Соотношение стока взвешенных наносов и растворенных в воде веществ

Интересно сопоставить размеры стока взвешенных наносов со стоком химически растворенных в воде веществ. Такое сопоставление показывает, что на равнинных реках сток химически растворенных в воде веществ значительно превышает сток взвешенных наносов.

Если суммарный сток взвешенных наносов химически растворенных в воде веществ принять за 100%, то сток последних на равнинных реках лесной зоны Европейской и Азиатской частей СССР составляет в среднем 65-85%, а лесостепной и степной зон (Дон, Урал) примерно равен 40-50%.

В горных районах соотношение резко изменяется. Здесь на долю взвешенных наносов приходится до 90% (табл. 29).

Таблица 29. Соотношение стока взвешенных наносов и стока химически растворенных в воде веществ

Селевые явления

Явление, известное на Кавказе под названием сель, а в Средней Азии как силь, представляет собой кратковременный и весьма мощный паводок с чрезвычайно большим содержанием твердого материала - глины, песка, щебня и камней. Количество выносимых селем твердых материалов в несколько десятков, а иногда сотен раз превышает количество наносов, выносимых обычным паводком.

Сель движется валом, весьма крутым в лобовой части, или, что случается чаще, последовательными валами, обычно образующимися в результате прорывов заторов, возникающих при нагромождении камней в местах крутых поворотов и резких сужений русла.

По характеру выносимой потоком массы сели могут быть разделены, по М. А. Великанову, на три типа: грязевые, грязекаменные и водно-каменные. При прекращении движения селевая масса не распадается на составные части, а медленно застывает наподобие лавы или бетона.

Селевые явления наблюдаются преимущественно в горных районах и на территории СССР особенно развиты в Средней Азии и на Кавказе. Здесь они повторяются довольно часто и иногда приносят большой ущерб народному хозяйству. Их разрушающему действию нередко подвергаются гидротехнические сооружения, населенные пункты и т. д. Сели имеют место также на реках горной части Крыма и Южного Прибайкалья, однако здесь они не обладают столь разрушительной силой.

На Кавказе селевые потоки наблюдаются главным образом в Восточном Закавказье, где они особенно развиты в бассейне Алазани (на южном склоне Главного Кавказского хребта, на южном и северном склонах Кахетинских гор, на северных склонах Цивгомборского хребта и на южных склонах хребта Боз-Даг). Селевые потоки отмечаются на трассе Военно-Грузинской дороги, на южном склоне Малого Кавказа (Ордубадский район) и в других местах.

В сильно облесенном Западном Закавказье селевые потоки более редки и наблюдаются, например, на трассе Военно-Осетинкой дороги. На Северном Кавказе они наблюдаются в верхней части бассейна Терека и в средней части бассейна Баксана.

Такое распределение селей на территории Кавказа не является случайным. Для их образования, помимо интенсивных ливней, необходимо накопление в селевом бассейне достаточно большого количества продуктов выветривания. А это имеет место прежде всего в условиях более засушливого климата, с длительными бездождными периодами, способствующими накоплению твердого материала на склонах гор. Именно поэтому наиболее селеносными на территории Кавказа являются реки Восточного Закавказья. Об этом же свидетельствует отсутствие селевых явлений в других горных районах СССР - на Урале, Алтае, Дальнем Востоке и др.

Сели на Кавказе преимущественно носят характер грязекаменных потоков. Таковы, например, сели, наблюдающиеся на реках, стекающих с южного склона восточной части Главного Кавказского хребта (Киш-Чай и др.), сложенного из легко под дающихся разрушению глинистых сланцев, песчаников и известняков. Типичные водно-каменные сели наблюдаются на р. Гедар (у г. Ереван), поверхность водосбора которой в основном сложена лавами.

В Средней Азии особенно часто селевые явления наблюдаются на реках Ферганской долины, стекающих со склонов Туркестане Алайского, Чаткальского и Ферганского хребтов, ограничивающих долину с севера и юга. Большим развитием селевых явлений отличаются северные склоны Копет-Дага, где мощные селевые потоки часто приносят повреждения железнодорожным сооружениям дороги Ашхабад - Красноводск. Одним из наиболее селеопасных районов Средней Азии является северный склон Заилийского Алатау. Грязекаменные потоки Малой Алматинки, стекаю щей со склонов этого хребта, иногда причиняют большой ущерб столице Казахской ССР - г. Алма-Ата.

На Кавказе селевые потоки чаще всего наблюдаются и июле-августе. В Средней Азии наибольшая повторяемость их падает на период с апреля по июль, с максимумом в мае-июне. Селевые паводки на одних реках наблюдаются 1-2 раза в год, а на других - 1 раз в несколько лет. Катастрофические селевые паводки бывают редко. Так, например, в районе г. Алма-Ата после известного своими катастрофическими последствиями селевого паводка 1921 г. новый значительный сель прошел лишь в 1950 г.

Число последовательных валов при прохождении грязекаменных и водно-каменных селей в некоторых случаях может быть велико и измеряться несколькими десятками. Число волн паводка на р. Киш-Чай при прохождении селя в 1901 г. достигало 12-16, а на р. Малой Алматинке в 1921 г. было 90 волн. Высота отдельных валов может достигать 2-7 м и более. По имеющимся весьма приближенным данным, полученным в результате расчета или косвенными способами, скорость движения селевых паводков составляет 2-5 м/сек. Средняя скорость волны паводка на р. Киш-Чай в 1936 г. оказалась равной 2,1 м/сек. Длительность селевых паводков исчисляется часами (чаще всего 1-2 часа, реже до 12-24 часов).

Количество твердого материала, выносимого селевыми потоками достигает 30-50% от общего объема селя (на Малой Алматинке в 1921 г. - 43%, на Киш-Чай в 1936 г. - 46%, на Гедаре в 1946г. - 28%).

Сель обладает огромной транспортирующей и подъемной способностью. Обломки скал объемом 10-20 м³ в селевых отложениях - нередкое явление. Например, обломок скалы, вынесенный селем горного потока Киш-Чай, имел объем в 127 м³.

Количество выносимого селем твердого материала за один ливень достигает очень больших величин. Так, например, сель 1936 г., прошедший в бассейне Киш-Чай, вынес 2180 тыс. м³ твердого материала, причем площадь селеобразующих очагов, т. е. та поверхность, с которой были снесены эти наносы, равна всего 25 км². Получается, что с 1 км² было вынесено за один ливень более 87 тыс. м³ материала.