Физико-географическая характеристика бассейна Верхней Оби

Река Обь является неистощимым источником питьевой и технической воды для населения и промышленности Алтайского края. Среди научных проблем, возникающих в связи с интенсивным использованием водных ресурсов особое место занимает проблема морфологии и динамики изменения речных русел и пойм [1].

В данной работе дается характеристика физико-географических особенностей речного русла реки Оби, верхнего ее участка.

Реки Бия и Катунь, формируя свой сток в горах Алтая, сливаясь в 20 километрах ниже города Бийска, образуют Обь. Прорезая Западно-Сибирскую низменность, р. Обь впадает в Обскую губу Карского моря. До впадения в Обь реки Чарыш, она течет с востока на запад, ниже вплоть до города Барнаула направление можно охарактеризовать как северо-западное. Площадь водосбора реки Обь в створе г. Барнаула составляет 169000 км2 при длине реки 250 километров от места слияния рек Бия и Катунь [2]. Обь занимает по протяженности 7 место в Евразии и 16 место в мире, по площади водосбора - соответственно 1 и 6 места.

Горные реки составляют 73% от площади бассейна водосбора Верхней Оби, что существенно влияет на водный режим реки.

Река Обь в верхнем течении протекает по Западно-Сибирской низменности, с запада ограниченна Приобским плато, с вос- тока - Бийско-Чумышской возвышенностью. Наивысшие отметки Приобского плато составляют 240-250 м. Бийско-Чумышская возвышенность отделена от Приобского плато широкой, до 90 километров, долиной реки Оби. Плато крутым уступом (до 30 градусов) обрывается к долине р. Обь.

Юго-восточная часть реки расположена в горах Алтая, Кузнецкого Алатау, Сала-ирского кряжа и Горной Шории. Южная часть реки находится в Казахском мелко-сопочнике, а западная - на восточном склоне Урала. Кроме равнинных ландшафтов в месте течения реки имеется и горная местность, наиболее разнообразная в Алтайском крае.

Слабоволнистая поверхность плато с углами наклона менее 0,5 градусов расчленена сквозными параллельными ложбинами древнего стока с глубиной 50100 м и шириной 10-20 км. Ложбины ориентированы с юго-запада на северо-восток, а в их днища иногда врезаны русла современных рек. Между ложбинами древнего стока располагаются широкие плосковершинные и пологосклонные водораздельные увалы, расчлененные современными эрозионными формами: балками, оврагами, долинами. Ближе к реке Обь ширина расчлененных участков уменьшается до одного километра, а крутизна склонов увеличивается.

На Бийско-Чумышской возвышенности ложбины древнего стока отсутствуют, но северо-восточное направление эрозионных форм сохраняется.

Предалтайская предгорная равнина в нижнем течении реки Обь ограничивает последнюю с юга. Она имеет волнистую поверхность, которая слабо наклонена на север в сторону долины р. Обь.

Приобское плато сложено толщей четвертичных отложений. Мощность одних только лессовых суглинков составляет до 40 м. Особенностью их является просадка при замачивании. Русло Оби прижато к Приобскому плато (склону долины высотой до 70 м). Этот очень крутой склон сложен в верхних слоях суглинками, а в нижних тяжелыми суглинками, повсеместно в русле р. Обь отмечены выходы тя-желоразмываемых глин. Мощными слоями глин и суглинков сложены иногда пойменные террасы. Для предгорной равнины характерны покровные породы мощностью до 20-30 м. Наблюдаются базисы эрозии в виде обнажения наносного крупного материала и выходов скальных пород.

Подземные воды имеют повсеместное распространение на рассматриваемой территории и характеризуются многообразием типов по характеру водовмещающих пород, циркуляции и минерализации.

Для бассейна Верхней Оби характерны трещинные воды коры выветривания, трещинно-желтые воды коренных пород, трещинно-карстовые воды, а также подземные воды рыхлых отложений. Дебиты источников изменяются от 200 л/с до 0,2 л/с и менее. Из подземных вод рыхлых отложений наиболее распространенными являются групповые воды речных долин. Грунтовые воды аллювия речных долин залегают обычно на глубине 0,2-2,0 м на поймах и 20-25 м на надпойменных террасах. Мощность водоносных горизонтов речного аллювия различна и меняется по длине реки, увеличиваясь к устью. Хорошо водопроницаемые галечники и пески предгорно-низкогорного Северного Алтая, примыкающие к распространению карстовых пород, обладают обильными запасами напорных подземных вод. Аккумуляторами талых вод и регуляторами их подачи в русло рек являются илистые отложения морен.

По химическому составу подземные воды весьма разнообразны. Преобладающими являются воды гидрокарбонатокаль-циево-натриевые. Минерализация подземных вод изменяется от 50 до 600 мг/л. Наиболее часто от 200 до 400 мг/л, наибольший подъём уровня грунтовых вод обычно приходится на период спада основной волны половодья минимальный уровень – на конец зимы.

Климатические особенности рассматриваемой территории определяются своеобразным положением Алтайского края на юге Западной Сибири. Климат резко континентальный, несколько смягченный близостью гор Алтая [3, 4]. Близость гор сказывается на увеличении влажности, более равномерным распределением осадков внутри года и меньших амплитудах колебания температуры воздуха. В течение зимы преобладает антициклонный режим, особенно в январе-марте, обуславливающий низкие температуры как вследствие притока холодного арктического воздуха с севера и континентально-арктического с северо-востока, так и местного выхолаживания в стационарных антициклонах.

Зима в среднем устанавливается в середине ноября. Обширные и мощные вторжения арктического воздуха с севера на юг вызывают резкое понижение температуры, выпадение снега. Самый холодный месяц – январь, со средней температурой – 17,7оС, абсолютный минимум –52оС.

Снежный покров средней мощности. Средняя из максимальных высот снега – 41 см, продолжительность периода с устойчивым снежным покровом 157 дней. Наибольшая глубина проникновения отрицательных температур в почву – 285 см, наибольшая глубина промерзания составляет 210 см, для супесей мелких и пылеватых песков.

Переходные сезоны короткие, для весны характерно быстро повышение средних суточных температур. Однако, в мае и даже в июле отмечаются периоды значительного понижения температуры, связанные с вторжением арктического воздуха.

Лето короткое и жаркое. Средняя температура +19,6оС, максимальная +42оС. Среднегодовая температура воздуха +1,1оС. Безморозный период составляет 121 день.

Распределение осадков внутри года, благодаря близости гор, более равномерное, чем в остальных районах Приобской лесостепи, несколько увеличенное в летний период. Годовая норма осадков 479 мм, годовой слой осадков изменяется в пределах 100-600 мм.

Преобладающее направление ветра юго-западное. Летом также часты северные и западные ветры. Среднемесячные, скорости ветров всех направлений, кроме юго-западного – 1,3-3,3 м/сек.

Среднемесячная скорость ветра югозападного направления – 5 м/с. Сильные ветры (более 15 м/с) – редки и наблюдаются во все времена года. Наибольшая скорость ветра 37 м/с.

Растительность на территории водосбора Верхней Оби очень разнообразна: от пустынных соляников до таежных лесов. Примерно четвертую часть площади занимает умеренно засушливая и колючая степь на обыкновенных черноземах. На Приобском плато в ложбинах расположены ленточные боры, представленные в основном сосной.

Значительная часть бассейна Верхней Оби распахана и используется в сельском хозяйстве. Лучшие земли отведены под пшеницу и технические культуры.