Введение к работе
Актуальность исследования. Речные дельты являются своеобразный географическими объектами,выполняющими функцию геоэкологи-гского барьера меаду рекой и. приемным водоемом* Они обладают: тагаприятными климатическими условиями; богатыми водно-з емелыш-! ресурсами. В дельтах рек керестят- ся и нагуливаются рыбы, мне— э зверей и птиц.
Имеются две категории речных дельт: 1/ дельты рек,- впадающих открытое коре /морские дельты/ и З/ дельті* рек9 впадающих во зутриконтинентальные дельты /внутриконтиненталъные или оэерлые эльты/.
До настоящего времени океанологами в основном изучены мореле дельты. Они рассматривают устьевую область раки как часть рибрежной зоны моря» При этом основные модели дельтообразозанкя гроят для дельты выдвижения в открытое море» В этом направление зшолнекы значительные .исследования в Государственном океанологи- ., зеком и Арктическом и Антарктическом научно-исследовательских яститутах. 3 частности разработаны: теория цикличности я стадяй-зсти речных дельт /С.СБайдин/; механизм изменения гидролого-эрфологических характеристик водотокоз дельт /ФлиЛихгйлов/» Раз-кчные аспекты гидравлического и гидродинамического режима устье-ах областей рек.рассмотрены в работах Т„А,Алиева,- 8„С„Астокова', .С^айдика, АЛеБутакова, Т„Г^3ойнич-Сяноненецкого0 КЛївГряіаа-вна, В „В „Иванова, В Л «Михайлова» М»А .Михалева,, МоИЦРогова, кЛ, загонова, Н.А.Скриптунова-, В„ФеПолонского и др„
Геоморфология устьевой области рзк представлена исследования--
к Московского государственного университета, Института география
Ш и др„ ''_.-
В данной работе рассматривается закоиогдерносга формирования
русловые процессы в дельтах рек„ впадающих.во внутркконтинента-
ьные водоемы. Это ъ основном дельты рек Средней Азии к Юга Ка-
ахстана. . .
Де.тьты рек указанных районов имеют исключительно ванное хозяйственное значение, что связано; здесь располояенн основные наеденные пункты региона; дельта - самая благоприятная зона для емледелия, поскольку реки приносят воду сюда летом, когда тают едники, а поля нуждаются в орошеяии,-
Мезшу тем процесс формирования и режим морских и внутрикон-ииентальннх дельт существенно отличается друг от друга» В частости крупномасштабные колебания фонового уровня внутриконтинен-
сального водоема оказываю? существеннее влияние на формирование к реккм дельты* С другой стороны стадия развития: дельтовой систа-ьаг оказывает влияние на величину притока воды в озеро и тем самым влияет на гидродинамические прцессы, происходящие в приемном водоеме. Эти вопросы до сих пор никем не изучены.
Предыдущие ксследовагели,хотя правильно выделяет основные фактору, дельтообразования,не обращают внимания ка продолжительность .их воздействия,и в связи с этим стремятся создать единую модель дельтообразования» Меаду тем, быстрота проявления различных факторов на дельтовые процесса различна. НапримерR влияние рель-ефообразующих факторов проявляется в течение нескольких тысячелетий к д&ісе млн.леТр а влияние силового воздействия потока ка ^ас~ типу грунта, лежащего на дне русла /гидродинамический фактор/, сказывается в течение весьма короткого промежутка времени* Следовательно,, не мояет быть единой шделк, которая охватывала бу все этапк формирования и развития речных дельт<, Таких моделей должно быть несколько.»
В последние годы в ряде дельт проводятся различные гидротехнические работнг возведены выше по реке водохранилища» построены в дельте вододелители и дамбы обвалования, выполняются руслорегу-лируямцие и руслоочистительные и другие виды работ. Эти работы^ в большинстве случаев, проводятся без достаточного научного обоснования к беа учета специфики речных дельт» В результате появились крайне негативные последствия проводимых работ. Итоги выполненных рабої в дельтах региона не нашли должного научного анализа и обобщения.
В этой связи восстановление истории формирования» изучение процессов,происходящие в водотоках дельты в естественных условиях к в условиях антропогенного воздействияj имеет большое научно-крактическоз значение. Так как зная естественную тенденцию развития гидрографической сетк рассматриваемой дельты и выявив закономерности ее переформирования в результате антропогенного воздействия можно более обоснованно и с большей экономической зффекгив-. костью планировать к осуществлять гидротехнические работы в дельтах рек с минимальным ущербом их природе.,
Целью работы является развитие методологии факторного анализа в теории дельтообразования и на этой основе исследование формирования и динамики внутриконтинектальнах дельт с учетом геоморфологических» гидрологических, гидравлических, гидродинамических и антропогенных факторов, В этой связи необходимо решить следующие
5 '.
задачи:
-
Найти место геоморфологических, гидрологических, гидравдкчєс-ких и гидродинамических факторов в сложном процессе взаимодействия речного стока» приемного водоема с учетом особенностей зоны дедьтообразовакия.
-
Исследование механизма формирования дельт: а/ у морского краї; б/ у концевого озераа в/ конусов выноса у подножья гор; г/ рек, впадающих з другке рзки„
-
Изучение истории формирования дельты рДли,
-
Исследование взаимного влияния озЛЗалхаи и дельты р.йли.
-
Изучение гидролого-морфологических процессов, происходящих 3 современной дельте р.ЙЛЕ»
б„ Изучение влияния хозяйственной деятельности на гидрологический режим и динамику дельты р.Или.
Объекты и методика.исследование. Объектом исследований .выб
рана дельта рЛли» Она является единственной дельтой Республиж,
выполняющей функцию геоэкологического барьера между рекой к при
емным водоемок. Хотя сток р.Или зарегулирован Капчагайсяим водо-
хранилищем и несколько уменьшен забором водн на -орошение, в дель
те нет перегораживающих соорудений и отсутствуют.дамб* обвалова
ния я другие инженерные.сооружений: стесняющие русло проток в пла
ке к поперечном сечении. Только в голоеэ некоторых проток кроно-»
дятся работы по очистке от наносов и углублению их начальних
участков» . ' '
Ввиду тогое что механизм формирования и развития внутрякон-* гкнентальных дельт является чрезвычайно сложным и многофакторнкм вря теоретических и экспериментальных исследованиях пользовались методами геоморфологии, гидрологии, гидравлики, динамики русловых процессов.и гидромеханики. В частности, при восстановлении їсгоряи формирования древних дельт'применили методы палеогеогра-» йического анализа, Зри изучении взаимного.влияния колебания урсв-
w оз.Балхаш и динамики дельты р.Шт пользовались методами гидре— гогжт и гидроморфологкчзеюй теории русловых процессов. Наконец, фи изучении гвдроморфологических процессов, происходящих з водогонах дельты, применили методы гидравлики, гидрометрии и дгяагяг-т русловых процессов.
При исследованиях широко применили метод натурного экспери-?анта и сопоставления карт и аэрофотопланов различных' лет съемок, 'акяе пользовались опубликованными литературными данными.
Личный вклад; автора. В диссертации изложены результаты недо-бедственных натурных и лабораторных изысканий и теоретических
исследований автора в период с 1974-1992 гг. Авторам составлялись программы научных исследований, которые реализовались при его личном участии, проводилась обработка данных наблюдений, их обобщение, написание основных глав научных и научно-производственных отчетов. Автор принимал участие также во внедрении результатов исследований в практику народного хозяйства. Основные теоретические разработки, лабораторные и натурные данные, выводы и практические рекомендации, приведенные в диссертации, принадлежат автору.
Научная новизна шботн; 1 Разработаны основные принципы факторного анализа процесса формирования и перестройки внутриконтинентальных дельт: а/ выявлены основные фактори, влияющие на дельтовые процессы в различные этапы ее развития; в/ разработана методология анализа и расчета режима дельт с учетом геоморфологических, гидрологических, гидравлических, гидродинамических факторов; в/ осуществлена реализация методологии факторного анализа на примере дельты рЛли.
-
Впервые изучены русловые процессы и дельтообразования рек, впадающих в концевыз водоемами установлены некоторые закономерное ти этой проблемы,
-
Изучены устьевые процессы и сделано дополнение к теории дельтообразования, связанное с процессами втекания первоначального водотока в коре»
-
Изучены особенности дельтообразования рек, впадающих в другие реки, оттеснение главной реки и другие руслеформируодие процессы.
-
Установленії принципиальные различия образования.сухих дельт, морских: и озерных дельт.
-
Установлен*характер русловых процессов при образовании конусов выноса у подножья гор, распластывание реки, расширение долины и др.
-
Впервые изучены^ а/ палеогеографическая история формирования оэ.Балхаш и дельт р.Или; б/ влияние циклического колебания уровня оз«Балхаш на формирование и перестройку дельты р.Или; в/ влияние динамики дельты р.Или на колейанир фонового уровня оз.Балхаш.
-
Для условий дельты рЛли:
а/ разработана математическая модель расчета распределения жидкого и твердого стоков по наиболее крупным протокам; б/ получены количественные данные о деформациях русел водотоков дельты в естественных и зарегулированных условиях; ь/ выполнен анализ изменения связи между расходом, площадью живого сечения и уровнем воды по 12 гидропостам дельты за период с
969 по 1990 гг.;
т/ получены количественные характеристики крупномасштабной турбу-гентности;
\J выполнен анализ влияния проводимых в бассейне р.Или и в ее (ельте инженерных работ на гидрологический режим и динамику дель-'ы;
/ разработаны рекомендации по улучшению водного рккима и пропус
кной способности водотоков дельты. . '
Основные положения, представляемые к защите:
- методология факторного анализа внутриконтинентальных дельт;
результаты реализации факторного анализа для условий дельты
р.Или;
- механизм формирования дельт: у концевого озера; у подножья гор;
рек, впадающих в другие реки;
гидролого-морфологические характеристики водотоков дельты р.Или в естественных и зарегулированных условиях;
увеличение пропускной способности дельты р.Или в- зимний период гидравлической промывкой;
способы управления кинематической структурой потока сквозными. сооружениями, установленными в различных' частях открытого русла. Практическое значение работыРезультаты выполненных теорети-сеских и экспериментальных исследований.позволяют восстановить ис-
орию формирования внутриконтинентальных дельт в различные этапы
;е развития, установить естественную тенденцию развития гидрогра-
іической сети дельты» выявить закономерности ее перефорщрования. ,
і результате антропогенного воздействия:» Эти данные позволяю? е
іольшой'экономической эффективностью планировать тг осуществлять ..
'йдротехнические работа в дельтах рек с минимальным ущербом fife и*.
грироде« ' / і . ;,--' ::'' ' "'
Реализация результатов работы. Полученные результаты иссле
дований использовались институтом Казгипроводхоз" при состазле-»
еии И' очереди "Схемы комплексного использования и. охрана водно-
(ёмельных ресурсов Или-аляагаского бассейна" ^989/, Разработакн
і переданы в Балхаш-Длакольекое бассейновое водохозяйственное объ"
ідинение "Рекомендации по - обеспечению устойчивого водозабора в
'опарскую систему" и "Рекомендации по улучшению условий водозабо—
зав протоку 2идели". \ ,'. '.*'.
Зимой 1986-4987 гг. произведена зимняя гидравлическая промыв- са дельты. В результате которой повысилась общая пропускная спо-;обность дельты, что позволило в многоводном 1988 г. увеличить по-
пуски Капчагайского водохранилища до 17,2 км3, из них и оз.Бал-хая; попал 13,8 км „
Теоретические и прикладные работы автора вошли в программу ГКНТ СССР 0.85.01 /1981-1985 гг./ и постановления №364 /1 gee's 988 гг./. С 1989 г. работы проводятся по хоздоговору с Государственным комитетом по водным ресурсам Республики Казахстан.
Материалы исследований используются в учебном кроцессе в Ка захском государственном университете та.аль-Фараби по курсу "Динамика русловых потоков и русловые процессы", а также при вьгао. нении курсовых и дипломных работ студентами-гидрологами.
Апробация работы. Основные результаты исследований доклаыва лись на: -
-
Ежегодных научно-техничесюк конференциях Джамбулского гидро-мелноративно-строительного института в 1974-1981 гг. /г.Джамбул/
-
На республиканских научно-технич-еених конференциях и -совещани ях Длма-Ата, 1977, 1985/,
-
На XX Конгрессе МЛГИ /Москва, 1983/.
-
На Всесоюзных координационных совещаниях по проблеме ГКНТ ССС С .85.01 /досква, 1984, 1985/.
-
Ка координационных совещаниях по заданию 09.04 Постановления ГКНТ СССР № 364 /Алма-Ата. 1986« 1937 г 1988/.
-
На У Всесоюзном гидрологическом съезде /Ленинград, 1986/.
-
На Ш Межвузовском координационном совещании по проблеме эрози онных, русловых и устьевых процессов /Луцк, 1989/,'
-
На 1 Всесоюзном съезде гидроэкологов СССР /Москва, 1990/.
-
НаП Всесоюзном съезде гидроэкологов СССР /Досква, 1991/,
10, На научно-техническом Совете Госкомлодресурсы Республики Ка
захстан /Алма-Ата, 1992/.
tt. На Международном симпозиуме: Водные ресурсы Центральной Азии и проблемы охраны окрузасцей среды /Урумчи, КНР, 1993/. 12. На расширенных научных семинарах кафедры гидрологии суши Каэ госуниверситета Длма-Ата, 1989, 1990, 1992, 1993/.
Публикапии. Результаты исследовании по теме опубликованы в 40 печатных работах и отчетах по НИР, в том числе 3 работы на , английском языке» Основные из них указаны в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит иг введения, семи глав, заключения, списка использованной литературы из 230 наименований. Работа изложена на Ъ2о страницах, в тог, числе 57 рисунка^ 24 таблиц.
