Сток растворенных веществ в реке Амур у Хабаровска в многоводные 2020-2021 годы

Сток растворенных веществ – важнейшая геохимическая характеристика территории, зависящая от водного стока и его генезиса, состава почв и подстилающих пород, климата, хозяйственной деятельности и др. [1, 4].

Мониторинг химического состава вод Амура у г. Хабаровска с 1943 г. проводит Росгидромет. Анализ полученных данных позволил оценить сток растворенных веществ за 1943, 1944 и 1949 гг. [1]. Менее изучен этот сток в период наводнений, которые затапливают огромные пространства, они наблюдаются у Хабаровска раз в 1,5‒2 года. Появление их связано с выходом в июле-сентябре южных циклонов и тайфунов, несущих много влаги. Этому также способствуют густая речная сеть, горный рельеф, наличие мерзлых пород на севере и суглинистых грунтов на юге, резкое падение уклонов и малая высота берегов. Сильные наводнения, при которых затапливаются поля, отмечаются при уровне воды 500 см, а очень сильные, при которых вода заходит в села, ‒ более 590 см [2].

Наиболее часто сильные наводнения отмечались в 1960-е годы. В 2013 г. уровень воды превысил исторический максимум за все годы наблюдений. Очень сильные наводнения наблюдались также в 2020‒2021 гг.

Наши наблюдения проводились в мае-октябре 2020–2021 гг. на р. Амур у Хабаровска на 6 равномерно распределенных по ширине реки вертикалях. Химический анализ осуществляли в ЦКП при ИВЭП ДВО РАН по [3]. В работе использовали приобретенные в Росгидромете данные по водному стоку.

В 2020 г. очень сильное наводнение сформировалось в середине августа вследствие активных фронтальных разделов, вызвавших в Приамурье высокие паводки. Большое влияние на сток Амура, как и в 2019 г., оказала р. Бурея, расходы воды которой в среднем составляли 2455 м3/с (максимум 5913 м3/с [7]. На р. Амур в начале паводка при уровне воды 450 см минерализация воды в левобережной части из-за влияния рр. Зея и Бурея составляла 57,9 мг/л, тогда как на середине, из-за вод р. Сунгари, достигала 80,7 мг/л. Среднее значение минерализации достигало 67,5 мг/л, сток растворенных веществ – 3019 тыс. т.

В сентябре 2020 г. тайфун Bavi принес в ЕАО, южные и часть центральных районов Хабаровского края дожди, местами сильные. В дальнейшем Приамурье оказалось под влиянием тайфунов Maysak и Haishen, вызвавших затопление поймы Амура на глубину 1,5–3,3 м в течение 71 дня. На подъеме паводка в середине сентября при уровне воды 540 см значение минерализации варьировало в пределах 53,5–82,7 мг/л, в среднем составляло 63,9 мг/л. Сток растворенных веществ в сентябре составлял 5068 тыс. т. На гребне наводнения при уровне воды 628 см сток этих веществ достигал 198 тыс. т в сутки, т.е. в 1,38 раз ниже, чем в 2013 г. [6]. Более длительное снижение уровня воды Амура, чем в паводки 2013 и 2019 гг. [5, 6], из-за выхода западного циклона и влияния фронтальных разделов на территориях большей части Хабаровского края и ЕАО обусловило повышенное содержание солей в амурской воде, минерализация которой изменялась в пределах 79,3–127,8 мг/л, в среднем составляла 96,4 мг/л [7].

В 2021 г. очень сильное наводнение сформировалось в результате прохождения смещающегося с верхнего Амур паводка в конце первой – начале второй декады июля и влияния активных атмосферных фронтов, вызвавших сильные и очень сильные дожди. Большое влияние на повышение водности оказали зарегулированные реки Зея и Бурея, суммарный сток которых в августе составил в среднем 7874 м3/с. Сложная гидрологическая обстановка наблюдалась и в бассейне р. Сунгари, где из-за обильных осадков критический уровень крупных рек был превышен. Поэтому пойма Амура так же, как в 2013 г., длительный период времени (с 17 мая по 14 октября) оставалась затопленной. Максимальный уровень воды 21 августа достигал 607 см.

Минерализация воды на подъеме паводка в июле изменялась в широких пределах (53– 86,4 мг/л), в среднем составляла 68,8 мг/л, наименьшие значения отмечались в левобережной части. Сток растворенных веществ в это время составлял 4200 тыс. т. На гребне паводка в августе при уровне воды 576 см минерализация воды, вероятно, из-за влияния зарегулированных рек Зея и Бурея у левого берега составляла 51,2 мг/л, в то время как у правого берега из-за влияния р. Сунгари достигала 93,8 мг/л (в среднем составила 70,4 мг/л). Сток растворенных веществ в августе достигал 5490 тыс. т в сутки, на гребне паводка – 208,5 тыс. т в сутки. Наибольшие значения минерализации (80,2–128,8 мг/л) отмечались в конце паводка в октябре из-за поступления с затопленных полей. Поэтому даже в условиях значительного снижения водности Амура сток растворенных веществ (4525 тыс. т) в это время мало отличался от стока в июле.

Таким образом, в период очень сильных наводнений в 2020–2021 гг. содержание растворенных веществ в водах Амура у Хабаровска по ширине реки изменялось в широких пределах вследствие больших отличий в химическом составе вод верхнего Амура, рр. Зея, Сунгари, Бурея и Уссури и их вклада на всех этапах формирования паводка. Максимальные концентрации из-за влияния вод р. Сунгари проявляются на середине Амура, редко – в правобережной части, минимальные – левобережной части из-за влияния зарегулированных Зеи и Буреи.