Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Развитие ландшафтов южного урала по палеогеографическим данным за последние 12 тысяч лет и их современное состояние
1.1.Физико-географические особенности района исследования с. 10
1.1.1. Физико-географическое положение с. 10
1.1.2. Тектоника, геология, рельеф района исследования с. 12
1.1.3. Климатические особенности территории с. 14
1.1.4. Особенности внутренних вод исследуемой территории с. 16
1.1.5. Почвенно-растительный покров и животный мир района исследования
1.1.6. Антропогенное изменение ландшафтов исследуемой территории с. 19
1.2. История исследования озер Южного Урала и степень изученности проблемы
1.3. Эволюция ландшафтов района исследования по палеогеографическим данным в голоцене
1.3.1. Особенности развития позднего ледниковья (до пребореального периода (РВ) эпохи голоцена)
1.3.2. Особенности развития послеледниковья (от пербораельного (РВ) до с атлантического (AT) периодов эпохи голоцена)
1.3.3. Особенности современной фазы развития (от атлантического (AT) периода эпохи голоцена до современности) с 34
ГЛАВА II. Методы изучения озерных берегов Южного Урала
2.1. Индикаторы и маркеры для палеогеографических реконструкций развития озер Южного Урала
2.2. Методы полевых и аналитических исследований с. 41
2.3. Методы прогноза колебаний уровня озер Южного Урала с 47
2.3.1. Палеогеографические реконструкции озер по вещественному составу донных отложений
2.3.2. Палеогеографические реконструкции озер по особенностям геолого-геоморфологического строения побережий
2.3.3. Восстановление истории развития озер путем сравнения данных анализов вещественного состава донных отложений и особенностей геолого- с 5 геоморфологического строения побережий
2.3.3.1. Влияние неотектонических движений на геоморфологическое строение берегов изучаемых озер
2.4. Методика определения возраста элементов приозерного берегового комплекса.. с. 58
2.4.1. Привязка относительного возраста приозерных береговых комплексов к истории озер, описанной на основе анализов вещественного состава донных отложений
2.5. Методика подсчета этапов развития берегов озер района исследования с. 62
2.6. Условия формирования и развития береговых комплексов озер с.
2.6.1. Наличие приозерных береговых комплексов и уклон берегового откоса
2.6.2. Наличие приозерных береговых комплексов и разгон ветровых волн
2.6.3. Средняя температура января, средняя мощность озерного льда и высота с 66
береговых комплексов
ГЛАВА III. Особенности формирования и геолого-геоморфологическое строение берегов озер Южного Урала
3.1. Механизм образования береговых комплексов на побережьях озер Южного с Урала
3.2. Палеогеографические реконструкции истории исследуемых озер с
3.2.1. Озеро Еловое с. 72
3.2.2. Озеро Большой Теренкуль с 76
3.2.3. Озеро Уфимское с 83
3.2.4. Озеро Большой Кременкуль с 85
3.2.5. Озеро Терень-Куль с 88
3.2.6. Озеро Увильды с. 91
3.2.7. Озеро Теренкуль (Увильдинский) с. 95
3.2.8. Озеро Чебаркуль с. 98
3.2.9. Озеро Тургояк с 102
3.2.10. Обобщенный анализ геолого-геоморфологических разрезов исследуемых с озер
3.3. Изменения уровней озер Южного Урала с. 106
3.3.1. Причины многолетних колебаний элементов водного баланса озер района исследования
3.3.2. Основные закономерности изменения уровней озер Южного Урала с. 108
3.4. Возможные меры предотвращения негативных социально-экономических озер Южного Урала
Заключение
Библиографический список
- Почвенно-растительный покров и животный мир района исследования
- Палеогеографические реконструкции озер по особенностям геолого-геоморфологического строения побережий
- Привязка относительного возраста приозерных береговых комплексов к истории озер, описанной на основе анализов вещественного состава донных отложений
- Озеро Большой Кременкуль
Введение к работе
Актуальность работы. На Южном Урале расположено более 3000 тыс. озер, которые играют большую роль в хозяйстве региона. Особенно интенсивно приозерные территории осваивались в маловодный период 1965 - 1998 гг. Берега были застроены многочисленными хозяйственными объектами. С 1999 г. началось повышение уровней озер, в результате которого значительная часть побережий с расположенными на них сельскохозяйственными угодьями, жилыми постройками, базами отдыха, дорогами, путепроводами оказалась подтоплена.
В связи с этим возникла необходимость зонирования нестабильного, периодически затапливаемого берега, на котором должно быть организовано рациональное природопользование. Такое зонирование возможно по результатам исследований формирования и развития озерных берегов, поскольку берег - часть геосистемы, находящиеся на границе нескольких компонентов природного комплекса. Это обусловливает его чуткую реакцию на изменение соотношения тепла и влаги, проявляющееся в колебании уровня воды. В ходе названных процессов происходит преобразование уже существующих и образование новых форм рельефа озерных берегов.
Цель работы - выявление особенностей формирования берегов озер Южного Урала во второй половине голоцена.
Для достижения цели были сформулированы и решены следующие задачи:
Изучено геолого-геоморфологическое строение берегов озер Южного Урала.
Выявлены закономерности формирования берегов южноуральских озер во второй половине голоцена.
Разработаны рекомендации по рациональному природопользованию на берегах изучаемых водоемов.
Объектом исследования явились берега озер Южного Урала.
Предмет исследования - особенности формирования берегов озер Южного Урала во второй половине голоцена.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые определен относительный возраст береговых комплексов озер Южного Урала на основе сопоставления палеолимнологических данных, полученных предыдущими исследователями, и выявленных автором геолого-геоморфологических особенностей берегов, а также уточнен механизм формирования береговых комплексов озер района исследования.
Защищаемые положения: 1. На основе сопоставления палеолимнологических данных и анализа геолого-геоморфологических особенностей берегов определено, что береговые комплексы озер Южного Урала формировались в период от времени максимального уровня зеркала водоемов в оптимум голоцена (8 -4,5 тыс. лет назад) до настоящего времени.
2. Анализ геолого-геоморфологических особенностей берегов
южноуральских озер выявил, что береговые комплексы формируются при
взаимодействии ледовых и абразионно-аккумулятивных процессов.
3. Пространственная локализация береговых комплексов позволяет
утверждать, что самые высокие береговые валы, сформированные в
атлантический период голоцена, являются границей для планирования
хозяйственной деятельности на прибрежных территориях озер района
исследования: внутри нее можно развивать только временные хозяйственные
объекты, за ней - как временные, так и стационарные.
Теоретическая значимость работы состоит в уточнении механизма формирования озерных берегов под воздействием абразионно-аккумулятивных и ледовых процессов, а также в возможности получения дополнительных данных для реконструкций истории озер через анализ геолого-геоморфологического строения их берегов.
Практическая значимость работы. Выявление особенностей формирования и геолого-геоморфологического строения берегов озер Южного Урала позволяет дифференцировать побережья на зоны природопользования с учетом естественных колебаний уровней водоемов. Это помогает предотвращать некоторые нежелательные социально-экономические последствия: подтопление жилого фонда и новых баз отдыха, сельскохозяйственных угодий, размыв прибрежных дорог, путепроводов, смыв в озера загрязняющий веществ.
Достоверность результатов основана на использовании современных геоморфологических и палеогеографических методов исследований, и подтверждается как собранным полевым материалом, обработанным картографическими, геолого-геоморфологическими, палеогеографическими и др. методами, так и рядом материалов аналогичных исследований истории озер, которые проводились Институтом озероведения РАН г. Санкт-Петербурга и Челябинским государственным педагогическим университетом (ЧГПУ) на озерах Южного Урала.
Характеристика исходных материалов. Исследования по теме проводились лабораторией эколого-лимнологических исследований Лимнолого-Экологического Центра (ЛЭЦ) при кафедре географии и методики преподавания географии ЧГПУ на девяти озерах Южного Урала. Для изучения истории формирования озерных берегов использовались данные анализов донных отложений озер, полученные предыдущими исследователями: Н.Н. Давыдовой, В.Г. Драбковой, Н.Н. Верзилиным, В.И. Хомутовой, Д.А. Субетто, В.В. Дерягиным. Использована схема деления голоцена Блитта-Сернандера и теория А. Гумбольдта о формировании рельефа южноуральских озерных берегов.
Личный вклад автора. Автором изучено 9 озер. Исследовано около 300 км их берегов, составлено 6 схем локализаций береговых комплексов, выполнено и обработано 11 геолого-геоморфологических профилей, отобраны пробы на гранулометрический и радиоуглеродный анализ.
Апробация работы и публикации. Результаты работы были обсуждены на заседаниях кафедры географии и методики преподавания географии естественно-технологического факультета ГОУ ВПО «ЧГПУ», представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Региональные эколого-географические и инновационные процессы в образовании» (Екатеринбург, 2006); VI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология и научно-технический прогресс» (Пермь, 2007); VII Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности» (МК-56-7) (Пенза, 2007); II Всероссийской научно-практической конференции «Экологические системы: фундаментальные и прикладные исследования» (Нижний Тагил, 2008); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Водохозяйственные проблемы и рациональное природопользование» (Оренбург, 2008); III Межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий» (Челябинск, 2008); Региональной научной конференции «Современное состояние, антропогенная трансформация и эволюция ландшафтов востока Русской равнины и Урала в позднем кайнозое» (Киров, 2008); II Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность водных ресурсов» (Хабаровск, 2009); Всероссийской научно-практической конференции «Геоморфологические процессы и их прикладные аспекты. VI Щукинские чтения» (Москва, 2010). Работа отмечена дипломом II степени на Всероссийском инновационном форуме молодежи «Творчество и инновации молодежи - 2010» г. Челябинска. По материалам исследований опубликовано 32 работы. Проведенные исследования профинансированы правительством Челябинской области в рамках программ поддержки молодых ученых, аспирантов и студентов (гранты 2005, 2006, 2007, 2008 гг., №07/МО5/С, №05/МО6/С, №35/М07/А, ЖЮ1.05.04-08.БХ), а также ректоратом ЧГПУ (грант 2005 г. №УГ-04/05/С).
Структура работы. Диссертация включает в себя введение, 3 главы, заключение, библиографический список и приложение. Ее содержание изложено на 141 странице текста, проиллюстрировано 30 рисунками и 14 таблицами. Библиографический список включает 179 источников, 10 из них на иностранных языках. Общий объем работы 152 страницы.
Почвенно-растительный покров и животный мир района исследования
Для данной территории характерен умеренно-континентальный климат с продолжительной холодной зимой, теплым летом и короткими переходными сезонами (Сысоев, 1959; Природа..., 2000). На всей территории в связи с западным переносом преобладают ветры западных румбов. Восточные склоны находятся в теневом положении по отношению к воздушным массам, идущим с Атлантического океана и приносящим влагу. Они получают меньшее количество осадков по сравнению с западными склонами (400 - 460 мм/год и 600 - 800 мм/год соответственно (Ландшафтный фактор..., 1978).
Средняя температура января изменяется от —17С на севере до -17,5С на юге. Наиболее теплый месяц (июль) имеет температуры +17С на севере района исследования и +19С в его южной части (Румянцева, 1983, 1988). Увлажнение в различных частях изучаемой территории также имеет довольно значительные отличия: если на севере коэффициент увлажнения по Н.Н.Иванову (1948) составляет 0,8, то в южных районах он не превышает 0,4 (Румянцева, 1981). Большая обеспеченность водой северных районов исследуемой территории позволяет предположить более высокое стояние воды в озерах, что влечет за собой образование более крупных и четко выраженных (по сравнению с озерами южных районов) береговых форм.
Продолжительность зимы составляет около 4,5 - 5 месяцев. Мощность снегового покрова в северных областях изучаемой территории 60 см, а в южных колеблется в пределах 40 см, что благоприятствует промерзанию почв на достаточно значительную глубину (более 1,5 м). Продолжительность ледостава около 160 суток. Средние даты установления и разрушения ледового покрова, к примеру, на оз.Еловом - 8 ноября и 30 апреля соответственно (Захаров, 2002 - б).
Следовательно, рельеф и климатические особенности изучаемого района являются определяющими факторами формирования и последующего сохранения приозерных береговых комплексов. Под «рельефом» мы понимаем и тектонику, и геологию. В формировании берегового комплекса всегда есть элемент неопределенности и случайности. Он заключается в особенностях конкретного участка озерного берега, таких как тектонические блоки, падение и простирание пород, их трещиноватость (следствие которой - образование отдельностей определенных форм), устойчивость к абразионным и денудационным процессам и другие свойства, обуславливающие наличие или отсутствие в береговом комплексе тех или иных элементов (а иногда и самого берегового комплекса). При отсутствии учета геоморфологических особенностей, а также тектоники и геологии, мы неправомерно «выпячиваем» климат. Однако он действует на готовой геоморфологической основе, изменяя ее в соответствии с ее «возможностями» и собственными (т.е. климатическими) параметрами.
Длительное сохранение уровня зеркала озера приводит к формированию профиля равновесия береговой зоны, при котором новые формы рельефа- практически не образуются, старые почти не изменяются. И только при повышении/понижении уровня вод равновесие нарушается и начинается цикличный процесс развития.
Главной гидрографической особенностью Южного Урала является водораздел Европа - Азия между бассейнами р. Оби (Северный Ледовитый океан) и р. Волги (Каспийское море). На рассматриваемой территории он проходит в северо-западной части, отграничивая "европейскую" речную систему р.Уфы от "азиатской" территории бассейнов рек Миасс и Уй (Дерягин, 1999).
Район исследования, в основном, лежит в бассейне рек Уй, Увелька и Миасс. Как известно, озера являются регуляторами речного стока в пределах собственного водосбора (Богословский I960, 1974). Кроме того, озеро и водосбор представляют собой единую систему, связанную парагенетическим взаимодействием (Драбкова, 1979).
По районированию М.А. Андреевой (1973), большая часть этой территории относится к Восточно-Предгорному гидрологическому району, незначительная - оз. Б. Кременкуль - к Восточно-Уральскому (прил.1, рис.1). Это подзона преобладающего стока влажной воднобалансовой зоны, где увлажнение достаточное (Кув от 0,7 до 1,0). Поэтому озера Восточно-Предгорного гидрологического района в основном проточные. Они часто образуют озерные системы, где водотоки связывают несколько озер. Кроме упомянутых Кисегач-Миассовской и Елово-Чебаркульской систем примером могут служить Увильдинская озерная- система (с оз.Увильды связаны протоками оз..Б. и М. Ирдяги, оз. Анашка, оз. Садок, оз. Ахматка). В связи с колебаниями водности протоки пересыхают полностью или частично, восстанавливаясь в многоводные периоды (Захаров, 1997). Подавляющее большинство озер Восточно-Уральского гидрологического района стока не имеет.
Все рассматриваемые озера относятся к разряду сточных и пресноводных. Среднегодовой слой стока здесь составляет около 65 мм. Для всех озер в течение года характерна четко выраженная изменчивость водного режима. Годовой-ход уровней имеет ряд общих особенностей. На всех озерах весной, в период стока талых вод, уровень повышается, затем, начинается его постепенный спад. Наиболее низкий уровень наблюдается перед ледоставом (Сысоев, 1959; Андреева, 1973, 2002). Совокупность вышеперечисленных особенностей водного режима территории формирует основные гидрологические параметры исследуемых водоемов (табл. 1.1).
Большое разнообразие природных условий Южного Урала возникает вследствие зонально-климатической неоднородности, изменений в рельефе, перепадов гипсометрических уровней при переходе от восточных склонов к Зауральскому пенеплену (Макунина, 1974; Маковский, 1992). Процессы, вызванные действием зональных закономерностей в сочетании с азональными факторами, обусловливают разнообразие ландшафтов. Главными ландшафтообразующими факторами в пределах Южного Урала можно считать геологическое строение и рельеф, термические особенности и условия увлажнения (Андреева, 2002).
Палеогеографические реконструкции озер по особенностям геолого-геоморфологического строения побережий
Начиная с пребореала (РВ) и до современности общий состав пыльцы свидетельствует о полном преобладании лесных ландшафтов на водосборах озер Б. Кисегач, Увильды, Еловое и Чебаркуль (Дерягин, 1999). В течение первой половины пребореала (РВі) в окрестностях оз. Увильды и оз.Б. Кисегач преобладали березовые леса с небольшой (около 10%) примесью сосны. Однако субдоминантные растительные ассоциации существенно различались. На водосборе оз. Увильды сохранялись зеленомошниковые ерниковые ассоциации с ивой {Salix sp.) и ольхой. Остепненные злаково-полынные ассоциации с участием маревых, скорее всего, занимали прогреваемые склоны южной экспозиции. Мезофитно-разнотравные леса вокруг оз. Б. Кисегач, Еловое и Чебаркуль имели значительную примесь ели, встречалась лиственница (Larix sibirica).
В РВ2-периоде усилилась континентальность климата, несколько большее распространение получила сосна (до 20 % пыльцы), исчезла ива, в остепненных ассоциациях резко сократилось количество злаков, остепненные участки стали марево-полынными. Распространились зеленые мхи и папоротники.
Итак, в. течение РВ периода увеличивались объемы и глубины озер, распространялись заросли макрофитов. В отдельные фазы пребореала наблюдалось незначительное повышение минерализации, в целом тенденция к потеплению привела к росту трофии водоемов (Davidova, 1976,1978; Лан д. фактор..., 1978; Khomutova, 1995).
ВО период характерен сосново-березовыми лесами, климат умеренно -континентальный, увлажнение увеличивается, увеличиваются глубины озер и трофности. Леса бореального периода (ВО) на водосборах озер Б. Кисегач, Увильды. Леса Кыштымско-Уфалейского района (во досбор оз.Уфимсокго) охарактеризованы В.Н. Сукачевым как чисто березовые. Сосново-березовые леса водосбора оз. Увильд ы в начале бореала (ВОі) имели значительную примесь ели, встречалась ольха, в травянистом покрове выделялись полынь, маревые и злаки. Сохраняли свое положение ерниковые ассоциации кустарничковой и стелющейся берез. Березово-сосновые леса оз. Б. Кисегач отличались большим, чем на Увильдах, распространением ели и наличием лиственницы. Травянистые находились в подчиненном положении, значительным было лишь распространение полыни. Большее, чем в пребореале, распространение получили ерниковые ассоциации. В лесах, окружавших тогда оз. Уфимское, лиственница, сосна и береза произрастали в равных пропорциях. Сопоставляя ландшафты первой половины бореала озер Б. Кисегач, Увильды, Уфимское, можно отметить, что в районе Аргаяша (восточная часть водосбора оз. Увильды) разнотравные сосново-березовые леса с лиственницей, по-видимому, чередовались со степными группировками (эфедра и полынь). Это говорит о том, что в исследуемом районе уже в начале бореала природные зоны располагались субмеридионально (Дерягин, 1999).
Основная особенность лесов второй половины бореала (ВОо) -появление широколиственных пород (озера Б. Кисегач, Еловое, Чебаркуль, Уфисмкое), или хотя бы лещины (Увильды). Кроме того, в ВОг из лесов водосбора оз. Увильды исчезла ель и полярные березки, но появилась ива. Исчезает лиственница и перигляциальная растительность с водосбора оз. Серебры.
В предгорьях (Б. Кисегач и Увильды) продолжение роста трофии привело к мезотрофности большинства- водоемов даже при увеличении глубины и их распреснении. Несколько сократились заросли макрофитов, не успевающие за обводнением озер. На Восточно-Уральском пенеплене (оз. Аргаяш) сравнительно минерализованные неглубокие водоемы к концу бореала были опреснены (Davidova, 1976, 1978; Ланд.фактор..., 1978; Khomutova, 1995; Subetto, 1995).
Подводя итоги истории развития водосборов исследуемых озер в эпоху послеледниковья (4,5 — 10,5 тыс. лет назад) необходимо отметить неуклонное повышение коэффициента увлажнения от 1 до 1,4 (Иванов, 1948), что влекло за собой увеличение глубин озер Южного Урала, увеличение из глубин и подъем уровней воды. Все береговые комплексы, сформированные ранее - в периоды РВ и ВО - разрушались последующими поднятиями воды. Однако в AT период голоцена, когда показатель влажности воздуха и уровень,воды в озерах достигли своих максимумов, процессами аккумуляции озерных вод были сформированы самые мощные береговые валы, сохранившиеся до настоящего времени, так как выше уровня стояния в век AT воды исследуемых озер не поднимались. Следовательно, самым мощным элементам берегового рельефа озер Урала не более 4 — 4,5 тыс. лет. Опираясь на вышеприведенные факты мы делаем вывод о том, что уровень воды в период AT - тот максимум, который вода в озерах Южного Урала никогда не превышала за всю историю их развития.
Привязка относительного возраста приозерных береговых комплексов к истории озер, описанной на основе анализов вещественного состава донных отложений
До AT века голоцена (более 8 тыс. лет назад), по данным диатомового анализа донных отложений, уровень зеркала озера был на несколько метров ниже современного. Поэтому абразионно-аккумулятивные процессы происходили вне изучаемой береговой зоны.
Если учесть, что на участке разреза, который нам не удалось вскрыть, расположена крупная глыба коренных горных пород (не составляющая монолит со складчатым фундаментом острова), можно предположить, что этот отрезок соответствует этапу максимального наполнения водой чаши озера и колебаний уровня зеркала около этого максимума. В это время интенсивно протекали как процессы абразии, так и аккумуляции. Косвенным подтверждением наложения продуктов аккумуляции на длительное время формировавшийся участок побережья является слой погребенной почвы.
Вышележащие 40 см внутреннего строения коренного берега заняты чередованием пофебенных слоев из песка различной крупности, что говорит о колебании увлажнения окружающей среды. Однако небольшая мощность слоев (1-3 см) указывает на незначительность во времени данных периодов и быструю их смену.
Время нижней атлантики эпохи голоцена (AT і), по палеолимнилогическим, характеризуется увеличением глубины озера, в литолого-геоморфологическом разрезе маркирован слоем мелкозернистого песка. Над ним — хорошо выделяющийся погребенный береговой вал сложенный песком. Вышележащие погребенные формы рельефа своим составом (более крупный песок и гравий), мощностью (до 35 см в отличие от нижележащих террасок, мощностью не более 5 см) и характером залегания говорят о значительном и устойчивом повышении уреза воды оз.Елового.
В течение времени средней атлантики (АТ2), предположительно, откладывались прислоненные слои из песка, супеси и суглинка. Такая последовательность гранулометрического состава погребенных форм берегового рельефа свидетельствует об общей, тенденции к повышению влажности во время их формирования, но тенденции неустойчивой, часто сменявшейся понижением уровня озера. Возрастание мощности погребенных ныне террас и валов говорит в пользу общего подъема уровня воды в озере.
Необходимо отметить вертикально стоящие за береговым валом из суглинка крупные глыбы коренных горных пород в интервале 4-5 м от уреза вод. Мы считаем, что они образовались в результате напора весеннего льда большой мощности (толщины), поставившего их «на дыбы». Вероятно, мощные льды второй- половины АТг «сдвинули» все глыбы коренных пород того уровня стояния вод озера, который был им доступен, после чего в АТ3 экзарационные весенние процессы затрагивали только песчаные наносы.
Период верхней атлантики (АТ3) - плавный переход к SB эпохи голоцена и постепенному снижению увлажнения исследуемой территории — в геолого-геоморфологическом разрезе соответствует слоям из песка. Конфигурация их залегания позволяет предположить, что изначально все они представляли собой единый мощный береговой вал.
Внутри приозерной террасы, локализованной между береговыми комплексами AT и SB, наблюдается «столб» из крупных, сложенных друг на друга обломков коренных горных пород, надвинутых весенним льдом. Это -дополнительное свидетельство понижения уровня озера, при котором льды получили возможность экзарационной деятельности на участке, с которого не были «вынесены» крупные обломки коренных пород.
История развития оз.Елового в SB в общих чертах аналогична развитию водоема в AT. Разница - в меньшей мощности слоев террас и валов SB периода, свидетельствующих об увеличении, а затем о медленном понижении влажности. Как было отмечено, причина меньшей мощности слоев - более низкий уровень воды в SB, по сравнению с AT.
Маркером времени нижнего суббореала (SBі) являются слои из суглинка, чередующиеся с песчаными слоями. Время среднего суббореала (SB2) отмечен суглинком, сформировавшим береговой вал, срезанный вышеупомянутым «столбиком» обломков коренных горных пород, принесенных к берегу напором весенних льдов. В период верхнего или позднего суббореала (SB3) на побережье оз. Елового формировались погребенные ныне формы рельефа из песка.
В современный нам SA период имело место чередование периодов повышения и уменьшения водности. В начале SA века (SAi) сформировались слои из суглинка, что указывает на повышения влажности. Время средней субатлантики (SA2) представлено в геолого-геоморфологическом разрезе песком. Маркером времени верхней субатлантики (SA3) явилась серия мелких прислоненных террас из песка, в которые местами вклинивается слой современной почвы, что говорит о небольшом по длительности сухом периоде перед переходом к очередному повышению водности. Возможно, это характеризует переходный этап в развитии.озера к начавшемуся около 15 лет назад очередному естественному устойчивому повышению уровня зеркала.
Следовательно, история озера, выявленная на основе-анализа геолого-геоморфологического профиля и по данным анализа донных отложений, описанная предыдущими исследователями, в . основных чертах четко совпадают.
Озеро Большой Кременкуль
Следовательно, через 50 лет уровень озер района исследования поднимется не менее чем на 1,5 м от уреза воды, отмечаемого для исследуемых водоемов в 2001 - 2002 гг. Этот прогноз подтверждается данными анализа литолого-геоморфологических разрезов, где средняя высота первого от уреза воды берегового вала составляет 1,6 м, а мощность наивысшего — от 2,1 м.
После вышеописанных событий озера Южного Урала и Зауралья вступят в фазу устойчивого и значительного понижения уровня воды.
Составленный на основе.полевых данных прогноз колебаний уровней озер района исследования показывает, что наши озера вступили в фазу устойчивого увеличения водности. Наблюдаемое сейчас небольшое падение уровня озерных вод — лишь переходный этап перед следующим устойчивым и более значительным его повышением.
Однако необходимо учитывать влияние современных тектонических движений и их роль в изменении конфигурации озерных котловин. Данный факт имеет место для озер Чебаркуль, Уфимское, Б. Кременкуль. Учитывая общий наклон котловины озера (с индивидуальными особенностями) можно с уверенностью сказать, что уровня максимальной древней береговой линии (т.е. в среднем 2,1 м) вышеназванные водоемы не достигнут. При дальнейшем устойчивом повышении уровня озер выше 1,5 м произойдет формирование устойчивого стока из озер в виде рек, вытекающей из озер в районе максимального наклона котловины. В настоящее время из оз. Уфимского вытекает р. Уфа, из оз. Чебаркуль — р. Коелга. Северо-восточный берег оз. Б. Кременкуль имеет минимальную относительную высоту, сильно заболочен, что говорит о возможности формирования стока именно в данной части водосбора.
Возможные меры предотвращения негативных социально-экономических последствий и геоэкологических проблем при естественных колебаниях уровней озер Южного Урала
Грамотное ведение хозяйства на озерных побережьях возможно лишь при учете временного и пространственного факторов.
Временной фактор обусловлен естественными колебаниями уровня озер исследуемой территории во времени. Пренебрежительное отношение к этому естественному природному процессу приводит к значительному материальному ущербу. Анализ космических снимков некоторых озер района исследования и полевые исследования выявили следующие площади затопленных приозерных территорий: оз.Б. Кременкуль - 0,6 км2, оз.М. Кременкуль — 4,5 км2, оз.Второе - 3,4 км2, оз.Синеглазово - 5,6 км2, оз.Смолино — 6,4 км , оз.Уелги - 28,6 км (Диянова, 2009-г). На берегах каждого из этих водоемов расположены многочисленные жилые дома (зачастую недавно построенных частных коттеджей) и новые базы отдыха, огороды и садовые участки, элементы инфраструктуры (дороги, путепроводы). По оценочным данным ущерб при данной интенсивности хозяйственного использования озерных берегов составляет около 100 тыс. руб. на 0,1 км". Следовательно, общий ущерб Челябинской области только по исследуемым шести озерам превышает 5 млрд. руб.
Критерием пространственного размещения хозяйственных объектов служат особенности расположения береговых форм приозерного рельефа (Диянова, 2009-6, 2010-а, в).
Анализ геоморфологических особенностей озерных берегов Южного Урала позволяет утверждать, что наиболее высокие береговые комплексы соответствуют максимально высокому уровню зеркала водоемов и не могут быть превышены. Следовательно, сформированные в период AT голоцена береговые зоны (самые высокие) должны служить ограничителем при хозяйственном освоении озер Южного Урала (рис.3.19).
Количество, конфигурация и особенности локализализации береговых валов на побережьях озер могут служить пространственным фактором при выработке принципов природопользования в прибрежных зонах озер Южного Урала.
Например, типы природопользования, имеющие место на побережье оз. Б. Кременкуль (рис.3.20) можно разделить на «мобильные» - не привязанные жестко к границе современного уреза воды и «стационарные», для которых поднятие воды озера является катастрофическим.
К первой группе относятся сельскохозяйственное, рыбоводческое и частично рекреационное (не обустроенные пляжи) типы природопользования. Объекты, относящиеся к названному типу природопользования, при затоплении мест их локализации, могут быть достаточно легко и почти без финансовых затрат перемещены на более отдаленное расстояние от современного уреза воды.
Вторая группа представлена рекреационным природопользованием (оборудованные пляжи, базы отдыха) и селитебным - жилые и хозяйственные постройки побережья, элементы инфраструктуры. Подтопление данных объектов приводит, как правило, к их выводу из эксплуатации и значительному материальному ущербу.
Очевидно, что природопользовательские мероприятия, относящиеся к типу стационарных с одной стороны, являются основой благосостояния местных жителей (огороды, садовые участки, личные жилые постройки, инфраструктура), с другой - находятся под угрозой в большей степени, чем мобильные, в связи с трудностями по эвакуации данных объектов с мест наступления вод озера.
