Содержание к диссертации
Введение
СОСТОЯНИЕ ПРОШМЫ 7
2.1. Изученность стока наносов на водосборе . 7
2.2. Характеристика исходных данных и их анализ 9
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ СТОКА НАНОСОВ НА ВОДОСБОРЕ 16
3.1. Физико-географическое положение 16
3.1.1. Рельеф и геологическое строение . 16
3.1.2. Климат 21
3.1.3. Почвенный и растительный покров . 25
3.1.4» Гидрографические особенности 31
3.2. Зависимость изменения стока наносов от природных факторов 34
3.2.1. Роль факторов рельефа 34
3.2.2. Выявление зон формирования наибольшего стока наносов 38
3.3. Определение интенсивности денудации . 40
3.4. Исследование закономерностей изменения поверхностного смыва 46
РАСЧЕТ СТОКА ВЗВЕШЕННЫХ НАНОСОВ 65
4.1. Оценка влияния хозяйственной деятельности на сток воды и наносов 65
4.2. Расчет естественного стока наносов 74
4.3. Определение нормы стока наносов 76
4.4. Русловые изменения и анализ мутности рек водосбора водохранилища 79
5. СТОК НАНОСОВ В ВОДОХРАНИЛИЩЕ 88
5.1. Анализ изменения стока взвешенных наносов 88 5.2.Внутригодовое распределение стока наносов и воды 90
5.3. Сток наносов различной обеспеченности 109
5.4. Перспективная оценка потока наносов 115
6. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 128
ЛИТЕРАТУРА 132
ПРИЛОЖЕНИЯ 140
- Изученность стока наносов на водосборе
- Физико-географическое положение
- Оценка влияния хозяйственной деятельности на сток воды и наносов
- Анализ изменения стока взвешенных наносов 88 5.2.Внутригодовое распределение стока наносов и воды
Изученность стока наносов на водосборе
Изучением процессов водной эрозии занимаются ученые-почвоведы, геоморфологи, гидрологи и др. У почвоведов для учета смыва почвы на склонах, широко применяется метод замера объемов струйчатых размывов после выпадения дождей или стока талых вод (Соболев, 1948). Используется метод сопоставления изменения мощности гумусового горизонта за ряд лет, что позволяет рассчитать величину средней интенсивности смыва гумуса за многолетие. Этот метод дает качественное представление о смытости почв и используется при картировании по степени интенсивности смыва гумуса. Эти карты не идентичны картам эрозионно-опасных земель (Заславский, 1979). В методах, применяемых в почвоведении, не учитываются гидрологические характеристики водосборов, не всегда принимаются во внимание физико-географические условия.
Геоморфологами (Воскресенский, 1968; Маккавеев и др.$1974 , Иверонова,1965 - ) и гидрологами (Поляков, 1946; Лопатин, 1952 и др.)объем и интенсивность эрозии определяются с учётом величины стока наносов от размыва русел.
Наиболее точно интенсивность эрозии на склонах определяют методом стоковых площадок (Львович, 1959, 1974; Заславский, 1979; Швебс, 1970, и др.). Некоторые авторы предлагают расчетные формулы для количественной оценки смыва почв на перспективу. Их обзор дан в монографии Г.И.Швебса (1974). Ведётся также поиск путей использования материалов съёмок, полученных с космических кораблей и позволяющих давать некоторые количественные характеристики развития эрозии.
Большую помощь в изучении твердого стока на водосборе водохранилища оказали работы Б.Д.Зайкова (1946), М,А.Великанова (1948, 1954), В.М.Маккавеева (1948, 1955, 1959, 1974), С.С.Соболева (1948, 1961), Г.В.Лопатина (1952), Г.Й.Шамова (1954 и др.), А.В.Караушева (1955, I960, 1969, 1977 ), В.Г,Андри янова (1959, 1969), Б.А.Аполлова (1963), В.И.Коровина (1966, 1976 ), СГ.І гстамова. (1965), М.ЯЛрытковой (I968VI969J973, 1976, 1981), Г.Й.Швебса (1970, 1974), Ц.ЕЛЙирцхулавы (1970), Н.И.Хмаладзе (1973), М.Н.Заславского (1979), С.А.Ахунд0ва (1978).
В результате выполненных исследований данные по стоку наносов рев Северного Кавказа обобщены, составлена карта ыутности (Лопатин, 1952; Шаыов, 1954),уточненная М.Я.Прытковой (1973). Эти результаты представляют ценный материал для изучаемого водосбора.
На основании данных по стоку наносов изучены зависимости изменения его основных характеристик от факторов, определяющих сток наносов рек северного склона Большого Кавказа, составной частью которого является изучаемый водосбор водохранилища (Прыткова, 1969, 1973, 1976; Коровин и.:др ,1976-1983;_;.57р1цыкина, 1953).
Физико-географическое положение
Cводосбор Краснодарского водохранилища расположен между 4320 и 4525 северной широты и 39 - 4230 восточной долготы по Гринвичу. На его территории размещены 15 административных районов Краснодарского и семь районов Ставропольского краёв площадью 45900 км2#
Территория водосбора охватывает среднюю часть бассейна р.Кубани (от г.Краснодара до Невинномысска) и верхнюю (от г.Не-винномысска до истока), с крупными реками(собственно Кубань, Белая, Лаба, Псекупс и Пшиш). Почвы водосбора подвергаются действию стекающих с водосбора потоков, производящих смыв, перенос и отложения продуктов смыва. Величины последних определяются природными факторами и хозяйственной деятельностью.
3.I.I. Рельеф и геологическое строение
Рельеф изучаемой территории отличается сложностью и разнообразием. Особенностью рельефа является наличие высоких горных хребтов, предгорий и равнин. Являясь важным фактором стока наносов,рельеф определяет интенсивность смыва почв и оврагооб-разования (Морачевский, 1968).
В орографическом отношении исследуемый водосбор характеризуется амплитудой высот от 100 до 3000 м и более (рис.3.1).
Водосбор водохранилища включает в себя западные части северного склона Большого Кавказа и Ставропольской возвышенности. Большой Кавказ состоит из Главного Кавказского, Водораздельного, Передового (Бокового) хребтов, трёх куэст (Лесистый, водохранилища ( Гвоздецкий , 1954). 1-гранивд горных территорий, 2-основные водоразделы возвышенностей и низкогорий.З-водораздел бассейнов Черного и Азовского морей, 4-отдедьные вершины. Предкавказская равнина:5- низменности и равнины (а) іежгорнне депрессии (б), 6-плато Центрального Предкавказья, 7-яаклоннне предгорные равнины и плато, 8 -островные горн, 9- сопки. Горная система Большого Кавказа: 10-горные и предгорные территории,11-высокогорные плато,12-вулканы, 13,14-водораздельные хребты, 15- обвалование. Пастбищный„ Скалистый хребты) На востоке вершины Главного хребта достигают 3500 м, на них располагаются вечные снега и льды. Реки„ берущие здесь своё начало, делят Скалистый хребет, с отметками 1200 - 2000 м9 на ряд массивов. Юго-западнее Скалистого хребта расположено высокогорное плато Лагонаки, примыкающее к массивам Фишт и Оштен, Пастбищный хребет находится севернее Скалистого с высотами 800 - 1500 м, особенно он хорошо выражен от р.Белой до меридионального течения р.Кубани. Лесистый хребет имеет отметки 800 - 900 м, проходит параллельно Пастбищному. Юго-западная часть Ставропольской возвышенности, являющаяся составляющей изучаемого водосбора, представляет собой плато, снижающееся к северо-западу, склоны которого образованы денудационно-аккумулятивными процессами (Щукин, 1926; Сафронов, 1969).
Оценка влияния хозяйственной деятельности на сток воды и наносов
На изменение стока воды и взвешенных наносов кроме : климатических факторов и факторов подстилающей поверхности определенное влияние оказывает хозяйственная деятельность (Величко, 1971; Воскресенский, 1968; Шикломанов, Смирнова, 1973; Шикломанов, Хорецкая, 1975), которая как в количественном, так и в качественном отношении изменяет естественные их величины Наиболее существенно искажают сток р.Кубань на участке от г.Усть-Джегута до г.Краснодара Большой Ставропольский и Невин-номнсский каналы, Лабинская оросительная система, Белореченская ГЭС.
Влияние водохозяйственной деятельности на сток р .Кубани за многолетний период I933-I98I гг. показано в таблице 4.1, подтверждающей наличие наибольшего воздействия Невинномысского и Большого Ставропольского каналов на изменение расходов воды р.Кубань по сравнению со всеми остальными гидротехническими сооружениями, расположенными выше гидроствора г.Краснодара.
Сток воды при нарушенном режиме, например у г.Армавира, в многолетнем аспекте имеет тенденцию к падению (рис.4.1 а). Уравнение линии тренда (Коровин и др., 1977) для перспективной оценки стока, нарушенного хозяйственной деятельностью, имеет вид где X - порядковый номер исследуемого ряда, в котором 1948 год принят за единицу.
Анализ изменения стока взвешенных наносов 88 5.2.Внутригодовое распределение стока наносов и воды
Внутригодовое распределение стока, несомненно, происходит под влиянием климатических условий и факторов подстилающей поверхности. В настоящее время накоплены значительные сведения о распределении стока на изучаемом водосборе, поэтому необходим детальный анализ суммарного притока воды и наносов в водохранилище. Анализируя построенные автором гидрографе стока рек, питающих Краснодарское водохранилище, за 1945 - 1972 гг, особое внимание уделено: распределению внутригодового стока рек Кубань - ст-ца Ладожская, Лаба - хДогужиев, Белая -х.Северный, Шиш - аул Теучежхабль и Псекуис - г.Горячий Ключ, а также выявлению закономерностей изменения расходов воды и взвешенных наносов с января по декабрь для указанных рек.
В результате сопоставления гидрографов рек по расходам взвешенных наносов и воды (рис,5,1) установлено, что на р.Кубаньст-ца Ладожская наибольшее количество взвешенных наносов и воды поступает в летнее время - в июле, а наименьшее -в осенне-зимний период (рис.5.1). На р.Лаба - хДогужиев максимум притока наносов и воды наблюдается в июне, а минимум -в декабре - январе (рис.5.1,б). В октябре расходы воды довольно быстро возрастают, увеличиваются и расходы взвешенных наносов. Максимум стока взвешенных наносов р.Белая - х.Северный отмечается в апреле, минимум - в августе - сентябре.
