Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Исследование динамики озер аридной зоны Средней Азии

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Исследование динамики озер аридной зоны Средней Азии"

Министерство народного образования Республики Узбекистан

Ташкентский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им.В.И.Ленина

На правах рукописи

Нуриддинов Оглилаон Слраяиддинович

ИССЛЕДОВАНИЕ ЯШШ1 ОЗЕР АРИДНОЙ ЗОНЫ СРВДЕЕЙ А31Ш

Специальность II.00.07.- Гидрология суши, водные ресурсы,

гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Ташкент - 1392

Диссертационная работа выполнена в Узбекском филиале Госцентра "Природа" и Отделе географии Акадеглии Наук Республики Узбекистан за период 1982-1990 гг.

Научные руководители: доктор географических наук М-Рафиков

кандидат географических наук СР.Савдова

Официальные оппоненты: доктор географических наук

Э.И.Чембарисов

кандидат географических наук А.Р.Расулов

Ведущая "организация: Среднеазиатский региональный научно-исследова тельс'киЗ гидрометеорологический институт им.В.А.Бугаева

Защита состоится " " 1992г. в /3"°' часов

на заседании специализированного Совета К067.02.06 при географическом факультете Ташкентского государственного университета им.В.И.Ленина по адресу: 700095, Ташкент, Вузгородок,.ТашГУ им.В.И.Ленина.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ТашГУ им.В.И.Ленина.

Отзывы на автореферат, в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направить по адресу: 700095, Ташкент, Вузгородок, ТашГУ им.В.К.Ленина, географический факультет, ученому секретарю специализированного Совета.

Автореферат разослан " К" 1992г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат географических наук

Е.М.Видинеева

гудйгсиж^ 5::$ ,отг;:*

? ' 'Vf.it

■ где/1. •. ¡.иссертдццй;

• Общая характеристика работы Актуальность теш. За последние 25-30 лет. в результате ин-

тенсйЕного освоения целинных земель произошла значительные изменения-, в'строения гидрографической сета аридной зоны Средней Азии. Широкое развитие ирригации привело к перераспределению и зарегулированию стока рек Амударьи и Сырдарьи, Каикадарьи л Зе- ' равшана, ?Дургаба и .Тедаека, строительству широкой сети каналов, водохранилищ, сбросов и коллекторов.

В результате интенсивного роста водозабора на орошение и зарегулирования гидрорелшма рек резко сократился сток в низовь-" ях, что привело к уснхакию многих естественных, пойменных и дельтовых озер, питающихся речной водой. Оставшиеся озера переформировались в антропогенные, питание которых осуществляется искусственной подачей речных л коллекторно-дренаяннх вод. Излишки оросительных и- коллекторно-дренакных вод олтводалнсь за пределы орошаемых территорий, где образовалось много новых антропогенных .. озер, из которых крупны.® являются Сарыкамышское, Айдаркулъ, Ден-гязкуль,'Султаядаг, Аязкала, Кернай н др. Уменьшение стока в низовьях рек Амударьи п Сырдарьи привело, в свою очередь, к катастрофическому снияеышэ уровня Аральского моря. Б результате па' дения уровня воды на' покаленных 'участках островов и в юго-восточной прибрежной зоны моря образовались остаточные озера. В зоне влияния крупных магистральных каналов,, сбросов, водохранилищ ' аридной зоны появились озера, питающиеся за счет фильтрационных вод, теряемых из ирригационных сооружений. Использование подземных вод в целях обводнения пустынных пастбищ привели к образованию озер, питающихся артеззанскннн подземными водаш.

Все эти изменения выявили необходвиостБпроведения работ по оценке современного состояния равнинных озер Средней Азхш | уточнения их количества, площади, водных ресурсов и качества еоды; изучения их динамики, разработка классийякащш.

Актуальность гаун обусловлена, с одной стороны, цронсходя-щпмп под воздействием антропогенного фактора изменениями холи-чес^зеизгх л качественных характеристик, генетическими преобразованиями в реззме равнинных водоемов, а' тэкхе усиленней их воздействия :-:а округ.а:-гдуп '-среду, с другой - необходимостью использования современных ие?одоз исследования бкстроззменякщпхся природных объектов л процессов, к которым откосится дистанцзок-

ней с дршлененззем космических £ю томатерпзлов. Космические боте— ' сниглш отлпчээтся обзор:-:ос?ьв, генерал:зацией больше: территорий, оперативность:.} и периодичность!;;, что дозволяет "с гленъаккн тоудо-

и оснансоЕы;л5 затрагггд1, по сравнению с традиционными методам, получить объективную информацию о современно« состоянии равнинных озер п их динамики. . .

Б свези с ухудшением за последние годы экологической обстановки в бассейне Аральского моря значимость... вопроса оперативкой оценки состояния, динашки и прогноза возможных изменений равнинных водоемов еще больше возросла.

Цель и задачи исследований'. Основной целью исследований является оценка современного состояния равнинных озер, изучение их динамика и прогнозирование возможных изменений с использованием материалов косыоыотошборыавди.

Для достижения цели поставлены следующие .конкретные задачи: I - оценить современное гидролого-гидрохишгческое состояние равнинных озер; 2 - изучать динамику озер; 3 - определить классификации современных озер;> 4 - оценить влияние динамики равнинных озер на окрукащую среду; 5 - обосновать прогноз возможных изменений равнинных озер; 6 - разработать рекомендации по рациональному использованию водных ресурсов равнинных озер в народном хозяйстве . .

Научная новизна заключается в той, что на основе материалов космических съемок проведена классификация равнинных озер, разработаны эталоны и методы дешифрирования водоемов по типам питания, где приведены прямые и косвенные дешидзровочные признаю] типов питания озер. Получены зависимости, объемов воды озер от их площади водкой поверхности, минерализации и'типов шгания озер. Разработана методика расчета водного баланса малоизученных озер с использованием космических снимков и картографических материалов. Впервые рассмотрены динамика и прогноз возмокных изменений равнинных озер в зависимости от темпов водохозяйственного строительства и перспективы развития народного хозяйства. Разработана рекомендация по регулированию водного и гидрохимического режимов и улучиениа экологической обстановки в районе крупных равнинные озер.- . С использованием космических снимков составлены каталог равнинных озер Средней Азии на уровень 1985г. и инвентарнзацкон- _ кые схемы равнинных озер за 1975, 1985, 1989 годы, за 1953г. -по картографически« и фондовым материалам.

Исходные данные. В основу диссертации положены результаты исследований автора за 1982-1989гг., выполненных в Узбекском филиале Госцентра "Природа". Ислользоваш космические сшшки за 1972-1989гг., топографические карты, данные аэровизуальных и полевых наземных обследований, проведенных во время экспедиционных работ Узбекского филиала Госцектра "Природа" в 19?2-1989гг., ■ а такхе фондовые материалы Узгыдромета, САЕНПШ л литературные источники.

Объектом исследований являлись в основном антропогенные озера аридной зоны Средней Азии площадью более .1 зол2, расположенные в пределах равнинной часта бассейнов Аральского моря и ррЛ&р-габ. и Теднен. Озера низовьев ррЛу и Талас подробно изучены в работах П.П.Филонеца, Т.Р.Омарова (1973) в др. и поэтому в'данной работе не рассмотрены.

Защищаемые положения: I. Оценка современного состояния равнинных озер.

2. Методика дешифрирования равнинных озер по космическим снимкам.

3. Методика расчета водного баланса малоизученных водоемов с использованием космических снимков и картографического материала. . "

4. Исследование динамики равнинных озер с использованием' космических снимков.

5. Классисоикацпя равнинны;-: озер по -типам питания.

6. Прогнозирование еозмонньсс изменений равнинных озер до 2010г.

7. Рекомендация по стабилизации водного и гидрохимического реяамов и улучшению экологической обстановки в районе крупных озер.

Практическая значимость. Результаты исследований, разработанные методические рекомендации были использованы Узбекским бп-ллалог.1 Госцентра "Природа" при выполнении работ по теые: "Разработка методики и технологии создания лрогнозянхкэрт динамики природной среды на основе анализа космической информации" (1987), в научно-исследовательских работах САШЕЕШ ни.Б.А.Бугаева по тегле: "дать количественную) сценку водных ресурсов бассейна Аральского моря в зонах §ор;,шрсван:;я и использования в современна условиях п перспективе с учетом хозяйственной деятельности" (1985), Комплексный институтом естественных наук Каракалпакского

филиала АН УзСС? прн разработке теш: "Изучить хшпзы, цродук-ццолные, десгрукционкые процессы л биологические ресурсы различного типа водоемов низовьев Амудзрьи н юга Аральского моря з разработать рекомендации но рациональному использованию и::" (1986).

Бнедоекзге. Материалы по дпнашке равнинных озер Средней Азии использованы в работах САНКЕШ, Узгипрозека, ТаиГУ, Комплехсс-кого института естественных наук Каракалпакского филиала АН УзСС?. Экономический эффект от внедрения условно составил 70 тыс .руб.

Апнообаикя. 1.атерналы диссертации представлены и доложены ка Республиканской конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 2000-леизэ Ташкента (Ташкент, 1983), на У1 Всесоюзном симпозиуме по истории-озер (Таллин-Ленинград, 1986г.), на 1Х-ХП1 на-учно-техническлх конференциях г.олодых ученых и специалистов Госцентра "Природа" (Москва, 1984-1986, 1988-1989гг.), на конференции ЦШЖГАлХ Шосква, Вшшцк, 1990г.), на И! съезде Географического общества УзСС? (Ташсеыг, 1990г.).

В полном объеме диссертация долонена и обсугдена на ученом Совете Узбекского филиала Госцентра "Природа" и на расширенном заседании лаборатории комплексного регионального и географического прогнозирования Отдела географии АН Республика Узбекистан в 1991г.'

Публикаций. По теые диссертации опубликовано девять научных работ.

Структура и объем озботн. Диссертация состоит из введения, 4 глзе,. выводов, списка использованной литературы, включающего 144 наименование, в приложении. 4 таблицы л 4 схемы. Работа изложена на 89 страницах машкодшсного текста, содержит 25 рисунков, 25 таблиц.

.Основное содержание работы

Глава I. Оценка современного, состояния равнинных озер ■ Средней Азии.

Для оценки современного состояния равнинных озер были использованы КФС, которые явились основным рабочим материалом при составлений инвентаризационной схемы' и каталога озер на уровень 1985г.' • -

Дешифрирование озер по .КФС производилось в-три этапа.

.1 этап включал предварительное камеральное' дешифрирование озер по КЗгС.' Здесь производился подбор ШС, картографических и фондовых материалов. • -

При дешифрировании береговой линии озер-использовались снимки, полученные з спектральных диапозонах 0,50 - 0,80 мнм. Зта зона является наилучшей при выявлении границы "вода-суша" (3°Ротогиса■ и др.,1974; Прокачева, 1976; Говизи, 1981; Книжников и др.,1982; • Кронберг, 1988). Здесь как бы "высвечивается" водная поверхность и затеняется все остальное, что ватло при определении истинной площади водоемов. Прибрежная надводная растительность дешифрировалась с использованием спектрозональных цветных и многозональных К®], полученных в спектральных интервалах 0,52-0,56 шш.

Озера являются одним из природных объектов, которые легко распознаются на КФС! всех видов в масштабов по прямым признакам, к которым относятся фотогон, структура фотоизображения и форма водоема. Процесс дешифрирования озер включает географическую привязку снимка, обнаружение водоема и его дешифрирование.

На этом этапе составлялись предварительные "схемы дешифрирования озер.

П этап включает проведение аэровизуальных и полевых наземных обследований озер для уточнения, проверки и корректировки схем ' предварительного дешифрирования; озер, отбора проб озерных вод для гидрохимического анализа, фотографирования, изучения прибрежной растительности и т.д. ■ -

Ш этап являлся заключительным, после полевым камеральным, где ' прорабатывались л анализировались'полевые материалы, составлялись окончательные, уточненные схемы дешифрирования водоемов и по ним определялась полная инвентаризационная схема равнинных озер Средней Азии за 1985 год.

По К5Ю олределены талы современных озер, по лоточникам их питаншг.Озера, источники питания которых связаны с поверхностны« стоком (река, канал, коллектор, сброс), Еыделены по прямым признакам - путем непосредственного дешифрирования. Так выделены ■ озера, питающиеся Р, Кд, Кд? водами. ддя озер, поверхностны! приток которых отсутствует, их источники питания определены косвенно - путем сопоставления К5С этих водоемов за разные сезоны и за несколько дет. Так выделены озера питающиеся Ф/Л и атмосферными осадками (СД тин).

Разработаны эталоны дешифрирования озер по типам их питания.

С использованием результатов дешифрирования озер по Х&С, а ' такяе картографических, фондовых и литературных источников составлен каталог равнинных озер на уровень 1955г., содеркащий сведения о названии, периоде образования, типах питания, абсолютной отметке, площади зеркала, объеме воды, длине, минерализации и режиме водоемов. Названия озер приняты по крупномасштабным топо-картам последних лет изданий, в некоторых случаях использованы названия одноименных урочищ, солончаковых в других понижений, / . ' иногда название колодца, скванины, где расположены водоемы. При" отсутствии информации у1{азано "без названия".

■ Период образования озер определена путем сопоставления данных топографической и космической съёмок, а такке•использованы литературные и фондовые источники.

' • Типы питания озер приведены по источникам их питания.'

Абсолютные отаетки озер .снимались с топокарт последних лет • изданий по урезам вода с точностью *"до^йётров, а таксе определя-■ лись интерполяцией меяду горизонталями с принятыми на карте сечениями.

. . Площади озер определены палеткой и планиметром по отдешиф-.... рированным контурам в масштабе; съемки; '

Объем.воды для крупных водоемов устанавливался графоанали-. тическим методом по кривым Н • малых озер объем

вода определялся сопоставлением результатов дешифрирования многозональных К4С.

' Длина озер снята по схеме дешифрирования в масштабе съемки.

' Минерализация озер приведена по данным наблюдений автора и экспедиционных исследований САНИШ к Узгидромега. При отсутствии данных применялся метод аналогии или'же брали среднее по району расположения водоема, значение"минерализации озерных вод.

Сведения о лроточности и бессточности водоемов получены по КФС и картографическим материалам.

Анализ каталога показал, что наибольшее количество (62$) равнинных озер сосредоточено в бассейне реки Амударьи. Самым крупным.равнинным озером является Сарыкамышское, на долю которого приходится 57$ общего объема и около 50$ сушарной площади равнинных озер. Наибольшее количество озер (40$), занимающих 4$ площади и всего 2% объема вода, располоненно в пределах высот с отметками 0-50 ы. На долю озер с отметками высот ниае "0"м,где расположено Сарыкамышское озеро, приходится половина площади и больше половины объема воды" всех равнинных озер.

Основная доля площади (72$ и 22$) и объема воды (72$ и 24$) приходится на. долю озер КД и КДР типов питания, к которым относятся наиболее крупные равнинные водоемы Средней Азии, такие как Сарыкамышское, Айдаркуль, 1узкан, Денгизкуль и др.

Распределение количества и площади равнинных озер по градациям объема воды показало, что наибольшее число озер имеют объем

о

от 0,00а. до 0,100 км , а наибольшая доля сушарной площади (79,8/0 приходится на озера-с объемом более 1,0 км^. По этим данныгл получены зависимости по которым мояко приблизи-

тельно оценить водные ресурсы малоизученных озер.

Гидрохимическая характеристика равнинных озер оценена по данным САНЯГЫИ, Узгидромета и автора, полученным во время полевых экспедиционных исследований.

Анализ результатов показала, что озерные воды в основном минерализованы. Около 90$ объема озерных вод имеют минерализацию от 10 до-15 г/л. По классификации О.А.Алекина (1976) озера, в основном,относятся к сульфатному классу натриевой группе. Встречаются н некоторые сильношнерализованные водоемы, относящиеся к хлоридаоглу классу натриевой группе. Солевой запас равнинных озер на уровень 1955г. по расчетам составил 612,981 х 10®тонн.

■ По результатам анализа гидрохимических данных получены зависимости ионного состава от минерализации озерных вод по речным бассейнам, а такхе минерализации вода от типов питания озер, которые позволят оценить гидрохимические характеристики равнинных озер.

Водный режим озер определялся по расчетам водного баланса водоемов, для чего использованы карта испарения с водной поверхности водоемов, составленная в САШГЖ и карта осадков, цриве-

денная в Атласе Узбекской CGP (1982). Сведения о притоке вод получены по имеющимся данным фондовых и литературных источников.

В расчетах, было использовано уравнение водного баланса.приведенное в работах А.ы.Никитина (1985, IS87), К.Д.Дяумакнязова (IS76), в более сокращенном виде:

л + х-(0 + Z.) = ± V, " (I).

где и - приток поверхностных вод, - осадки, О - поверхностный отток, £ - испарение с водной поверхности, у -изменение запасов воды в чаше озера.

Приток поверхностных вод при отсутствии данных рзсчитан по уровню:

/7= ty+Z-JC, (2)'

где "We - среднегодовой объем воды озера, который в свою очередь определялся ио отношению:

' -г > - X

Wl - у > (3),

где 11/~ - полный объем озера на расчетную дату, который определялся по многозональным КёС и зависимости f=-fCtf* Т - время существования озера, вшгзденное при сопоставлении разновременных КёС и топографических карт.

Предложенная методика расчета водного баланса апробирована на примере озера Денгизкуль. Результаты сходны с данными САНШШ, полученными традиционными методами.

Использование спектрозональных КФС и КФС, полученных в спектральных диапозонах 0,52-0,56 мкм, позволило определить площади акватории озер, занятые надводной растительностью, по которым уточнены безвозвратные затраты вода на транспиращга. По данным Е.Н.Минаевой и др. (1976) величина потерь на -транспирацию в 1,33 раза превышает испарение с водной поверхности .

Результаты водкобалаксовых расчетов показали, что общий объем поверхностного притока составляет 12,8 км3,отток - 1,17т3. Расход воды на испарение составил 10,9 км3, а годовой прирост объема- 1,48 mß, происходящий в основном за счет антропогенных озер.

Глава П. Исследование динамики равнинных озер Средней Азии.

Динамика равнинных озер до активного вмешательства хозяйственной деятельности человека обуславливалась общей увлажненностью и, как следствие, изменениями стока рек (Молчанов, 1929; . Лгунов, 1958; Шнитников, 1969; Кялге, 1985 и др.).

Sa последние 25-30 лет быстрый рост численности населения и связанные с ним усиленное развитие промышленности и агропромышленного комплекса', характерного и для Средней Азии, привели к появлению и интенсивному воздействию на режим водных объектов еще одного фактора - антропогенного. Проблема изучения изменений качественных и 'количественных характеристик равнинных озер в зависимости от влияния антропогенного фактора стала одной из ведущих в лимнологии Средней Азии (Константинова, 1980; Никитин,1981; 1987; Реакция лимшгческих систем..., 1987; Горелкнн, 1988 и др.).

В настоящее' время динамика озер равнинной части Средней Азии является индикатор влияния антропогенного фактора на экологическую обстановку региона.

Обзор-литературных источников (Агупов, 1958; Шшган, 1971; Сваткова, 1973; Мартинсон, 1974; Иванова, 1975; Пакальнис, 1975; Кшшшков и др., 1982; Общие закономерности..., 1986 и др.) показал, что существующие методы исследования динамики озер можно разделить на следующие группы;

- косвенный, .

- по данным непосредственных наблюдений (традиционный), -

- картографический,

- дистанционный.

Анализируя преимущества и недостатки указанных методов, отмечена целесообразность совмещенного использования тлеющихся методов при исследовании динамики равнинных озер.

Более подробно рассмотрен дистанционный метод исследования. Если.в начале 70-х годов дистанционные методы были направлены, в основном, на исследование отдельных водоешв, где рассматривались вопросы связанные с выявлением количественных и качественных характеристик, а также динамических процессов, таких как течение, волны и т.д. (Henson и др., IS75; Bi-ooks , 1975; Красножон и др., 1979; ehaga-riaW; и др., 1980; Года, Юнг, 1981; Кншнаков •и др., 1982 и др.), то в последние годы, особенно в связи с ухудшением экологической обстановки в Понаралье и в бассейне Аральско-_

го моря в делом, появились работы, отражающие динамику водоемов целых регионов (Сигалоз, 1985; Горелкин, 1988; Нурнддннов, 1389).

Как отмечается в работах Е.А.Бостоновой и др. (1982),0.С.Ну-рЕДДйнова (1987), Ы.Р.Ыансимова (1989), основным методическим приемом дистанционного изучения динамики природных объектов и процессов является сопоставление результатов дешифрирования разновременных К<2С.

Исследования тех ке авторов показывают, что при выявлении динамики водных .объектов могут быть выделены следующие виды сравнительного дешифрирования:

1. Сравнение КЗС, полученных в разное время.

2. Сравнение Ж), полученных в одно и то хе время, но в разных зонах спектра.

3. Сравнение результатов дешифрирования КФС с данными картографических материалов.

Анализ динамика равнинных озер произведен с использованием К2С за 1975, 1985, 1989 годы регионального и локального уровня генерализаций, а такие картографических, фондовых материалов за 1936, 1963 года. Результаты исследований приведены в табл.1.

Исследование показали, что в развитии равнинных озер существуют определенные периоды, обусловленные влиянием антропогенного фактора:

I. Период постоянного (Р тип) и эфемерного (СД тип) существования естественных озер (до середины 50-х годов).

. 2. Период постепенного усыхания и переформирования естественны): озер з антропогенные (с середины 50-х годов до 70-х годов).

3. Период интенсивного роста антропогенных озер (70-е годы и 80-е года).

4. Период относительной стабилизации в режиме антропогенных озер (с 80-х годов).

Динамика равнинных озер более подробно рассмотрена на примере озера Денгизкуль, расположенного на юге Бухарской области.

Полученные результаты исследований динамики равнинных озер • и генетических преобразований в их рекиме позволили разработать классификацию современных озер по типам питания (табл.2).

Использование КФС, проведенные полевые обследования позволили выявить и котловины озер, в виде карьеров и углублений, образовавшиеся в результате техногенных процессов, что является дополнением к классификации котловин озер приведенной в работах М.А.Первухина (1837), А.Ы.Никитина (1987) и др.

о

т и и ы.

питания

!_: 19 3_6_ !коли?плсщаць!

,в |1 км ,|

! I 9_6_3

¡Ъ'

, км'

I

Л____Ы.

19 7 5

19 8 5

I

./,1989

км

объем коЗц&плсщадь! объем \колиТплощздУ объем! кодиТплсвддь!объем!колиТ'нлацада 3 1СМ2 I км3 ВД ™2 ! км3 К? } км3

Естественные I

объем км3

Снегово-дождево! Речной Всего:

Речной

Коллекторио-дра-] южный

Коллокторно-дре-нажно-речной

Фильтрационный

Подземный

Всего:

7

319 326

15,66 3819,00 '3834,66

0,044

24

10,704 174 10; 74^ 198

32 25

I

58

156,31 1213,96 1370,27

0,4411 23 3,425) 8 3,866 31

Антропогенные

109,08 273,52

6,64 389,24

0,385 48 0,99£з 63

о.ог] 4

б 5

1,409 126

озера

91,00 0,288 20 84,67 0,293 4 15,59 0,043

14,25 0,040 - - - - - -

105,25 0,328 20 84,67 0,292 4 15,59 0,043

озера

329,17 1,445 51 338,13 1,653 60 349,18 1,324

2627,46 11,168 81 4486,00 36,704 85 1613,69 37,709

1538,61 13£23 4 1346,39 11,978 4 [346,39 [1,978

8,52 0,036 13 21,35. 0,125 15 23,43 0,137

9,65 0,03? 4 13,11 0,04С 4 11,86 0,046

4513,41 26,20£ 153 6334,98 50.50С 168 634455 51,194

Трута

Тип

генm

естественные

¿нтропогенные

Снегово-додцевок Подземный

Речной

Коллекторно-драназк-ный и речной Коллекторно-дренан,-ный

Фильтрационный Подземный •

Прогрессирующий Прогр ессирущий Изменчивый

Пульсирующий Стас5ильный •

Прогрессирующий

Стабильный

Глава 3. Влияние равнвнннх озер Средней Азии на прилегающие

Исследование процессов взаимодействия'водоемов с окружающей средой лежит в сфере общих интересов рационального природопользования, охраны природных-ресурсов и оптимизации природной среды б целом.

Этому вопросу посвящено большое число работ (Ходнибаев,1970; Минаева и др., 1976; Емельянов, 1979, IS80; Бостокова, 1930; Авакян, 1982; Михайлов и др., 1987; Глушко, 1988 и др.), в которых отмечается, что равнинные водоемы существенно влияют на природу прилегающих территорий. По данным тех ке авторов применение К©С при исследовании влияния равнинных озер на прилегающие' к ним территории открывает широкие возможности. Использование KSG дает возможность не" только оконтуривать район подтопления по 'зоне повышенной увл&шенкости, но и достоверно определить количество и линейные размеры водных объектов, площади затопления, границы зон затопления и т.д. '

Зона влияния водоемов на KSC выделяется по лакдааштно-гпд-роиндикационноыу методу (Востокова, IS77, I9S0; Глушко и др., 1986; Михайлов и др., 1987 и др.) на основе анализа йототонз и рисунка фотоизображения.

территории

Влияние озер в аридных, засушливых регионах сказывается на формировании областей подтопления, внпогного режима в зоне аэрации (Бостокова, 1977, 1960; Лвакян, 1952; Губин и'др., 1985 и др.), что приводит к образованию заболоченных к засоленных участков. Основной фок этих слабоструктурных рисунков образуют белые выцветы солей на поверхности почвы. Лв большую структурность и ыозаичность рисунку фотоизображения придают участки с повышенным увлажнением и более темные пятна галофитной растительности. Зона подтопления озер дешифрируется но фототону от серого до темно-серого в зависимости от глубины залегания грунтовых вод.

В зоне влияния озер нередко в отдельных, наиболее глубоких отрицательных формах рельефа наблюдается выход грунтовых вод на поверхность и формирование фильтрационных микроозер. 3 менее глубоких макро- и микропонижениях образуются заросли тростников и других влаголюбивых растений.

Влияние равнинных озер на прилегающие территории более подробно рассмотрено на примере озера Тузкак, расположенного на юго-западе Голодной степи. . ■

Выявлено, что, если до появления антропогенного озера Зуз-кан, ландшафт в районе расположения озера состоял из солончака и песчанных массивов, где по данным Н.Н.Ходкибаева (1970) грунтовые воды залегали на глубине 10-20'м, то в настоящее время вокруг 'озера сформировались микрозоны, отличающиеся по растительному покрову, залеганию грунтовых вод. В результате подтопления уровень грунтовых вод поднялся до I -..3 м, а их интенсивное испарение привело к засолению почв п выходу из сельхозоборота орашае-мых земель, расположенных в зоне елиянея водоема.

Исследование влияния озер Денгизкуль и Сарыкамышское показало , что при прогрессирующем режиме равнинные озера затапливают целинные земли и другие объекты народнохозяйственного назначения (скважины, колодцы, скотзагоны, геодезические пункты и отметки, дороги и т.д.).- Выявлено, что по подтопленным участкам прибрежной зоны можно дать прогноз состояния береговой линии озер с прогрессирующим режиыогл.

Анализ результатов дешифрирования Ж), полевых и аэровизуальных обследований.показали, что а зоне влияния водоемов, наряду с -участками затоплений, заболачивания, засоления, появляется и влаголюбивая растительность, озера становятся местом обитания многочисленных пернатых и животных. В работах Н.Е.Горелкина и др. (1982) отмечено также о смягчащем влиянии озер'на микроклимат.

Проблема влияния' высыхающих водоемов на окру;хагацую среду в связи с ухудшением экологической обстановки в Приаралье, явилась предметом обсуждения большого числа обстоятельных работ (Кузнецов ■ и др., 1980; Садов, 1981; Рафиков и др., 1982; Харкн к др.,1986; Курочкина и др., 1986 и др.).

Самым распространенным и нежелательным последствием влияния высыхающих водоемов на природу прилегающих к ним территорий является процесс опустынивания, когда происходит деградация и смена растительного покрова, дефляция солей с обсохшего дна водоема, выветривание почвенного покрова и др. (Садов, 1981; Харин и др., 1986; Рафиков, 1990). .

За 1936-1985 гг. площадь зеркала озер в дельтах рр.Амударьи и. Сырдарьи сократилась более чем на 3300 км2, что привело к уменьшению зарослей'тростника, деградации гидрофитной растительности. По данным Д.Я.Курочкина и др. (1986), если в 60-х годах площадь тростника только в дельте Амударьи достигала 0,6-0,8 млн.га, то в настоящее время не ■..-превышает 20 тыс .га.

Растительность о'ывашх разливов озер за 10-20 последних лет изменилась от тростника, рогоза и другой влаголюбивой растительности на тамарикс, карабарак и другие голофиты.

В начале 60-х годов только в дельтовых озерах Амударьи добывалось около-1,08'- 1,13 млн.штук шкурок ондатры (Рогов и др., 1968). Добыча рыбы в этих' озерах составляла 70$ общего объема промысла рыбы по Аральскому морю.

В настоящее время в связи с' высыханием дельтовых озер добыча ондатры в низовьях Амударьи прекращена, а лов рыбы в небольшом количестве осуществляется только на некоторых существующих соленых водоемах.

Около 93$ общего запаса солей приходится на долю наиболее крупных и соленых озер Средней Азии, как Сарыкамышское, Айдаркуль, Денгизкуль, Тузкан. При условии высыхания эти озера могут стать местными очагами солевой дефляции'.

Влияние высыхающих водоемов на прилегающие территории более подробно рассмотрено на примере озер Судочье и бывших Маханкуль-ских. . ' ■

Глава 4. Прогноз изменения равнинных озер Средней Азии в связи с оптимизацией использования оросительных вод в бассейне Аральского моря.

В связи с ухудшением экологической обстановки в регионе за 1970-1930гг. правительством принят ряд постановлений, направленных на улучшение экологической ситуации, рациональное использование водных и земельных ресурсов. Одним из наиболее важных является постановление от 19 сентября 1988г. "О мерах по коренному улучшению экологической и санитарной обстановки в районе Аральского моря, повышению эффективности и усилению охраны водных и земельных ресурсов в его бассейне", где намечены сокращение удельного расхода воды на I га орашааюй земли к 2000 году на 25%, уменьшение плакируемых для: освоения земель на 160-170 тыс.га в среднеазиатских республиках. Предусмотрено также внедрение во-досберегащей технологии полива сельскохозяйственных культур, борьба с нерациональным расходованием оросительных вод. В целях улучшения экологической обстановки в Приаралье намечено создание искусственно регулируемых водоемов в дельтах рр.Амударьи и Сыр-дарьи.

Нынешняя экологическая обстановка диктует, что перспектива развития орашаемого земледелия должна основываться на рациональном использовании и охране местных водных ресурсов.

Принципы и методы прогнозирования изменения природной среды разработаны и теоретически обоснованы в работах Т.В.Звонковой (19122), В.Б.Сочавы (1974), А.Г.Емельянова (1980), Н.М.Сваткова (1982) и др.

При прогнозировании режима равнинных озер Средней Азии использованы метода баланса (путем последовательного решения балансовых уравнений, пространственно-временных аналогии), основанных на анализе динамики равнинных озер, полученных по материалам разновременных КФС и картографических, фондовых материалов. При этом учитывались перспективы и разные условия водохозяйственного строительства в Средней Азии, то есть использован вариантный прогноз (мирзадинов, 1987) состояния озер.

Долгосрочный прогноз гидролого-гидрохимического режима равнинных озер более подробно рассмотрен на примере озера Денгиз-куль. Использован балансовый метод с применением упрощенного уравнения водного баланса, который является такие математической моделью озера:

Ул.1-1 ~ К+З^Хь -2т, (4),

где: - объем озера на расчетный год, 7л ~ объем озера

на предыдущий год, Ул. - годовой объем притока КД -

объем осадков и испарения, зависящие от площади зеркала и расчи-тайные по формуле: _

Хп.~ ¿к'Х ('5')} 2?л~ Гп.'2 (6)

где -£п. - площадь ■ зеркала озера за предыдущий год,^^ - сред-немноголетние значения годовых суда осадков и испарения, которые приняты соответственно равными 125 и 1800 мм, п. л годы.

Расчеты произведены на три наиболее вероятные условия водного и солевого балансов озера Денгизкуль. Результаты приведены в табл.3.

Перспектива развития орошения показывает, что наиболее вероятным вариантом является, в целом, изменение режима равнинных озер в условиях постепенного уменьшения стока и повышения минерализации КД вод. На основании этого и с использованием зависимости, -приведенной ка рис.1 можно дать прогноз возможных изменений наиболее распространенных типов равнинных озер.

Так, к 2010 году при условии сокращения КД стока (на 25$) возможно уменьшение площади озер КД типа питания до 3800 км2, а

о

их объема до 32,0 км .

В перспективе возможно увеличение площади и объема антропогенных озер речного типа питания примерно в 1,5-2 раза за счет вновь обводненных высохших и появления новых озер в дельтах рр.Амударьи и Сырдарьи.

Увеличение в перспективе Ш1Д оросительных систем приведет I уменьшению объема фильтрационных вод, в результате чего возможнс уменьшение числа, площади и объема озер Ф типа.

В связи с возрастающим от года к году дефицитом пресной поливной воды подземные воды все шире используются на орошение (С< ребренникова и др., 1969; Глухова и др., 1583), что позволяет у веркдать о возможном увеличении количества озер, питающихся под земными водами. '

Озера КДР типа питания, по всей вероятности, останутся ста бильнши, но в перспективе возможно их сокращение за счет умень шения притока речных и КД вод.

По прогностическим расчетам Н.З.Горелкина (1977), Ы.Р.Ыан-спмова (1989) возмакко увеличение минерализации в ухудшение качества озерных вод, нто приведет к снижению народнохозяйственной значимости /■ озер и ухудшению экологической обстановки в

Год Приток ио Денгизкрш-скому коллектору води, км3 ¡солен, 106т ; i Осадки, 1 3 f KIvT i ¡Испарение, jggeg ¡ 3 ¡конец го-, ¡да.м.абс. ¡площадь ¡зеркала • ¡водоема на конец года, Объем воды,! 3 ! 1см° ! i Средняя минерализация, г/л Запас ос Ю6т

Вариант - I. Стабильный режим

1995 0,502 2,66 0,038 0,540 183,00 300 2.049 16,0 47,20

2000 0,502 2,66 0,038 0,540 183,00 300 2.849 20,6 60,50

¿ÍÜU5 0,502 2,66 0,038 0,540 183,00 300 2.949 25,0 73, Ш

2Ü1U 0,502 2,66 0,038 0,540 183,00 300 2.949 29,5 87,10

- Вариант - 2. Уменьшение объема и увеличение минерализации КД вод

1995 0,462 2,77 0,038 0,540 182,75 300 2.830 21,6 60,99

2000 0,434 2,62 0,037 0,536 182,25 298 2,577 29,1 74,99

2005 0,405 2,83 0,031 0,468 180,50 260 2.299 30,8 89,11

2010 0,376- 2,81 0,028 0,423 180,20 ' 235 2.149 48.0 103,21

Вариант 3. Прекращение стока по Денгизкудьскому коллектору

1995 - - 0,016 0,198 172,00 ПО 0,838 50,0 41,88

2000 - - 0,012 0,081 161,50 45,0 .0,092 455 '

2001 - - 0,007 0,027 159,50 15,0 0,017 >500

M

Г, км2

Рис. I- Зависимость площади зеркала (?) и обьеиов'воды (У) равнинных озер Средней Азии коллекторно-дренэжногс типа литания от объема стока коллекторно-дренажкш

вод (V).

йонах расположения озер.

Приведенные прогностические разработки являются приближении и зависят от природных и хозяйственных условий, конкретного да. Использование водных ресурсов равнинных озер в тех или иных раслях народного хозяйства во многом лимитируется их качеством.

3. настоящее время лишь небольшое число водоемов используются целях рыбопромысла. Однако, в лерспекгвве, в связи с ухудшени-[ -качества, воды озера могут потерять и эту значимость (Шапорен-1585). Из эфемерных - озеро Аксукон, расположенное в йергак-;ой долине, используется в целях грязолечения (Абдиганиев-'и др., ¡89).

Наиболее крупные равнинные озера могут стать природной ла->раторией для проведения экспериментальных, научно-исследова-;льских работ, по изучению формирования гь'дролого-гидрохишчес->го, микробиологического режимов озерных вод.

Водные ресурсы равнинных озер, при условии проведения- меро-ягатий ш стабилизации их минерализации и очистки источников их зтания от загрязнителей, могут быть, использованы в целях рыбко-> хозяйства, обводнения пастбищ,-а также в рекреационных целях, ¿сохшие озера могут быть использованы для добычи; минеральных со-зй и ряда других- полезных ископаемых и возможно их использование лечебных .целюс.. ;

'выводы'

1. Дана оценка современного состояния равнинных озер с'притеняем материалов КФС, которые позволили выявить появление но-ос антропогенных озер, штащихся дд, ?, <5 и II водами.

2. Составлены эталоны дешифрирования озер на основе 1СФС по •там их питания, которые позволяют довольно быстро и просто оп-эделить,типы малоизученных озер других регионов по источникам их 5тания.

3. Выявлено, что в настоящее время (на уровень- 1389г.) нас-ятывается 173 равнинных озера суммарной площадью 6360,14 км^ и йъетм 51,2 км°. При этом 90% объема вода сосредоточено в озерах арыкамышское (28,5 км3), Адаркуль (II,6 км3), Денгизкуль (2,95 и3), 1узкан (1,15 км3).

4. Ра считано, что в круговорота озерннх.вод участвуют 13,6 км3 приходных статей водного баланса, из которых-12,8 составляют приточные воды, 0,8 км3 - осадки. Испарение с водной поверхности к отток составляли соответственно 10,9 и 1,17 км3.

С применением разновидных MC определены площади заросших участков водоемов, что позволило уточнить безвозвратные потеря вода на трансшрацию."

5. Установлено, что 89$ (45,2 км3) водных ресурсов равнинных озер имеют минерализации от-10,1 до 15,0 г/л. Всего 3/i (1,42 т^) суммарного объема приходится на долю озер с минерализацией до

3 г/л. . •

-. 6..Получены зависимости площади водной поверхности.от объемов воды, типов витания а минерализации озер, а так?.е методика расчета водного баланса, которых mosho использовать при оценочных расчетах водных ресурсов, минерализации и водного баланса малоизученных Еодоемов. • . ■

7. В настоящее вреыя ведущим фактором, определяющим динамику равнинных osep, как;-и других природных объектов, является антропогенный. От него зависят темпы изменения гидрологического и гидрохимического режимов равнинных водоемов, т.е; наступил антропогенный период в развитии-равнинных озер.

8. Выявлено, что за 1935-1989гг. количество естественных

?

озер, сократилось с 32S до 4, площадь звокала на 3819,27 км , а объем водной массы более чей на 10,7 км . К 1989г. высохли 272 естественных озера, из оставшихся 54 - 4'являются естественными СД типа. Остальные 50' переформировались в антропогенные, Установлено, что к 1989г. появились 118 новых антропогенных озер. Площадь и объем антропогенных озер за 1936-1989гг. увеличились соответственно в 2 и 5 раз.

9. На основе анализа динамика озер по типам питания и генетических преобразований по Ж! разработана классификация современных равнинных озер-Средней Азии. ' ■

10. Оценено влияние равнинных озер с пульсирующим, прогрессирующим, стабильным -л р'егессирующим (высохщие и высыхающие озера) режимами на прилегающие к нам территории. Отмечены положительные и отрицательные последсгШРзодоемов с окружающей средой, а такке увеличение в 2 раза площадь* затопления равнинных озер под влиянием антропогенного фактора за I936-IS89rr.

11. Составлен долгосрочный вариантный прогноз изменения рав-

ных озер на примере озера .Злзкгпзкуль. Расчёты'- показали; » при условии сохранения стабильного режима приточных КД вод людается увеличение минерализации озера до 29,5 г/л к 2010 го-При прекращении притока ЗД вод возможно усыхание озера к 1'-2002гг. При условии уменьшения притока и увеличения мняера-ации КД вод возможно повышение минерализации озера до 45 г/л нижение уровня воды на 2 м.

В целом, в Средней Азип цри условии выполнения мероприятий рациональному использованию оросительных вод и стабилизации логической ситуации возможно уменьшение антропогенных озер КД, , Ф, а также увеличение озер Р и П типов питания. При этом бу-отмечаться повышение минерализации и ухудшение качества озер-вод.

12. Рекомендуется создание проточного режима в бессточных со-нх озерах с обязательной предварительной очисткой приточных и одиыкх озерных вод от загрязнителей с применением биологичес-; и других метоЭое».. , разработанных ведущими организациями.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Антропогенное преобразование водных объектов низовьев Амударьи .// сб.тезисов докл.УП-го Всесоюзн.симп. по истории соврем.озер. 25-28 ноября 1986г. ленинград-Галлин, ГО АН СССР, 1986 С.225 (в соавторстве с JI.Г.Константиновой, й.М.Жолдасовок);

2. Принципы составления карт динамики равнинных озер с использованием космических фотоснимков.// Геодезия, аэросъемка, к; тшграфия. Сер.: Техника, технология "и передовой опыт. Экспресс-информация. Ы.: ЩШГАиК ГУГК, 1987. Был.9-IO. С.29;

3. Оценка морфометрических характеристик озера Сарыкаыыш п материалам космических съемок. Там же. С.33 (в соавторстве с A.M. Тимошенко);

4. Опыт использования космической информации при изучении динамики Сарыкамышского озера // Геодезия и картография. 1988. Л 7. С.44-46; ' '

5. Изменчивость уровня и морфометрических характеристик оз ра Сарыкамыш // Деп. ti 836-В88. М.: ВйШЛК, 1988. 12с. (в соат стве с С.И.Шапоренко);

' 6. Оценка современного состояния равнинных озер Средней Аг но результатам дешифрирования космических снимков // Исследовав Земли из космоса. 1988. й I. С.67-69;

7. Определение типов питания равнинных озер Средней Азии i основе космической информации.// Геодезия, топография, картогрг фия. Информационный сборник, Ы.: Щ-ЗКГАиК ГУГК СССР. 1989. Был

8. Исследование динамики равнинных озер Средней Азии с использованием материалов дистанционной съемки (на примере озера Денгизкуль) // материалы Ш съезда ГО УзССР. Яашкент. Узбекиста: 1990. С.322-324; •

9. Применение космических снимков для "исследования гекези и классификации равнинных озер Средней Азии.// Проблемы освоен пустынь. 1990. .'г 4. С.57-60.

С.II;