Особенности формирования зимнего стока рек Забайкалья

Минимальный зимний сток рек Забайкалья формируется под влиянием множества тесно взаимодействующих факторов. Основное значение для формирования минимальных расходов воды имеет величина подземного питания в меженный период, к которой добавляется некоторая величина поверхностного стока при неустойчивой и короткой межени. При длительной и устойчивой межени поверхностное питание не участвует в формировании минимального стока. Подземное питание рек связано в первую очередь с гидрогеологическими условиями речного бассейна, которые определяются комплексом геологических, климатических и гидрологических факторов [1].

Формирование зимнего стока рек на исследуемой территории в основном зависит от четырех стокоформирующих факторов: климат, геологическое строение, рельеф и мерзлотные условия. Тесное взаимодействие этих факторов определяет условия накопления, залегания, транзита и разгрузки подземных вод, за счет запасов которых питаются речные воды в зимний период, т.е. эти факторы определяют структурно-гидрогеологические условия, которые в конечном счете оказывают прямое влияние на зимний сток рек. К факторам формирования зимнего стока рек относятся также атмосферные осадки, которые определяют увлажненность территории и восполнение ресурсов подземных вод; гидрогеологические структуры, определяющие условия накопления, залегания, транзита и разгрузки подземных вод; тектонические разломы, играющие важную роль в формировании ресурсов подземных вод и определяющие водообильность гидрогеологических массивов. Важную роль играют факторы бассейнового ре- formation are considered. It is shown that the climatic conditions of

гулирования - средняя высота и площадь водосборов, определяющие геоморфологические и гидрологические условия речных бассейнов; ледяной покров и наледи как фактор понижения и без того низкого стока в зимний период и на формирование которых расходуется значительная часть зимнего стока.

Немаловажную роль при формировании зимнего меженного стока представляют процессы перемерзания рек, определяющие прекращение стока.

В свою очередь, сведения о возможности отсутствия стока как фактора, ограничивающего водопотребление, и продолжительности этого явления имеют весьма большое практическое значение.

Под перемерзанием рек понимается прекращение поступления воды с ее водосбора и водоносных горизонтов и связанное с этим прекращение стока. Перемерзание может быть местным, т.е. на отдельных перекатах, когда выше и ниже перемерзшего участка сток осуществляется. В этом случае на участке перемерзания русловые воды переходят в подрусловые и затем выклиниваются в русло реки ниже данного участка. Перемерзание характеризуется следующими основными количественными показателями: повторяемостью, датой наступления (прекращения стока), датой окончания (начала весеннего стока) и продолжительностью.

Реки Забайкалья по характеру распространения явления перемерзания условно подразделяются на три области: 1) не перемерзающих и эпизодически перемерзающих рек (повторяемость менее 50%) - охватывает водотоки Западного Забайкалья; 2) преимущественного распространения эпизодически и систематически пе- ремерзающих рек (повторяемость более 50%) -занимает юго-западную и южную части Забайкалья; 3) ежегодно перемерзающих - бассейны рек, примыкающих к Витимскому плоскогорью. Продолжительность перемерзания изменяется в больших пределах - от нескольких десятков дней до 150; максимальная продолжительность с отсутствием стока наблюдалась на р. Уда в створе с. Усть-Эгита в 1980 г. - 154 сутки (Л=3900 км2). Анализ современного состояния изученности геокриологических и гидрогеологических условий территории Забайкалья рассмотрен в работе [1].

На этих же реках, соответственно, отмечается максимальная продолжительность ледостава (до 210 суток). Средняя продолжительность ледостава колеблется от 160 до 180 дней. Толщина льда на реках за многолетний период колеблется также в значительных пределах. Толщина льда варьируется от 0,5 до 2,5 м, а в самые холодные малоснежные зимы за счет интенсивного образования наледей на некоторых реках она достигает 3 м. Как видим, большое влияние на формирование ледяного покрова оказывают наледи, широко распространенные на реках рассматриваемого региона, за счет которых толщина льда может значительно увеличиваться. Наименьшая толщина льда отмечается на реках с повышенным подземным питанием у выходов подземных вод.

Зимняя межень является наиболее продолжительной фазой водного режима на реках Забайкалья. Она начинается со дня появления первых ледовых образований и продолжается до начала стабильного повышения расходов воды в период весеннего половодья. Средняя продолжительность ее в бассейне Селенги составляет от 150170 суток. Период наименьшей водности зимней межени на реках рассматриваемой территории отмечается в январе-марте, и в этот период пи тание рек осуществляется исключительно за счет подземных вод [2].

В настоящее время в научной литературе широко освещается проблема изменения глобального климата. По результатам многочисленных исследований среднегодовая температура планеты в среднем увеличилась на 0,6-0,7 °C. В целом для земного шара самыми теплыми были 1998, 2003 и 2005 гг. Данные наблюдений среднегодовой температуры за период с 1950 по 2010 г. в пределах Забайкалья демонстрируют, что здесь среднегодовая температура увеличилась на 1,9 °C. Например, для бассейна Селенги самыми теплыми выдались 1992, 2002 и 2007 гг. (отклонения от нормы составили 0,3-0,7 °C). В последние годы в этом регионе продолжается повышение среднегодовой температуры воздуха, с 2005 г. она превысила норму уже на 1°С. Прогноз о дальнейших изменениях климата в разных работах очень противоречивый [4, 5, 6].

В целом изменения климата отражаются на формировании зимнего стока. В последние годы наблюдаются увеличение меженного стока и уменьшение продолжительности периодов с отсутствием стока [3]. Таким образом, в природноклиматических условиях, характерных для территории Забайкалья, межгодовая изменчивость меженного зимнего среднемесячного расхода определяется главным образом накопленным за теплый период года подземным влагозапасом, а также зимней температурой воздуха, отвечающей за процессы льдообразования. Ограниченное количество гидрологической и метеорологической информации по отдельным створам и водосборам стимулирует дальнейшее исследование закономерностей формирования минимального стока в направлении их территориальных обобщений, а также более детальной априорной теоретической проработки и обоснования используемых моделей.