Геолого-гидрогеологическое строение и состав почвогрунта речных бассейнов как важный фактор формирования речного стока территории (на примере речного бассейна р. Дебед)

Наряду с ростом нынешних потребностей водопользования и водопотребле-ния все более и более важным становится вопрос регулирования, планирования и управления речного стока по принципу речного бассейна. Однако для решения задачи большую необходимость приобретают анализ и оценка всего комплекса природных факторов, действующих на пространственное распределение речной сети и стока, в первую очередь на особенности геолого-гидрогеологического строения и состав почвогрунта.

Учитывая вышесказанное, целью работы является обсудить и проанализировать особенности формирования геолого-гидрогеологической структуры речного стока и состава почвогрунта, выявить закономерности пространственного распределения речного стока при их воздействии, особенности внутригодового распределения водного режима и стока, проанализировать и оценить их роль в процессе регулирования и управления речного стока.

Материалы и методы исследования

Для решения поставленных задач теоретической и информационной основой послужили соответствующие исследования [1-3, 8], отчеты, доклады, долгосрочные программы развития, доступные в интернете материалы и инфор- мация. В качестве исходных материалов в работе использованы фактические результаты наблюдений «Службы по гидрометеорологии и активному воздействию на атмосферные явления» МЧС Республики Армения (РА) и данные Национальной статистической службы РА. Отметим, что на изучаемой территории в разное время действовали 50 водомерных постов, из которых в настоящее время действуют всего 13. В 2006 г. в рамках программы «Улучшение управления региональными водными ресурсами на Южном Кавказе» отремонтированы 5 гидрологических постов речного бассейна Дебед и установлены современные водомерные приборы.

В работе применены следующие методы: метод математико-статисти-чес-кого анализа, метод сопоставления и сравнения, экстраполяции и корреляции.

Бассейн р. Дебед почти полностью занимает Лорийскую область республики, в орографическом плане - центральную часть Малого Кавказа. Он находится на севере республики, распространяется между 40°41′–41°18′ северной широты и 43°55‘-44°57‘ восточной долготы и занимает территорию площадью в пределах республики 3790 км2 (4080 км2 - за ее пределами). Здесь, в нижнем течении реки Дебед, находится самая низкая точка (375 м) территории РА. Разница в высотах превышает 2800 м.

Национальный исследовательский технологический университет

Результаты и обсуждение

На формирование речного стока действуют как меняющиеся во времени погодно-климатические условия, синоптические процессы, так и почти неизменные физико-географические факторы. С другой стороны, исследования показывают [3], что природные особенности гидрографии и водных ресурсов и определяющие их климатические, геологогидрогеологические и геоморфо-логиче-ские условия оказывают значительное влияние на характер развития водного хозяйства данной территории и водные, и экологические проблемы. В настоящей работе в качестве определяющих факторов формирования речного стока обсуждены только геолого-гидрогеологическое строение и состав почвогрунта речного бассейна.

Территория водосборного бассейна Дебед отличается своим сложным геологическим строением. Здесь, на сравнительно небольшой территории, распространяются породы разных геологических периодов: начиная с докембрийских древних метаморфических пород (водораздельные участки Памбакских складчато-глыбовых гор) до озерно-речных и вулканических пород четвертичного периода (Лорийское плоскогорье). Сильно выражены также новейшие тектонические движения, которые и обусловили современный сложный облик рельефа изучаемой территории с ярко выраженной сильной расчлененностью. Здесь чередуются линейно протяженные складчато-глыбовые горные хребты, вулканические щитовидные массивы, высокогорные плато, обширные межгорные котловины и продольные речные долины.

Под воздействием тектонических движений и проявления мощного эффузивного вулканизма горные породы подверглись интенсивным нарушениям, что на фоне развития экзогенных процессов

(денудация, эрозия и др.) обусловило создание довольно сильнорасчлененного рельефа.

В изучаемом регионе выделяются две орографические области: 1) область складчато-глыбовых горных хребтов Малого Кавказа и 2) вулканических щитовидных горных массивов. Складчатоглыбовым горным хребтам свойственно меридиональное и широтное распространение, что и обусловило сложный вид гидрографической сети региона. Отметим, что область вулканических горных щитов и лавовых покровов простирается в северо-западной части изучаемой территории, занимая всего лишь ее небольшую часть.

Из почв в бассейне реки Дебед можно встретить горные черноземы, лесные сероземы и буроземы, а также горнолуговые степные и горно-луговые почвы.

Геологическое строение водосборов оказывает существенное влияние на величину потерь талых вод и жидких осадков, которое в различных бассейнах рек имеет различный характер. Так, например, бассейны рек притоков Куры сложены сравнительно менее проницаемыми породами. Здесь происходят меньшие потери талого стока, нежели в бассейнах рек притоков Аракса, где распространен молодой сильнотрещиноватый покров вулканических лав, поглощающих основную массу талых и дождевых вод [7].

Исследования показывают (табл. 1), что на изучаемой территории в связи со сложным геолого-гидрогеологическим строением и сложным составом почвогрунта речной сток выделяется своим неравномерным пространственным распределением. Нужно отметить, что в бассейне р. Дебед преобладают водоупорные породы складчатых и складчато-глыбовых хребтов Малого Кавказа, по причине которых здесь велика роль составляющей поверхностного стока. Только в местах

Национальный исследовательский технологический университет нижнего течения рек, где распространяются слабосвязанные, хрупкие породы, накапливающиеся воды в водоносных горизонтах иногда формируют артезианские бассейны. Водопроницаемые горные породы вулканического происхождения в основном распространены в бассейне р. Дзорагет. Из-за пористости и сильной трещиноватости большая часть атмосферных осадков просачивается и в основном в виде крупных источников разгружается в верхнем и среднем течениях как р. Ахурян, так и р. Дзорагет, чем и обусловлен слабый поверхностный сток. Так, многолетние среднегодовые показатели стока в районах складчато-глыбовых хребтов колеблются от 8,27 л/с⋅км2 (р. Памбак – п. Туманян) до 15,4 л/с⋅км2 (р. Аларекс – п. Дебед), а в районе распространения вулканических горных пород – от 6,06 л/с⋅км2 (р. Ташир – п. Сара- товка) до 12,0 л/с⋅км2 (р. Дзорагет – п. Степанаван) (табл. 1):

Таблица 1

Гидрологические и гидрометрические основные характеристики водных постов на реках Дебедского бассейна

Река - пост	н © © 2 Я Я я . Я Я © Я Н Н © © а	Водосборный бассейн			Сток				н > я о © 5 s S s 5, © © е* s © © ^ я
		Ч !1 ч В	© © © 3 я я ^ Я Я Ч © а и	в о ч и ^ъ я я ч © и	© ч ©	Сезонное распределение, %
								Т и
Памбак - Ширакамут	148	359	2050	178	6,99	63	17	20	0,29
Памбак - Ванадзор	117	886	-	-	6,77	61	19	20	0,28
Памбак - Мегрут	111	1070	1980	195	5,95	62	20	18	0,26
Памбак - Туманян	92	1370	1920	223	8,27	62	22	16	0,24
Дебед – Айрум	40	3740	1770	188	8,97	60	23	17	0,27
Аджигара - Лернапат	3,3	128	-	-	1,11	64	22	14	0,27
Тандзут - Ванадзор	0,3	155	2080	319	13,4	69	21	10	0,26
Аларекс - Дебед	2,1	106	2010	323	15,4	65	24	11	0,29
Дзорагет - Степанаван	27	1000	1930	134	12,0	57	25	18	0,21
Дзорагет – ниже Гаргар	4,4	1450	1860	97	10,7	57	25	18	0,21
Ташир - Саратовка	8,7	439	1810	77,9	6,06	61	24	15	0,33
Гаргар - Куртан	4,0	123	1680	210	10,4	66	20	14	0,31
Марцигет - Туманян	0,1	251	1720	288	9,61	68	22	10	0,35

В итоге из-за гелого-гидрогеологического строения и состава почвогрунта изучаемой территории в бассейне р. Дебед формируется довольно хорошо развитая гидрографическая сеть: средний показатель коэффициента густоты речной сети составляет 0,92 км/км2. Причем из-за большой разницы физико-географических условий речного бассейна, показатели густоты речной сети колеблются в больших пределах [6] – от 0,68 км/км2 до 1,66 км/км2.

В зависимости от геологогидрогеологических условий водосборного бассейна в формировании речного стока преобладает тот или иной тип питания. Питание рек изучаемой территории смешанное, оно происходит за счет дождевых вод, таяния снега и частично за счет грунтовых вод. Причем преобладает питание снеготаянием и дождевыми водами, питание грунтовыми водами имеет второстепенную роль. В бассейнах р. Памбак и нижнего течения р. Дебед преобладает питание дожде-

Национальный исследовательский технологический университет выми водами и снеготаянием, а в левобережье верхнего течения бассейна р. Дзорагет вместе с этим важное место занимает также и грунтовое питание. По причине таких условий питания почти все реки изучаемой территории имеют неустойчивый режим, следовательно, большие колебания расхода воды (см. табл. 1). Коэффициентами большой изменчивости особенно выделяется годовой сток рек, имеющих поверхностное, в частности, дождевое питание.

XII

Рис. 2. Внутригодовое распределение речного стока р. Дебед у п. Айрум

Водный режим рек характеризуется преобладанием весеннего стока (рис. 2). Весенние половодья длятся с марта– апреля по июнь, достигают максимума в мае. Максимальный расход реки Дебед наблюдался в 1959 г. и составил 759 м3/с, что почти в 20 раз больше среднегодового расхода. Во время наводнений и половодий почти все мелкие притоки р. Памбак-Дебед могут превратиться в мощные селевые потоки, причиняя большие разрушения. Объем годового стока р. Дебед в речном створе с. Айрум составляет 1061,8 млн м3.

Гелогической структурой и составом почвогрунта обусловлена также расчлененность данной территории. Ее роль особо важна для изучения поверхностного стока, регулирования водных ресурсов и территориального управления.

В регионе высокими показателями глубины расчлененности выделяются крутые склоны складчато-глыбовых горных хребтов (в водосборных бассейнах некоторых рек средняя глубина рас- члененности превышает 400 м), слабой расчлененностью - северо-западный район вулканических массивов и Лорийская равнина (где средняя глубина расчлененности не превышает 200-250 м) [2, 5]. Исследования показывают [5], что на изучаемой территории существует хорошо выраженная прямо пропорциональная связь между глубинной и горизонтальной расчлененностью водосборного бассейна рек и средними значениями коэффициента стока. Глубинной расчлененностью обусловлена также крутизна горных склонов [4].

Таким образом, изучаемая территория выделяется развитой гидрографической сетью, решающими факторами, обусловливающими ее, являются геолого-гидрогеологическое строение и состав почвогрунта. Водные ресурсы региона в первую очередь представлены поверхностными водами: основная водная артерия - р. Дебед со множеством своих притоков. Дополнительным источником водных

Национальный исследовательский технологический университет ресурсов являются также подземные воды, которые хотя и характеризуются сильно неравномерным и значительно небольшим количеством, однако, также важны.

Заключения и предложения

Таким образом:

• -    изучаемая территория выделяется развитой гидрографической сетью, одним из       решающих       факторов,

обусловливающих ее, являются геологогидрогеологическое строение и состав почвогрунта территории;

• -    особенности     внутригодового

распределения водного режима и речного стока бассейна Дебеда обусловлены геолого-гидрогеологической структурой и составом почвогрунта: почти все реки территории имеют неустойчивый режим;

• -    геолого-гидрогеологическая структура и состав почвогрунта речного бассейна вместе с другими природными факторами территории обусловливают характер развития его водного хозяйства, задачи водопотребления и охраны, регулирование и управление водными ресурсами;

• -    в первую очередь, водные ресурсы представлены поверхностными водами, основная водная артерия – река Дебед со многими своими притоками. Важное значение имеют также подземные воды, которые, однако, характеризуются сильной неравномерностью и малым количеством;

• -    запасы подземных вод (районы горного щита Джавахета и равнина Лори) представляют большую возможность обеспечения населенных пунктов высококачественной питьевой водой, поскольку качество поверхностных вод значительно     уступает     качеству

подземных вод;

• -    большая  густота речной сети

(особенно в районах складчато-глыбовых горных хребтов), а также большое падение рек обусловливают большой энергетический потенциал рек.

основания АрмГО. - Ереван:  Изд-во

Ереванского университета, 2006.     -

С. 217-223.