Региональные особенности речного стока

Методом регрессионно-кластерного анализа 172 гистограмм среднего месячного стока рек континентальной Азии, представленных в Атласе МВБ на карте внутригодового распределения стока азиатских рек, намечены 10 районов однотипного речного режима (рис. 5.1). По мере накопления пока еще скудной гидрометрической информации в этой громадной части света число и границы этих гидрологических районов могут быть со временем уточнены.

• 1. Западносибирский район (водосборы притоков средней и нижней Оби с нижним Иртышом, Нижнего Енисея и других рек арктического бассейна от Урала до низовьев Вилюя и Лены). Здесь реки, как и реки Североевропейского гидрологического района, имеют поздневесеннее половодье. Вследствие более четко выраженного майского максимума стока и продолжительной низкой зимней межени они относятся к рекам с водным режимом типа SxPy, по классификации М. И. Львовича, и их базисный сток заметно меньше (<р = 0,34), чем североевропейских рек. Среднегодовая мутность западносибирских рек небольшая. В тундре и лесотундре северной и юго-восточной частей этого гидрологического района (с распространенными на их территории многолетнемерзлыми грунтами) средний модуль стока наносов т„ < 2т/(км² - год), а в юго-западной его части (лишь с зимним промерзанием почв) увеличивается до 5 т/(км² - год) [8]. В теплую часть года РВМ вы- сокоцветны из-за обилия болот. В пределах более увлажненного плато Путорана величина т„ возрастает до 20т/(км²- год) и более. Подобен путоранским рекам сток наносов и водный режим притоков низовьев Амура и рек Сахалина.
• 2. Срединноазиатский район объединяет реки равнинной части Казахстана и Средней Азии, степные реки предгорий Алтая и

Рис. 5.1. Районирование континентальной Азии по внутригодовому распределению стока рек (В.А.Жук, К.Ф.Ретеюм, Л.П.Чугкина, 1983):

а— сеть учтенных 172 пунктов наблюдений (показаны точками) и границы районов (1—9) б— осрсдненныс гидрографы в пределах районов {1—9). Месячные доли стока (% годовой его величины) показаны столбиками с января

по декабрь

Саян, притоки среднего Енисея и левобережья средней Лены. Им свойственны еще более короткое и относительно многоводное весеннее половодье с ярко выраженным и более ранним апрельским максимумом стока (рис. 5.1, б, 2) и столь же продолжительная низкая зимняя межень, как и на севсросибирских реках. Они относятся к тому же типу водного режима (SxPy) и имеют практически такую же долю базисного стока (<р = 0,37).

В лесостепных и степных земледельческих районах эрозия увеличивается до 20— 50 т/(км²-год), т.е. на порядок по сравнению с естественной ее. интенсивностью. Еще южнее из-за плоского рельефа она уменьшается — в Барабинской степи до 5 — 10т/(км² -год) и т_п < 5 т/(км²- год) в аридных районах Западного Казахстана и Средней Азии. Мутность воды в реках особенно велика на подъеме половодья и редких паводков, а с наступлением межени она быстро уменьшается. При этом растет жесткость и минерализация РВМ, особенно в местах сброса дренажных вод мелиоративных систем. К этому же типу водного режима относятся реки островов Хоккайдо и северной половины Хонсю, но эрозия здесь намного выше. Значения т„ достигают 1000 т/(км²- год) и более на восточных склонах гор вследствие большей интенсивности ливневых осадков, паводков и сельскохозяйственной освоенности Японских островов.

3. Восточносибирский район охватывает большую территорию от Чукотки и Камчатки, южной половины Хонсю и Кюсю на Дальнем Востоке до Памира и Каракорума в Центральной Азии, включая бассейны Колымы, Индигирки, Яны и правых притоков Лены, весь бассейн Амура, бассейны Верхнего Енисея и верховьев рек Оби, Иртыша, Или, Сырдарьи, Амударьи и Инда. Реки имеют растянутое половодье в теплую часть года (с марта по октябрь) с максимумом в июне—августе, вызываемое муссонными дождями и (или) таянием снега в горах (RxEy).

Из-за низкой зимней межени коэффициент естественной зарегулированное™ стока рек имеет минимальное в Азии среднее значение ср = 0,19. Модуль выноса продуктов эрозии с водосборов рек Забайкалья и северо-востока России составляет 10 — 20 т/(км² • год) и возрастает на более увлажненных территориях района: на тихоокеанском склоне Камчатки, западных склонах Алтая, Тянь-Шаня и Памира до 100— 500 т/(км²• год) и более, 1000 —2000 т/(км²- год) — на юго-востоке Японских островов и в верховьях Инда, где очень прозрачные меженные воды в реках сменяются в паводки мутной водой с концентрацией наносов до 1 кг/м³ и более.

• 4. Южноазиатский район включает пространство от Корейского полуострова до западной границы Пакистана с бассейнами рек Хуанхэ, Янцзы, Сицзяна и Северо-Восточного Китая, Тибета с верховьями Меконга, водосборы рек Салуин, Иравади, Брахмапутры, Ганга, а также многочисленных рек полуострова Индостан и острова Шри-Ланка. Здесь реки также имеют растянутое половодье в теплую часть года (REy), но с несколько более поздним максимумом стока в июле—сентябре, а их базисный сток в среднем несколько выше (ср = 0,29). Внутри- и межгодовые колебания мутности РВМ этого района особенно велики, потому что величины т_и изменяются в диапазоне от менее 5т/(км² год) в пустынях Гоби и Такла-Макан до более 5000 т/(км² - год) на Лессовом плато, местами до 20 — 30 тыс. т/(км² • год) в бассейне Хуанхэ [8].
• 5. Колымский район (реки бассейна Колымы и Колымского нагорья, стекающие в Охотское море), в котором после крайне маловодной зимы, когда малые реки перемерзают, наступает в июне короткое снеговое половодье, сменяющееся летним паводковым периодом (SxEy), вследствие чего базисный сток таких рек мал (<р = 0,25), а т_н= 10 —20 т/(км²-год).
• 6. Переднеазиатский район (от побережья Мраморного и Эгейского морей до восточной границы Иранского нагорья, включая весь бассейн р. Шатт-эль-Араб), где смешанное талое и дождевое половодье наблюдается с февраля по апрель (sxpy), а низкая межень длится с июня по октябрь, вследствие чего базисный речной сток в среднем имеет малое значение (<р = 0,29). Интенсивность эрозии в этом районе возрастает от 20 т/(км² - год) на Месопотамской низменности до 200 т/(км²- год) на увлажненных склонах гор в Турции, Иране и до 500— 1000 т/(км²- год) в Закавказье.
• 7. Западноиндокитайский район (от побережья Андаманского моря до восточного водораздела бассейна Меконга), где дождевое муссонное половодье имеет максимум в сентябре (Ray), а с ноября по май длится маловодная межень, обусловливающая малый базисный сток (<р = 0,25). В многоводный период мутность РВМ высока в значительной степени вследствие вырубки тропических лесов, поэтому здесь среднее значение т_н = 200 — 500 т/(км² - год).
• 8. Восточноиндокитайский район (водосборы рек восточного склона хребта Чыонгшонг и бассейна р. Хонгха (Красная), а также полуострова Малакка), на реках которого наблюдаются позднеосеннее половодье с максимумом в ноябре (RAy) и многоводная весенняя межень со средним значением базисного стока (ф = 0,35). Из-за активной сельскохозяйственной деятельности значительный модуль стока наносов т_н = 200—500 т/(км² - год) характерен для всего Индокитая.
• 9. Ближневосточный район (бассейны рек восточного побережья Средиземного моря, р. Иордан и северо-восточного побережья Персидского залива), где половодье имеет четко выраженный максимум стока в один из зимних месяцев (от декабря на западе гидрологического района до февраля на востоке) и крайне маловодную длительную межень с мая по сентябрь (RxHy, ф = 0,33).

Поэтому среднее значение модуля стока наносов т_н= 10 — 20 т/(км² - год).

Таким образом, водный режим азиатских рек отличается крайне большим разнообразием типов внутригодового распределения стока и гораздо меньшей, чем в Европе, естественной зарегули- рованностью. В многоводную фазу стока на реках Индостана (в июле — сентябре) и северных реках (в июне —августе) формируется 80 — 90% его годовой величины. В самые маловодные три месяца на реках Азии сток составляет в среднем менее 10 %. Многие сибирские реки перемерзают на несколько месяцев, тогда как реки Передней, Юго-Восточной и Центральной Азии сильно мелеют или полностью пересыхают в летний, предмуссонный или зимний периоды. Как правило, внутригодовая изменчивость стока азиатских рек тем больше, чем меньше среднегодовой их сток.

Поэтому практически во всех азиатских регионах особенно остра проблема обеспечения гидроэкологической безопасности населения как во время многоводных фаз стока при наводнениях, так и в длительные меженные периоды, когда воды не хватает для орошения, а нередко и для обеспечения людей и скота питьевой водой.

С быстрым ростом населения Азии эти проблемы начинают перерастать в экологические катастрофы из-за больших межгодовых колебаний речного стока. Наименьшие в Азии значения коэффициента годового водного стока Cv= 0,10 — 0,20 характеризуют многолетние колебания водности рек Северной Сибири и обильно увлажненных горных склонов южной части континентальной Азии и ее островов. В семиаридных областях (южная часть Сибири, Северный Казахстан, плоскогорье Декан, предгорья Передней Азии) величина Cv увеличивается до 0,30 — 0,50, а в аридных областях превышает 1,0—1,5, где временные водотоки имеют сток не каждый год.

Наиболее часто повторяющаяся продолжительность многоводных и маловодных периодов многолетних циклов водности на большинстве крупных рек Азии составляет около 10 лет, но на некоторых из них они бывали гораздо более длительными. Так, на Дальнем Востоке от Амура до Хуанхэ маловодный период длился первое 30-летие XX в., сменившийся затем еще более длительным многоводным периодом. За это же время на Алтае, в области питания Оби и Иртыша, серии многоводных и маловодных лет три раза сменяли друг друга.

На территории Азии выделяются 24 области с относительно синхронными колебаниями годового стока рек. При этом, когда в нескольких таких областях наблюдался многоводный период, в других областях, наоборот, наступало маловодье. Так, в первое десятилетие XX в. было многоводным в Передней Азии на реках Турции и в бассейне Персидского залива, а маловодье охватило не только Дальний Восток, но и бассейны Янцзы и других рек Южного Китая, Индокитая и всей Индии. В 1950—1960 гг. многоводными были кроме Амура и Хуанхэ, еще и Лена, Верхний Енисей, Или, Сырдарья и Гильменд, тогда как на Янцзы, Оби и Куре наблюдался маловодный период.

Статистический анализ имеющихся гидрометрических данных по стоку азиатских рек пока не дает возможности вскрыть причины синхронных и асинхронных колебаний годового стока рек. Колебания суммарного объема стока со всей территории Азии сильно сглажены наличием многочисленных областей асинхронного стока, значение Сц=0,05 (почти вдвое меньше, чем с площади Европы). В противоположность водности рек Европы, где с 30-х годов XX в. наблюдался длительный период пониженного стока, на большинстве рек Азии (за исключением рек Атлантического бассейна и Центральной области внутриконтинентального стока) период с 1925—1930 по 1955—1961 гг. был многоводным.