях, устья являются лимитирующим фактором для численности нерестящихся рыб семейства лососёвых, которые являются важнейшей составляющей экосистем о. Сахалин и важным объектом рыбного промысла. Ограничение пропуска лососей на нерест происходит из-за полного блокирования устьевого створа прибрежно-морскими наносами. Нередко от полной блокировки устьев страдают рыборазводные заводы. Ежегодно комиссия ФГБУ «Сахалинрыбвод» и ФГУП «СахНИРО» вырабатывает и планирует в устьях рек мероприятия по их расчистке.
Во-вторых, многообразие типов устьев рек Сахалина изучено слабо, а характерные тенденции их развития имеют определенную специфику. Большинство исследований в нашей стране проводится в устьях крупных рек. Своеобразие такого региона как о. Сахалин заключается в том, что преобладают малые водотоки. Кроме того, омывающие остров акватории являются приливными; их влияние на динамику устьев может быть велико.
В-третьих, на современном этапе для многих крупных дельт мира выявлены признаки их разрушения морем, а для устьев рек Дальнего Востока России таких работ ещё не выполнялось и состояние их дельт не ясно. Недостаточность разработанности данного вопроса, а тем более для устьев малых рек, определяет одну из проблем исследования, что позволит выяснить реакцию дельт малых рек на повышение уровня Мирового океана и оправданность некоторых прогнозных оценок развития дельтовых берегов острова. В целом, понимание процессов устьеформирования позволит эффективнее реализовывать и внедрять принципы рационального природопользования в островном регионе.
Цель работы: изучить процессы формирования устьев рек о. Сахалин в связи с прогнозом их динамики в разных морфолитодинамических условиях.
Объект исследования: устьевые области малых рек о. Сахалин.
Предмет: геоморфологическое строение и морфолито динамические процессы в устьях малых рек.
Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:
определить факторы формирования устьев малых рек о. Сахалин и их соотношение.
выяснить особенности развития устьев рек в голоцене.
выполнить типизацию устьев рек и районирование береговой зоны Сахалина по типам устьев; составить карту типов устьев.
определить изменения морфологического строения устьев и выявить особенности современной морфодинамики, в том числе условия их полного блокирования наносами.
с помощью дистанционных методов выявить современные тенденции развития дельтовых устьев рек о. Сахалин.
разработать рекомендации для установления границ рыбопромысловых участков в морфодинамическиактивных устьях.
Материалы и методика исследований. Теоретической и методологической основой исследования послужили работы отечественных учёных (И.В. Самойлов, В.Н. Михайлов, В.Н. Коротаев, В.Ф. Полонский, Б.С. Залогин, Р.С. Чалов, В.П. Зенкович, O.K. Леонтьев, Г.А. Сафьянов, В.В, Шарков, К.М, Петров, З.И. Гурьева, Б.А. Попов, В.А. Совершаев, Н.И. Алексеевский, Г.В. Полунин и др.).
Исходными данными послужили фондовые материалы
гидрометеорологических наблюдений за ветром и водным стоком рек. Информация собиралась из фондовой и опубликованной литературы, а также в результате сравнения разновременных карт, аэрофотоснимков (АФС) и космоснимков (КФС). Исследования устьев о. Сахалин проводились в 1999-2011 гг. Непосредственные наблюдения осуществлены на берегах Александровского залива, на отдельных устьях центрального участка берега Татарского пролива, большинстве устьев рек, впадающих в Татарский пролив в юго-западной части острова, устьях рек западного берега залива Терпения и в заливе Анива. Изучены отдельные устья рек восточного берега Тонино-Анивского п-ова, Сусунайских гор и восточного побережья Центрального Сахалина, южного берега Сахалинского залива.
В полевых маршрутах описывалась морфология устьевых участков, при описании использовались зачистки береговых уступов, шурфы, проводился отбор проб устьевых наносов и нивелирование устьевого рельефа. В отдельных устьевых областях выполнены батиметрическая съёмка взморья (с эхолотом Lowrance С525 DF, совмещенным с GPS) и отбор проб донного грунта на подводном береговом склоне (применялся грейферный дночерпатель Van-Vin). Обработка эхолотных данных проведена с помощью программ Excel, Surfer. Анализ гранулометрического состава проведён ситовым методом.
При обработке полевых и фондовых данных применялись картографический, аэрокосмический, геоинформационный, статистический, сравнительно-географический методы.
Личный вклад автора. Самостоятельно отбирались и обрабатывались архивные гидрометеоданные, сравнивались разновременные АФС и КФС устьев рек. В течение ряда лет автором проведены натурные гидролого-геоморфологические наблюдения и измерения в устьях. Под руководством автора осуществлялась батиметрическая съёмка взморья в ряде устьевых областях рек южного Сахалина. Отбор донного грунта и последующая обработка результатов ситового анализа, проведены диссертантом.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Установлено, что морфологические процессы в устьях рек о. Сахалин на большей части береговой зоны контролируются морскими факторами, за исключением устьев, сформированных в лагунах.
-
В результате исследований доказано, что на Сахалине устья малых рек имеют упрощенную пространственную схему размещения, но характеризуются сложной типологической структурой.
-
Выяснено, что открытым устьевым областям рек о. Сахалин свойственны обратимые внутригодовые деформации устьевого участка. Дельты полузакрытых устьевых областей характеризуются прогрессивным выдвижением, а у дельт на открытом взморье такая тенденция отсутствует.
Научная новизна. Впервые выполнена типизация устьев рек о. Сахалин и составлена карта типов устьев. Наибольшее количество устьев рек являются блокированными - встречаемость их превышает 60%. Дельтовые участки приурочены, в основном, к лагунным побережьям, а дельт выдвижения практически нет. Эпизодически встречаются эстуарии и водопадные устья.
Показано, что морфологические особенности большинства устьев рек Сахалина определяются морскими факторами. Группа речных факторов преобладает в полузакрытых устьевых областях рек (УОР).
Впервые выявлены современные тенденции развития островных дельт выполнения в условиях современного повышения уровня Мирового океана. Показано, что дельты выполнения о. Сахалин в настоящее время развиваются прогрессивно. Морфо динамика блокированных устьев на открытых берегах имеет четко выраженные сезонные особенности, обусловленные муссонным характером ветров в регионе.
Теоретическая значимость исследования: выявленное отсутствие деградации дельт, сформированных в лагунах, не позволяет считать их хорошими индикаторами повышения уровня Мирового океана, в отличие от дельт на открытых берегах.
Показано, что простые устьевые участки сложенные гравийно-галечными наносами, сильнее подвержены полной блокировке створа, чем песчаные устья при прочих равных условиях.
Разработан универсальный механизм определения границ рыбопромысловых участков в случае их привязки к устьевым участкам. Методика установления границ может быть применима не только для береговой зоны Сахалина, но и для других регионов, в которых производится прибрежный промышленный лов рыбы.
Практическая значимость: морфолито динамика устьев может лимитировать нерестовый процесс проходных лососёвых рыб, являющихся составной частью экосистем острова и объектом промышленной добычи. Знание закономерностей устьевых процессов повысит эффективность охраны и освоения биоресурсов, что способствует устойчивому развитию островного региона.
Понимание динамики устьев рек необходимо для обоснованных решений о преобразовательных, охранных и межевых работах в устьях рек и прилегающих к ним участках морского берега. Знание особенностей морфодинамики блокированных устьев позволит более качественно проводить работу по распределению рыбопромысловых участков (РПУ), установлению их границ (около 80% из них «привязаны» именно к устьям рек) и точек постановки
неводов. В 2009-2011 гг. автором выполнялось определение координат границ более чем для 60-ти РПУ на юго-восточном побережье о. Сахалин и были встречены определённые недоработки в правилах установления границ РПУ, затрудняющие их определение на местности в устьевых участках рек.
Методика расчёта наносодвижущей силы вдольбереговых миграций и потока наносов была опробована в 2007 г. при изучении геоморфологического строения, морфодинамики косы и протоки оз. Изменчивое для определения места искусственного сооружения будущего устья протоки.
Апробация работы и публикации. Материалы работы использовались при разработке спецкурса "Берега Сахалина" в Сахалинском государственном университете. Отдельные положения и результаты докладывалось на межвузовских научно-практических конференциях студентов и молодых учёных в СахГУ (Южно-Сахалинск, 2000, 2001, 2005, 2009); на семинаре-конференции молодых учёных и аспирантов Дальнего Востока «Территориальные исследования на Дальнем Востоке» (Биробиджан, 2001); на Ш-й региональной научно-практической конференции «Функционирование геосистем» (Владивосток, 2002) и региональной научно-практической конференции «Приморье: природа, ресурсы, человек» (Владивосток, 2004); на ХП-ом Совещании географов Сибири и Дальнего Востока в Тихоокеанском институте географии ДВО РАН (Владивосток, 2004); на Х-й молодёжной конференции «Географические и геоэкологические исследования на Дальнем Востоке» (Владивосток, 2011); на научно-практической конференции «География: проблемы науки и образования» - LXV Герценовские чтения (Санкт-Петербург, 2012). На основе полученных результатов проведенной работы, опубликовано 20 работ, в том числе, в российских рецензируемых научных журналах 2 статьи.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы и приложения; изложена на 197 страницах машинописного текста. Работа включает 63 рисунка и 13 таблиц. Библиография из 206 наименований, в том числе 12 на иностранном языке.
