Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Особенности строения, динамики днища долины р. Амур и рациональное природопользование в его пределах

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Особенности строения, динамики днища долины р. Амур и рациональное природопользование в его пределах"

.. з ел

На нрасах рукописи

УДК 551.1. 13

¿Яд ¿шо

ГУСЕВ Михаил Николаевич

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ, ДИНАМИКА ДНИЩА ДОЛИНЫ Р. АМУР И РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ В ЕГО ПРЕДЕЛАХ

11.00.11 - охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации па соискание ученом степени кандидата географических наук

Томск - 1999

Работа выполнена б Ботаническом саду Амурского Научного Центра ДВО РАН и в лаборатории проблем устойчивого развития Института оптического мониторинга

СО РАН

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор А.В. Поздняков

• • Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор А.А. Земцов, кандидат географических наук, доценгВ.П. Болотное

Ведущая организация: институт водных и экологических проблем ДВО РАН (г. Хабаровск)

Защита состоится 11 февраля 2000 г. в 15 час. на заседании диссертационного совета 063. 53. 09 при Томском государственном университете по адресу: 634010, г. Томск, пр. Ленина, 36, главный корпус ТГУ, аудитория № 119

Отзывы на автореферат (в 2-х экземплярах, заверенные печатью) высылать по указанному адресу секретарю Совета

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ТГУ

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета:

Н.И.Савина

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Амур - одна из крупнейших рек мира, в геополитическом отношении - естественная гранича между Россией и Китаем. Дренируемая им территория располагается в различных природных зонах, что отображается в геодинамике его бассейна и долины. Пересекая Дальний Восток с запада на восток и связывая труднодоступные районы с промышленно освоенными, Амур играет важную роль в хозяйственном развитии терретории двух государств. В пределах его долины сконцентрировано население, а плодородные земли давно и активно вовлекаются в сельскохозяйственное производство. Вместе с тем, часто случающиеся здесь наводнения приносят большой ущерб. Чтобы свести его к минимуму, необходимо учитывать естественный процесс развития реки, ее днища долины, т.е. при хозяйственной деятельности, по возможности, не нарушать ход естественного развития природных систем. Без исследования динамики, механизма развития любого природного объекта (в данном случае днища долины р. Амур, которое, в свою очередь, является системообразующим элементом всего амурского бассейна) невозможно рациональное природопользование.

Изучение строения и динамики днища долины Амура с каждым годом становится все более актуальным и в связи с расширением связей с соседними государствами, что выражается в строительстве на реке различных гидротехнических сооружении (портов, переходов), проведении мероприятий, обеспечивающих безопасное судоходство и т.д. Не исключается возможность строительства гидроузлов. Это неизбежно повлияет на естественный ход русловых процессов Амура и может привести к резко нежелательным последствиям в развитии не только рельефа, но и всей уникальной геосистемы бассейна. Следовательно, необходим научно обоснованный прогноз развития русловых процессов, который должен опираться, прежде всего, на исследования особенностей строения и современной динамик^ долины.

Динамика такой сложной многокомпонентной системы, как долина реки, элементы которой находятся в тесной взаимосвязи, испытывает на себе влияние изменений природных условий и хозяйственной деятельности. Эти »вменения отражаются в особенностях морфологии русловых образований. С яругой стороны, русловые образования, их строение воздействуют на внутреннюю структуру водотока, а через нее на характер и направленность его деятельности и особенности функционирования, т.е. во многом сами определяют свою динамику; и потому данная система является самоорганизующейся. В этом плане изучение особенностей морфологии русловых образований не только дает представления об объекте исследования, но также помогает глубже понять процесс, его динамику, а значит, его воздействие на природную среду и хозяйственную деятельность.

Таким образом, исследование современных экзогенных процессов предполагает, прежде всего, совместное изучение особенностей строения и динамики геоморфологических объектов как целостных природных образований в условиях изменяющейся среды. В частности, понимание современной деятельности реки невозможно без исследований особенностей и закономерностей морфологии днища долины, его динамики, без исследований взаимосвязей между русловой деятельностью и различными факторами, влияющими на формирование долины. Все это определило актуальность выбранной проблемы и объекта исследований, их практическое и теоретическое значение, а также цель работы.

Цель работы состояла в выявлении типичных черт я отличительных особенностей строения и динамики геоморфосистемы днища долины р. Амур; в прослеживании режима ее развития, установлении характера влияния изменений внешних условий на формирование, как всей системы, так и отдельных ее составляющих, и, на основе полученных результатов - в разработке научных основ рационального природопользования в границах рассматриваемой системы.

Содержание цели определило постановку и решение следующих задач:

- исследование изменений природных условий формирования долины;

- анализ особенностей морфологического строения днища долины Амура; установление основных морфологических типов русла и анализ их распространения;

- изучение особенностей строения поймы р. Амур, получение количественных характеристик ее динамики;

- изучение влияния основных факторов берегоформирования на динамику береговых отхосов, получение количественных данных об интенсивности их деформаций; типизация берегов по степени устойчивости к воздействию водного потока;

- исследование особенностей формирования и эволюции островов, получение количественных характеристик их деформаций;

- изучение механизма формирования речных террас на основе экспериментальных и сравнительных натурных исследований;

- разработка рекомендаций по рациональному использованию ресурсов днища долины на основе полученных результатов исследований в виде отчетов и карт.

Методы исследования. На выбор дополняющих друг друга методов исследований повлияла методология, основу которой составляет системный подход. Русло (в том числе острова), пойма и береговые откосы рассматриваются нами как взаимосвязанные элементы (парагенез) единой системы, обладающей способностью к самоорганизации и саморегулированию.

Применялся следующий комплекс методов: геоморфологическое картирование русла, островов, берегов, поймы при полевых исследованиях и дешифрировании аэрофотоснимков; сопоставление топокарт различных годов изданий (начиная с дореволюционного времени), что позволило выявить морфологические изменения данной системы и определить их интенсивность; экспериментальные исследования, в частности изучался процесс формирования террасовых уровней, их физическая модель в естественных условиях; инструментальные методы состояли в проведении нивелировочного профилирования террасовых уровней, создании планов с помощью мензульной съемки, получении количественных характеристик эрозионно-аккумулятивного процесса (интенсивность накопления паводковых отложений, деформации островов, береговых откосов); аналитические методы включали обработку результатов полевых исследований, а также большого массива данных по динамике уровня воды для вычисления руслоформируюших расходов; на этом фактическом материале были составлены карты динамики современных экзогенных процессов на отдельные ключевые участки, с целью определения перспектив их рационального использования.

- Фактический материал. Выполненная работа - итог исследований по заданию ГКНТ СССР 06. 06. Н4 и программы 0.85.01; по темам НИР: "Закономерности экзогенных процессов; разработка имитационных математических моделей их протекания", гос. регистрационный № 018601121716 1986 - 1990 гг., "Научные основы

комплексных региональных прогнозов изменений природной среды и их последствий в пределах Амурского региона", гос. регистрационный №01910046460 1991- 1995 гг.

Работа построена, главным образом, на собственных полевых материалах, результатах их обработки, а также данных картографических и литературных источников. В ходе исследований выполнен следующий объем работ: произведены геоморфологическое описание днища долины р. Амур общей протяженностью около 900 км, геодезическое нивелирование поверхности отдельных участков поймы (суммарная длина нивелировочных ходов около 30 км), многочисленные инструментальные замеры мощности, интенсивности накопления паводковых отложений и деформаций берегов (для этого установлено свыше 100 реперов); для вычисления руслоформирующих расходов воды обработкой охвачено около 30 тыс. значений, характеризующих многолетний ходуровеншго режима р. Амур.

Научная новизна. Впервые предпринято и осуществлено наиболее полное геоморфологическое исследование днища долины верхнего Амура (от слияния Шипки и Аргуни до устья р. Зея), а в некоторых аспектах и его долины в целом. Обосновано проведение исследования современной деятельности реки в тесной взаимосвязи с крупными русловыми образованиями: руслом (включая острова), пойменными массивами, береговыми откосами, образующими вместе природную геоморфосисгему днища долина р. Амур, как специфический геоморфологический объект.

Впервые для Амура установлены особенности строения днища долины и закономерности его динамики, а также его элементов в зависимости от изменения природных условий. Результаты исследований отражают характер и направленность современной деятельности реки.

Выявлены основные морфологические типы русла р. Амур и составлена схема их распространения, что позволяет в целом оцешггь современный характер русло-формирукшей деятельности реки. Обосновано выделение нового подтипа врезанных излучин в рамках морфодинамнческой классификации русел МГУ (Чалов, 1997).

Доказано, что изучение строения, условий, особенностей деформаций и характера развития островов позволяет судить о транспортирующей способности реки и вертикальных деформациях потока. Получены количественные показатели развития островов и установлены особенности изменения транспортирующей способности водотока вдоль реки в зависимости от изменения внешних условий.

Предложена методика оценки устойчивости берегов, на основе которой проведена типизация береговых откосов р. Амур в пределах нижнего 400-километрового участка долины, в зависимости от интенсивности деформаций и условий их формирования. Это позволило подсчитать суммарный объем наносов, поступающих в русло в результате размыва береговых откосов в пределах долины, сформированной вдоль Амуро-Зейской равнины.

Установлены особенности прохождения, определены величины и обеспеченность руслоформирующих расходов воды, которые оказывают наибольшее механическое воздействие на отдельные элементы днища долины, во многом определяя морфологический облик русловых форм. Эти количественные показатели позволили раскрыть некоторые особенности динамики днища долины в зависимости от водного режима реки.

На основе изучения строения пойменных массивов выявлены основные типы пойм. Инструментально определена интенсивность накопления паводковых

отложений, установлены их мехсоетав н мощность. С помощью экспериментальных исследований, на фактических натурных данных подтверждена принципиальная модель формирования речных террас. Она объясняет причину образования ступенчатого поперечного профиля пойменных массивов.

Системный подход позволил проанализировать многообразие связей, оказывающих определяющее влияние на днище долины, его составляющих, и установить ведущие из них. В результате составлена принципиальная схема развития днищ речных долин. На ее основе произведена оценка хозяйствования, намечены перспективы его развития с учетом рационального использования ресурсов днища долины в условиях периодически повторяющихся здесь наводнений и высоких скоростей размыва берегов, дается прогноз его развотия в условиях регулирования стока крупными и малыми ГЭС.

Практическая ценность работы. Выполнена морфологическая типизация русла протяженностью около 900 км. Охарактеризованы особенности динамики каждого выделенного типа русла. Определены участки русла, характеризующиеся качественно различной интенсивностью транспорта обломочного материала - активного выноса наносов и временной задержки наносов.

Типизация береговых откосов по степени устойчивости их размыву позволила наметить те участки берегов, которые подлежат укреплению в первую очередь. Это важно не только в хозяйственном отношении, но и в геополитическом. Предлагаются мероприятия по стабилизации берегов с учетом рационального природопользования.

Установлены основные типы пойм, характеризующиеся своеобразием формирования и режима затопления, что важно с точки зрения хозяйствования. Данные результаты легли в основу схемы рационального использования ресурсов днища долины, составленной для наиболее осваиваемых в сельскохозяйственном отношении территорий.

На основе анализа влияния регулирования стока на динамику днища долнны предлагается альтернативный способ получения гидроэнергии в бассейне Амура в соответствии с главным принципом рационального природопользования.

Результаты исследований вошли в отчеты по хоздоговорным работам с Лсн-гидропроектом, Союзинтерводом, Зейской ГЭС. Они могут быть востребованы различными производственными, проектными и научными организациями, занимающимися вопросами использования природных (водных, земельных) ресурсов, охраны природы, строительства, ликвидации последствий стихийных явлений.

Апробация работы. Основные положения работы представлялись на конференциях: Всесоюзных ("Динамика и термика рек, водохранилищ и окраинных морей", Москва, 19S9; "Экзогенный морфогенез в различных типах природной сре-ды'\ Москва, 1990), региональных и областных ("Прикладная геоморфология и неотектоника юга Восточной Сибири", Иркутск, 1988, "Проблемы изучения и сохранения культурно-исторического и природного наследия Дальнего Востока", Благовещенск, 1996; "Дальний Восток РФ на рубеже веков; региональный аспект возрождения России", Благовещенск, 1998), на совещании "Прикладные и экологические проблемы эрозии и русловых процессов" (Уфа, 1999), на III Советско - Китайском ("Геология и экология бассейна р. Амур", Благовещенск, 1989) и IV Международном ("Человеческое измерение в региональном развитии", Биробиджан, 1998) симпозиумах. В наиболее полном виде они изложены в подготовленной к изданию

коллективной монографии "Самоорганизация системы "русло - поток" (Изд-во СО РАН). По результатам исследований опубликовано 15 работ.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (223 названия), приложения. Объем текста (без рисунков и таблиц) составляет 176 страниц, в нем 54 рисунка, 32 таблицы.

В 1-й главе "Методологические основы системных исследований днищ речных долин" излагаются принципиальные положения работы, обосновывается выбор научного подхода для достижения поставленной цели. Днище долины рассматривается как природная система, элементы которой взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Во 2-й главе "Краткая характеристика природных условий, определяющих общее строение бассейна и долины р. Амур" показано, что особенности орографии и пространственное положение территории детерминируют специфические черты климата, которые, в свою очередь, обусловливают особенности гидрологического режима реки.

3-я глава "Условия формирования долины р. Амур и их отражение в ее морфологии" посвящена исследованию изменений основных внешних условий (геологических, гидрологических, геоморфологических), определяющих особенности строения и динамику днища долины.

В 4-й главе "Морфология и динамика днища долины р. Амур" анализируется строение и динамика составляющих днище - русла, береговых откосов, пойменных массивов. Особое внимание уделяется строению, эволюции речных островов, отражающих динамические особенности руслоформирования.

5-я глава "Рациональное природопользование в долине р. Амур" посвящена практическому применению результатов научных исследований. Предлагаются рекомендации по оптимальному хозяйствованию в соответствии с главными принципами рационального природопользования. Рассматриваются последствия регулирования стока и дается прогноз изменений русловых процессов в результате строительства крупных и малых ГЭС. На примере одного интенсивно используемого в сельскохозяйственном производстве участка - в районе с. Сергеевка, даются конкретные рекомендации по рациональному хозяйствованию.

Теоретическую базу исследований представляют научные положения геоморфологической школы МГУ (коллектива лаборатории эрозии почв и русловых процессов), методологические представления научного руководителя д г.н., профессора A.B. Позднякова, которые обозначили направление и общие позиции в исследованиях. Много критических замечаний и полезных советов в ходе работы по ее содержанию получено от к.г.н. Е.Ю. Ликутова. Научные консультации по работе, помощь научной литературой предоставлены д.г.н., профессором P.C. Чаловым Большую помощь в графическом оформлении работы оказал Ю.В. Помигуев. В организации и проведении исследований помогали д.г.н. АН. Махинов. к.г.н. В.И. Готванский. Поддержку в работе оказали коллективы лаборатории геоморфо-снстем АмурКШШ ДВО РАН. лаборатории эколопт и динамики природных процессов, Ботанического сада АмурНЦ ДВО РАН. Техническое оснащение предоставил "Центр компьютерных технологий" (директор АИ. Христенко). Всем вышеназванным коллегам, товарищам, коллективам автор выражает искреннюю благодарность

Основные защищаемые положения и выводы

1. Днище долины - природная система, сформировавшаяся в результате взаимодействия потоков энергии, вещества, информации. Направленность, характер, режим, особенности этих потоков отражены в строении и динамике русла, береговых откосов, пойменных массивов.

Исследования днища долины Амура свидетельствуют, что река находится в стадии высокой эрозионной активности. За послебелогорское время, начиная с Ni -Qi (Геология СССР..., 1966), темп врезания Амура составил в среднем 0,1 -0,2 мм / год, суммарная величина вреза - 120 - 180 м. Это свидетельствует о значительных объемах размываемого и транспортируемого рекой обломочного материала.

В ходе анализа изменений уклонов продольного профиля водотока и динамики днища долины установлено, что транспортирующая способность потока, а с ней и объем перемещаемых наносов носят явно выраженный колебательный характер. Транспортирующая способность увеличивается при пересечении рекой в геоло го-структурном отношении относительно приподнятых блоков, снижается - при пересечении относительно опущенных блоков. В геоморфологическом отношении эти отрезки Амура, соответственно приурочены к сужениям и расширениям долины.

На фоне общего врезания Амура его деформации в горизонтальной плоскости не столь значительны (по сравнению с аналогичными деформациями рек других регионов). Средняя интенсивность горизонтальных миграций реки оценивается нами в 1,9 м / год. При такой интенсивности блуждания русла за голоцен река могла бы сформировать днисце шириной около 19 км. Между тем максимальная ширина современного днища Амура составляет 12-15 км.

С деформациями водотока в горизонтальной плоскости неразрывно связана динамика береговых откосов. От степени устойчивости их зависят особенности и характер русловых переформирований.

Данные исследования и выводы позволяют делать прогноз развития берегов на участках интенсивного хозяйственного освоения, предвидеть изменения положения фарватера русла, что имеет важное экономическое и политическое значение для России н Китая.

В результате исследований установлено следующее.

А). Строение и динамиха берегов определяется не только непосредственным воздействием текущей воды, но совокупностью природных условий, рассматриваемых как факторы берегоформирования. Среди них наибольшую рельефообра-зуюшую роль играют литология, морфология и морфометрия (высота, крутизна) берегов, а также пространственное расположение динамической оси потока по отношению к берегам, скрепляющее влияние растительности на берегах, подверженность берегов воздействию льдин при заторах.

Б). Относительно небольшая интенсивность миграций потока в горизонтальной плоскости предопределена, главным образом, местными литологическими условиями. Треть (29,2 % - в пределах субширотного отрезка реки и 35,3 % - в пределах субмеридионального) берегов правобережья и около четверти (30,5 % - в пределах субширотного и 21,9 % - в пределах субмеридионального отрезка реки) левобережья выработаны в скальных породах, которые сильно ограничивают размах латеральной миграции реки.

В). Особенности распределения высоты берегов (большая «лрппбслмюсть их относительных высот в пределах положительных аруктур, по сравнению со структурами отрицательными) и характер соотношения высоких и тпких берегов (в пределах положительных структур - преобладание высоких берегов нал низкими, в пределах отрицательных структур - наоборот) свидетельствуют о закономерном изменении транспортирующей способности потока вдоль реки в соответствии с изменением геолого-структурных условий территории.

Г). Деформации берегов происходят крайне неравномерно не только в течение года, но даже в период открытого русла. Наибольшие изменения берегов в плане происходят в периоды летних паводков. В зависимости от условий, в которых протекают руслоформирующие процессы, интенсивность переформирований берегов ко-леблстся от первых сантиметров до 10 - 15 м в год и более. Максимальные деформации берегов наблюдаются на участках, расположенных в пределах расширений днища долины, соответствующих областям максимальных горизонтальных миграций водотока, а в геолого-структурном отношении - относительно опушенным блокам.

Д). В пределах субмеридионального отрезка долины р. Амур, расположенного в зоне интенсивного хозяйственного освоения территории, выделено 4 группы берегов, характеризующихся качественно различной устойчивостью к разрушению. Для каждой группы берегов, на основе натурных инструментальных измерений, получены количественные характеристики береговых деформаций, что имеет немаловажное практическое значение. Подсчитан объем наносов, поступающих в русло в результате горизонтальных миграций водотока, - в среднем за год 234,7 -867,3 мЗ обломочного материала с 1 км длины русла.

Исследование морфологического облика русла и днища долииы в целом дает представления о характере современных русловых переформирований. Результаты показывают, что разв1ггие русла Амура чаще всего (29,6 %) осуществляется по типу неразветвленного относительно прямолинейного, что свидетельствует, прежде всего, о его высокой (по сравнению с другими реками региона) эрозионной активности.

Выполненная морфологическая типизация русла р. Амур и анализ пространственного распределения различных типов русла указывают на существенные отличия в современной руслоформирующеп деятельности водотока В пределах субширотного отрезка реки отличия в морфологическом облике русла связаны, главным образом, с особенностями водного режима, в частности - с условиями прохождения руслоформируюших расходов волы, т.е. с гидрологическими условиями. В пределах же субмериднонального отрезка реки процесс транспортировки в главном подчиняется (вменениям со стороны геологических условий.

Недостаток фактических данных о характере и особенностях транспорта обломочного материала реками во многом восполняется результатами исследования строения и динамики речных островов. Наши исследования показывают, что существование островов связано с изменениями значений уклонов продольного профиля и водной поверхности реки не только (и не столько) по ее длине, но и во времени - от межени к паводку. Острова могут формироваться и в пределах участков русла, значения уклонов которых, по сравнению со смежными участками, относительно велики, что противоречит устоявшемуся мнению о приуроченности островов к участкам реки с минимальными значениями уклонов волной поверхности. Согласно нашим исследованиям, формирование островов связано с относительным

снижением транспортирующей способности водотока (как и считалось ранее), но снижением не в период низкого стояния уровня воды (к которому привязаны кар-тографо-гидрологические построения), а в период прохождения высоких паводков. В основе этой связи лежит рачинца динамических свойств воды и наносов в водотоке. В концентрированном виде это выражается в постоянном запаздывании максимальной интенсивности движения твердой составляющей потока по сравнению с его водной составляющей.

Анализ взаимосвязи пространственного расположения островов с временной динамикой уклонов водной поверхности позволил на качественном уровне выделить участки реки, характеризующиеся различной интенсивностью транспорта обломочного материала (а значит, различной интенсивностью деформаций потока в вертикальной плоскости), - относительно активного выноса и относительной задержки наносов. В геоморфологическом отношении они, как правило, приурочены к сужениям и расширениям долины, а в геолого-структурном - к относительно приподнятым и относительно опущенным блокам. Данные результаты обладают определенной практической направленностью, они важны при решении вопросов, связанных с деятельностью реки.

Сравнительно большая площадь (около 200 км2) островов, наряду с большой мощностью аллювия русловой фации в их основании (местами до 3 м над меженным урезом воды), косвенно свидетельствуют о высоких расходах обломочного материала, влекомого ло дну. Согласно результатам морфометрического анализа островов, около 90 % из них не достигли предельных своих значений по высоте, это образования сравнительно молодые. Фактический период существования островов оказывается, как и показано было A.B. Поздняковым (1986), короче времени, необходимого для достижения ими своих предельных значений по высоте, в силу высокой интенсивности их переформирований. Это подтверждает факт высокой транспортирующей способности водотока. Сравнительный временной анализ суммарной площади и количества островов, по данным топокарт разных лет съемок, показал, что эволюция островов во многом связана с особенностями геологических и геоморфологических условий.

В соответствии с геоморфологической классификацией пойм (Чалов, 1979; Чернов, 1983), на Амуре преобладают ложбинно-островные, сегментно-гривисгые пойменные массивы, а также сочетания их - в пределах расширений днища долины; ложбинно-островные, изогнуто-гривистые, параллельно-гривистые - в пределах его сужений. Формирующее влияние современной деятельности водотока на строение пойм связано с периодическим их затоплением. Оно заключается как в нивелировании неровностей поверхностей в результате аккумуляции наилка, так и в активном выносе обломочного материала, поступающего со склонов. Инструментально установлено, что средняя интенсивность осаждения паводковых отложений (песчаной и алевритовой разностей) составляет 0,1 - 0,4 мм в сутки, а общий объем наносов в среднем за год может достигать от 4 до 17 м3 на гектар в зависимости от гипсометрического положения поверхности. Наиболее интенсивная эрозионная способность водотока на поверхности поймы проявляется при расходах воды, обеспеченностью менее I %, т.е. в условиях прохождения верхнего интервала руслофор-мирующих расходов воды. Предполагается, что их прохождение обусловливает

активный вынос склонового материала пойменными протоками, расположенными в пртыловой части яннша долины.

Среди современных днищеформирующих нефлювнальных процессов наибольшее воздействие оказывают процессы, связанные с переувлажненностыо приповерхностных пойменных отложений, с поступлением обломочного материала с бортов долины, местами - криогенные процессы. Их влняние наиболее отчетливо проявляется в пределах поверхности широкопойменного динша долины, меньше -в пределах адаптированного, практически не проявляется - в пределах его врезанных участков. Процессы, связанные с переувлажненностью приповерхностных отложений поймы, наиболее широко проявляют себя в центральной и притеррасной частях расширений долины, что выражается в формировании здесь кочкарника (образование «маревой» поймы, в терминологии Ю.Г. Симонова, 1972 и A.B. Чернова, 1983), реже - торфяннковых болот (в пределах понижений).

Несмотря на высокую активность склоновых процессов территории бассейна (Геоморфология..., 1973), их влияние на морфологию пойменных массивов ограничивается лишь сравнительно узкой полосой в их притыловой части. Ящикооб-разный поперечный профиль долины отражает доминирующую роль флювиальных процессов над склоновыми в его морфогенезе, что свидетельствует о высокой транспортирующей способности Амура и, косвенно, - о высокой шггенсивности вертикальных деформаций в днищеформирующей деятельности водотока.

Таким образом, в течение всего рассматриваемого периода в пределах долины Амура происходили закономерно направленные русловые деформации. Выявленная закономерность их дает возможность прогнозировать развитие эрознонно-аккумулятивного процесса на ближайшее будущее, что очень важно в практическом отношении.

2. Процессы самоорганизация и саморазвития системы «пнище долины» проявляют себя в ее морфогенезе, в особенностях строения н направленной динамике ее элементов.

Один из примеров подобного проявления в морфологии днища - ступенчатость поперечного профиля поименных массивов, факт учета которого имеет немаловажное значение при хозяйственном освоении пойменных земель . Как показали проведенные нами эксперименты по изучению механизма формирования террас (Поздняков, Помигуев, Гусев, 1988), причиной образования ступеней в рельефе поймы являются прерывистые боковые миграции потока в условиях постоянного его врезания. Этот механизм может действовать и при формировании надпойменных террас (Сладкопевцев, 1977). Данный в'ывод получил подтверждение также в результате проведения полевых экспедиционных исследований. К сходным результатам пришел В.И. Кленов (1986) при исследовании формирования террас в неменяющихся условиях. Им, на основе ЭВМ-моделирования, был получен комплекс фрагментов террас, который аналогичен террасам рек, сформированных в естественных природных условиях.

Полученный вывод имеет теоретическую значимость, позволяя иначе интерпретировать некоторые факты флювиальной геоморфологии. В частности, становится более понятным пространственное распределение фрагментов террасовых уровней в пределах речных долин, когда, нередко, их формирование бывает трудно объяснить с традиционных позиций.

В пределах о I резко и русла, характеризующихся относительно постоянными внешними условиями (прежде всего, геолого-структурными, геоморфологическими, пшроло! ическими), отмечается квазмиериодичность по длине /ююка в расположении островов. Данный факт находит убедительное объяснение, если признать существование в потоке автоколебаний (Маккавеев, 1947, 1960; Липни, 1956; Великанов, 1958, Михайлова, 1966; Поздняков, 1988; Кудряшов, 1989, Ларионов, Перои, Топунов, 1999 и др.), коюрые обусловлены внутренними свойствами самого водотока. Отношения этих свойств (физических, гидродинамических), образуя внутреннюю струкгуру водоюка, непосредственно определяют процессы (в т. ч. перераспределения вещества), ответе) венные за последовательное расположение островов на отдельных отрезках русла.

Более глубокие исследования внутренней структуры водотока, ее влияния на формирование русловых форм и отражение в строении русла и поймы послужат раскрытию механизма русловых процессов и формировании долины в целом.

3. Днище долины - открытая система. Наиболее отчетливо в строении и динамике этой системы запечатлены изменения гидрологических, геологических, геоморфологических условий.

Влияние изменений гидрологических условий на строение днища долины и динамику эрозионно-акхумулятивных процессов проявляется через особенности прохождения руслоформирующих расходов (0ф) воды в понимании Н.И. Маккавеев! (1955). Анализ распределения <3ф вдоль реки позволил установить связь максимальных деформаций в пределах отдельных элементов днища долины с конкретными расходами воды и определить их обеспеченность. Для большего отрезка Амура характерны два интервала расходов воды, имеющих руслоформирую-щее значение: с обеспеченностью от 8 до 21 % (проходящих до выхода воды на пойму) и менее 1 % (когда вода проникает в пределы поймы). Их рельефообра-зующая роль выражается в первом случае в активном переформировании русловых форм - перекатов, побочней, осередков, островов, берегов, в максимальном преобразовании зоны фарватера; во втором - главным образом, в нивелировании микрорельефа поверхности поймы за счегт отложения нанлка, а также в возобновлении течения в ложбинообразных понижениях, расположенных в притылоаой части днища. Периодическая деятельность таких проток обеспечивает время от времени удаление обломочного материала, поступающего с бортов долины. Благодаря этому в тыловой части днища долины сохраняется четко выраженный вогнутый перегиб поперечно! о профиля

Низкая обеспеченность (}ф воды верхнего интервала предопределило отсутствие участков русла, развитие которых осуществлялось бы преимущественно по типу пойменной многорукавности (в классификации ГГИ). С данными расходами связано образование крупных островов в вершинах излучин, которые формируются в условиях относительно свободного развития русловых деформаций. В пределах таких участков русло развивается по типу прорванных юлучин (в классификации МГУ). По этой причине суммарная доля разветвленного русла (включая разветвленно-извилистое) значительна - 44 % от общей длины Амура.

Высокая обеспеченность (8-21%) 0ф воды более низкого уровня (до выхода воды на пойму) определяет характер и режим деформаций берегов, русла. Ведущая роль расходов данного интервала выражается в шгтенсивпом выносе обломочного материала,

поступающего в сферу деятельности водотока. С ними связана преобладающая вертикальная направленность деформаций русла, выражающаяся в интенсивном понижении отметок ложа Амура. Следствие этого - широкое развитие врезанных излучин и врезанного относительно прямолинейного русла; их доля составляет 56%.

Учитывая, что прохождение воды верхнего интервала оказывает преобразующее воздействие как на русло, так и на пойму, представляется правильным называть их «днтцеформирующими» расходами воды. Предлагается все интервалы Qtj>, проходящие до выхода воды на пойму, относить к руслоформирующим, а верхний интервал С?ф воды - к днишеформирующему. Это точнее передает характер воздействия различных расходов воды, четко и тонко выделяет их морфодина-мическую функцию.

Определение расходов воды, имеющих русло- и дннщсформирующее значение и их обеспеченности, имеет немаловажное значение в вопросах прогнозирования деятельности реки, рационального природопользования. Выполненный анализ особенностей прохождения руслоформирутощих расходов воды вдоль реки позволяет уточнить некоторые границы районирования территории Дальнего Востока По условиям прохождения воды на реках, выполненного Б.В. Белым и P.C. Чаловым (1997). Районирование с учетом наших данных о р. Амур совпадает с геоморфологическим районированием С.С. Воскресенского и др.(1980) на уровне районов, что подтверждает достоверность и обоснованность районирования территории Дальнего Востока на географических принципах.

Во многом особенности строения и динамика долины Амура определяются изменениями со стороны геологических условий. От слияния Шилки и Аргуии и до устья ручья Калиновки Амур пересекает Верхнеамурский прогиб. В его пределах породы смяты в складки северо-восточного и субширотного простирания, что в целом соответствует обшей субширотной ориентированности долины. Ниже по реке долина выработана вдоль структурного шва, на стыке Амуро-Зейской депрессии и горных сооружении Ильхури-Алиня, Малого Хингана - в соответствии с его север-северо-западным (субмеридиональным) простиранием. Высокая тектоническая активность территорш! обусловила ее геолого-структурную неоднородность, выражающуюся в том, что породы, ограниченные разломами, приподняты и опущены на различную высоту, т.е. территория характеризуется четко выраженным блоковым строением и высокой степенью дифференцированности тектонических движений. Последовательно пересекая такие блоки, Амур сформировал долину, которая в плане имеет четко видную форму. При этом сужения и расширения долины создали потоку условия соответственно ограниченной и свободной миграции в горизонтальной плоскости. Это во многом определило особенности геоморфологического строения днища, характер русловых деформаций.

При пересечении Амуром относительно опущенных блоков отмечается снижение транспортирующей способности потока, относительная задержка транспорта наносов, что способствует образованию крупных островов и их групп. В этом случае формируется разветвленное, разветвлеино-извилистое русло. Такие участки реки характеризуются ростом ширины пояса блуждания и, ках следствие, расширением пойменных массивов. Ширина дниша долины в их пределах достигает 10 -15 км; мощность аллювия в пределах поймы обычно составляет величину, близкую к нормальной (13 - 18 м). а в пределах русла достигает 3 - 8 м. Доля береговых

откосов, выработанных в скальных породах, в пределах расширений долины обычно не превышает 10-20 %, часто меньше. Формируется преимущественно ложбин-но-островная, сегментно-островная (с элементами гривистого рельефа) поймы (в терминологии МГУ) и их сочетания.

При пересечении рекой относительно приподнятых блоков возрастают уклоны продольного профиля и, как следствие, - увеличивается ее транспортирующая способность. Здесь река испытывает существенные ограничения в горизонтальной плоскости, что предопределило сужение днища долины (обычно до 1,2 — 1,6 км, местами меньше). Нередко в его пределах формируются врезанные и адаптированные излучины или линеары (прямолинейные отрезки русла). Более 1/3 берегов выработано в скальных породах, а потому плановое положение русла относительно стабильно. Обычно оно характеризуется повышенными глубинами, а водоток - активным выносом наносов. Это предопределило отсутствие здесь сколько-нибудь крупных островов, небольшую мощность аллювия в русле (до 3 - 5 м) и на пойме (до 10 - 12 м). Одиночные острова обычно не оказывают существенного сопротивления водотоку, а потому по отношению к руслу являются формами второго порядка. Чаще всего такие острова перемещаются трансгрессивно. Среди них преобладают низкие и средневысотные (до 4,0 - 4,5 м) острова. Для пойменных массивов характерно изменение не только морфометрических характеристик (уменьшение ширины и увеличение высоты), но и морфологии их поверхности, которая отличается повышенной контрастностью рельефа по сравнению с участками поймы в пределах опущенных блоков. По морфологии и особенностям формирования пойменные массивы относятся преимущественно к прямолинейно-гривистым, ложбинно-островным - в пределах относительно прямолинейных отрезков долины и изогнуто-гривистым - в пределах его изгибов. Обычно, уступы, разделяющие пойменные ступени, в рельефе выражены наиболее четко. Однако количество ступеней не превышает двух.

Блоковое строение фундамента и своеобразие тектонических блоковых движений обусловили широкое развитие врезанных макроизлучин - кривунов. Анализ структурно-тектонических условий, морфологических и морфометрических особенностей строен/Lg этих макроформ привел к выводу о существенном влиянии на их формирование тектонических перекосов. Это позволило данные русловые формы, относящиеся, в соответствии с морфодинамической классификацией русел P.C. Чалова (1997), к типу врезанных излучин, выделить в сугубо новый подтип -вынужденных. Такое название отражает основную причину (структурно-тектоническую) в создании этих форм русла, когда поток вынужден подчиняться изменениям местных структурно-тектонических условий. Выделение нового подтипа русла и обоснование его выделения имеет определенное научное значение в изучении русловых процессов, отражает местную специфику в деятельности реки.

Приведенное выше наглядно показывает роль изменений геологических условий в формировании всей долины реки. Характер блоковых деформаций фундамента в общих чертах определил своеобразие строения, динамику днища, особенности руслоформирующей деятельности Амура.

Деятельность водного потока, определяющая непосредственно строение и динамику дниша долины, сама же во многом предопределена геоморфологическими условиями, в частности - строением его ложа. Так, более чем 60 % островов в русле сформировано в соответствии с особенностями геоморфологического строения

днища долины. Относительно расширенные участки его определяют условия свободного развш-ня русловых деформаций. Им свойственно извилистое, разветвлен-но-извилистое или разветвленное русло. В пределах таких участков широкое развитие получили наименее устойчивые и слабоустойчивые береговые откосы. Наоборот, для относительно суженных участков днища долины характерны врезанные излучины и линеары (прямолинейные отрезки русла), значительная часть берегов (местами до 50 % от общей протяженности) выработаны в скальных породах.

Таким образом, днище долины, как результат деятельности водного потока, одновременно следует рассматривать и как одно из условий своего развт-ия, которое во многом определяет внутреннюю структуру водотока, а через нее воздействует на себя.

4. Рациональное природопользование в долинах рек должно базироваться на результатах исследований строения и динамики русла, поймы, береговых откосов, совместно с врдным потоком образующих единое синхронное и сингенетическое образование - геоморфоснстему «днище речной долины».

Применение в исследованиях системного подхода обеспечивает возможность выявить связи, которые''в главном отвечают за развитие системы. Результаты исследования динамического аспекта формирования дншца долины позволяют представить ее развитие на перспективу как в естественных условиях, так и при техногенном воздействии.

Установлено, что регулирование стока путем создания крупных ГЭС хотя и решает проблему защиты территорий от наводнений и получения дешевой электроэнергии, но одновременно существенным образом изменяет внутренние свойства потока, а вместе с тем и структуру речной системы. Это ведет к необратимым изменениям в деятельности реки и всей геосистемы. Регулирование стока отражается, прежде всего, на характере уровенного режима реки, что вызывает изменения в динамике потока. Они обусловлены тем, что, с одной стороны, происходит срезка максимальных паводковых расходов воды (тем самым ликвидируется угроза наводнений). Вместе с этим практически прекращается поступление минеральных веществ в пределы пойменных массивов, а значит, снижается их естественное плодородие. На приустьевых участках притоков главной реки формируются аккумулятивные образования. Отклоняя динамическую ось потока в противоположную сторону, они активно изменяют внутренние свойства потока, его транспортирующую и эрозионно-аккумулятивную деятельность. С другой стороны, возросшие меженные расходы воды повышают ее уровни в зимнее время. В результате в этот период увеличиваются объемы переносимых потоком наносов, что ускоряет заносимость судоходных прорезей, ухудшает условия судоходства. Так, интенсивная аккумуляция наносов в пределах нижнего течения р. Зея, обусловленная функционированием ГЭС, способствует подъему отметок ложа реки. Повышенный сток наносов Зеи в период низких зимних расходов воды в Амуре предопределил ухудшение судоходной обстановки и на участке ниже их слияния.

Изучение строения и динамики днища долины р. Амур, исследование влияния Зейского водохранилища на динамику русловых процессов дало возможность составить прогноз изменений в днишеформирующей деятельности Амура в условиях предполагаемого регулирования его стока Амазарской и Джалиндинской ГЭС. Результаты показывают, что влиянне регулирования по негативным последствиям будет не ниже, чем в случае с Зейской ГЭС. Более того, срезка максимальных

паводковых расходов воды (при естественном водном режиме соответствующих руслоформирующим расходам верхнего интервала) обусловит снижение транспортирующей способности потока. Это приведет к интенсивным русловым переформированиям. Особенно активные преобразования русла, фарватера реки и днища в целом следует ожидать на участке среднего Амура (ниже слияния Амура и Зеи). Таким образом, влияние регулирования стока посредством строительства крупных ГЭС распространится на многие сотни километров по реке.

Решение проблемы получения гидроэнергии видится в строительстве малых ГЭС. Их влияние на внутренние свойства потока носит локальный характер, а потому не будет иметь таких негативных последствий, как в случае с крупными ГЭС. Чтобы минимизировать отрицательные влияния, особое внимание необходимо уделять выбору места, русловой формы, в пределах которой предполагается строительство, учету особенностей местных внешних (природных) условии. Наиболее подходящие русловые формы для таких гидротехнических проектов, как представляется автору, - крутоизогнутые врезанные макроизлучины (кривуны), смежные крылья которых разделены перешейками шириной не более 0,8 - 1,5 км, тогда как длина по руслу составляет десятки километров, а перепады высот водного зеркала от 3 до 7 м.

Однако получение энергии в результате умелого использования благоприятных природных условий (прежде всего геоморфологических) и потенциала рек в результате строительства и эксплуатации малых ГЭС в соответствии с естественными условиями водного режима не снимает проблемы защиты территории от наводнений. На основе изучения строения и динамики днища долины р. Амур выработаны рекомендации рационального хозяйствования в пределах наиболее освоенных его участков, которые в условиях естественного водного режима подвержены периодическому затоплению. Для них составлена схема рационального освоения днища долины. Она включает в себя комплекс мероприятий по защите береговых откосов от разрушения, прилегающих территорий от наводнений с учетом минимизации негативного воздействия на природу и максимального использования ресурсов долины. Содержание мероприятий отражено на схеме, которая одновременно (что немаловажно), показывает исходные данные о строении, динамике системы - необходимую информацию для выработки таких мероприятий. Основу этой информации составляют количественные данные о динамике современных процессов эрозии и аккумуляции в русле, частоте и продолжительности максимальных уровней воды за весь период наблюдений, данные об интенсивности и характере береговых переформирований, о накоплении •паводковых отложений в пределах пойменных массивов. Данные получены в результате инструментальных измерений и изучения особенностей морфолопш, литологии, морфометричесык характеристик днища долины.

Основные результаты исследований

Региональные выводы

Для Амура характерны специфические формы русла - врезанные излучины (кривуны). Формирование некоторых из них, особенности морфолопш во многом обусловлены действием тектонических перекосов в пределах отдельных геоблоков земной коры, ориентирующих водоток согласно местным структурно - тектоническим условиям. Поэтому данные формы отнесены к новому подтипу врезанных излучин -вынужденных.

Около 90% островов не достигли своих предельных значений по высоте в силу того, что период их существования короче времени, необходимого для достижения ими своих предельных высотных параметров, что свидетельствует о высокой транспортирующей способности реки.

Существование островов в русле связано с локальными снижениями транспортирующей способности потока (как и считалось ранее), но снижением не столько и не только в пространстве, но и во времени - от межени к паводку. В этом случае острова могут формироваться и в пределах участков русла, значения продольных уклонов которых больше, чем на сопредельных участках.

Квазипериодическое расположение островов вдоль реки на участках с относительно неизменными природными условиями свидетельствует, что их формирование предопределено внутренними (прежде всего, гидродинамическими) свойствами водотока, обладающими пространственно-временной периодичностью - перемещением вещества в форме волны.

Эволюция островов характеризует направленность флювиального процесса (рис.1). В пределах субширотного отрезка Амура отмечается общее сокращение количества островов при незначительном увеличении суммарной площади их поверхности. Для субмеридионального отрезка Амура в целом характерно увеличение и количества островов, и суммарной площади их поверхности.

Выполненная типизация береговых откосов по степени устойчивости их к размыву позволила выявить участки берегов, требующих укрепления; для каждого выделенного типа определена среднегодовая интенсивность размыва, суммарный объем наносов, поступаюини в русло в результате ежегодного размыва откосов (в среднем за год 234,7 - 867,3 м^ с 1 км длины русла). Левобережье на 60 % представлено наименее и слабоустойчивыми берегами, тогда как на правобережье преобладают устойчивые и наиболее устойчивые берега.

Для большего отрезка Амура хараю-ерно 2 интервала руслоформирующих расходов (рф) воды: обеспеченностью 8-12 % и менее 1 %. Их морфодинамическая функция состоит в активном преобразовании форм в русле и береговых откосов. Рельефообразующая роль 0ф воды низкой (1%) обеспеченности, кроме того, состоит и в переформировании пойменных массивов. Она выражается в нивелировании микрорельефа поверхности поймы за счет отложения наилка, а также в возобновлении течения в ложбинообразных понижениях, расположенных в притыловой части днища долины, и в выносе обломочного материала, поступающего с бортов долины. Средняя интенсивность осаждения паводковых отложений на пойме в среднем составляет 0,1-0,4 мм / сут, а общий объем поступления наносов за год изменяется от 4 до 64 м^ / га.

Одна из характерных черт строения днища долины - ступенчатый поперечный профиль пойм. Причта образования ступеней связана с прерывистыми миграциями потока в горизонтальной плоскости в условиях постоянного его врезания. Этот механизм может действовать и при формировании надпойменных террас. Данный вывод получил подтверждение также в результате проведения полевых работ и натурных экспериментов. Им фактически обосновывается возможность формирования террас в неменяющихся внешних условиях (включая и структурно-тектонические).

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ: 1. ситуация на период 1901-1911 г.г.

2. ситуация на период 1970-1983 г.г.

3. процентное изменение количества и суммарной площади островов

4. географическая привязка отрезков русла р. Амур и их номер

I. Слияние Шилки и Аргуни -устье р.БолНевер

ад

1Щ

■о,**

II. Устье р.Бол.Невер - .1,0% устье р.Гербелик

И т i

1

7

♦17,8*

Sit \

i :.« .. : ;jw !

III. Устье р.Ульмин - устье р.Хумаэрхэ IV. Устье р.Хумаэрхэ - устье рч.Громотуха

V. Устье рч.Громотуха - устье пади Мостов ка

VI. Устье пади Мостовкз - устье р.Джепкоша

га иив 1:

VII. Устье р.Джелкоша-устье р.Симоновка Г\+429% Г~а~

Р>

+33,5%

щ»

+38.2% ♦34.8%

U-1 láliS?

«я

¡7

IX. Слияние Шилки и Аргуни -устье рч.Гербелик

-5,7%^

VIII. Устье р.Симоновка - устье р.Зея

♦33,3%

Щи

■АШщ

♦37,5%

X. Устье р.Ульмин - устье р.Зея «7,2%

i ■«<•-. 1

1 it -v.. • мг ; ;i

♦4.8%

а

3-5.3%

•Е

1 го в* 1

1 "И ■ -дя . . |

♦4,0%

♦21,8%

N„(eA) 240

200

160

120

40

40

SO

120 S0(km')

Изменения природных условий непосредственно н опосредовано контролируют и направляют развитие дниша долины р. Амур. Ими во многом определяются особенности ею строения и динамика. Среди совокупное! и природных условий (прежде всего гидрологических, геологических и геоморфологических) наиболее отчетливо в строении и динамике долины находят отражение изменения геологических условий.

Результаты исследования строения и динамики днища долины позволяют представить его развитие на перспективу как в условиях естественного стока р. Амур, так и при его регулировании. Исследования показывают, что создание крупных ГЭС хотя и решает проблему получения дешевой электроэнергии, но не всегда оправдано в экологическом отношении. Более предпочтительным выглядит строительство малых ГЭС. Этому благоприятствуют местные природные условия. Предлагается использовать энергетически выгодные формы русла - кривуиы (перепады высот водной поверхности в пределах смежных крыльев изгибов русла достигают б - 7 м при ширине перешейка в 0,8 - 1,5 км).

В основе разработанных мероприятий по рациональному природопользованию в пределах долины лежит принцип приведения хозяйствования в соответствие с естественным водным режимом реки; практическое применение его поможет избежать негативных последствий, связанных с деятельностью Амура. Это позволяет обойтись без дорогостоящих мероприятий по строительству крупных ГЭС.

Теоретические выводы

1. Формирование и развитие днища долины обусловлено сочетанием процессов саморазвития и пространственно-временных изменений внешних природных условий. Механизм функционирования данной системы выражается в приведении ее формы в соответствие с внутренней структурой водного потока.

Изложенные подробно в работе и кратко сформулированные выше ее результаты позволяют состав1тть общую принципиальную схему развития дниш речных долин (рис. 2). Это развитие представляется в виде бесконечной цепи взаимодействия четырех основных движущих сил: внутренних свойств водотока, изменения внешних условий, формы днища (внешнего отражения морфогенеза) и непосредственно процесса ее формирования (морфогенез),

Организующее начало процесса - структура функциональных отношений. Ею определяется процесс. Внутренняя структура водотока, в силу его свойств, мгновенно реагирует на изменения внешних условий. Ими определяются основные параметры потока: его мощность, общая ориентировка, характер подачи вещества из внешнего ресурсного пространства. Поэтому внутренняя структура водотока определяется, прежде всего, изменениями внешних природных условий. В свою очередь, изменения внутренней структуры водотока трансформируют процесс массоэнерго-переноса. Это приводит к преобразованию формы днища долины и его элементов в пределах деятельности водотока. Изменения формы могут провоцировать изменения внешних условий, что приводит к очередному витку преобразований системы.

гт. [- " " " '

ГИ5 (г\]

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ - уровни развития днища долины -1 - связи развития одноуровенные

—1 - связи развития двухуровенные | (переходные)

- внутренняя структура водотока

- изменения природных условий

- изменения формы днища долины

- процесс формирования днища долины

Вместе с тем, водоток не может действовать сам по себе. Он функционирует только в пределах какой-то «оболочки», позволяющей ему максимально эффективно выполнять свои функции. Такая «оболочка» в виде русла, берегов, поименных массивов представляет внешнее выражение процесса транспорта энергии к вещества, его форму. Стоит «оболочке» изменить свою форму - туг же изменятся внутренние свойства потока и его внутренняя структура, которая отклонит процесс от ранее заданного (пра-сгрукгурой водотока) предельного положения своего развития (его аттрактора). То есть поменяется содержание, что повлечет и смену прежней формы - ее изменение в соответствии с новым содержанием (измененным процессом), но уже на новом уровне развития (на более высокой ступени).

Таким образом, развитие днища речной долины представляет собой нескончаемую поступательную (вверх по ступеням) смену внутренней структуры потока. Эта смена вызывается действием изменений как со стороны внешних условий, так и со стороны формы самого днища долины. Смена внутренней структуры водотока изменяет процесс транспорта. В силу того, что поток характеризуется неравномерным и неустановившимся режимом, процесс формирования дниша протекает и при постоянных внешних условиях. Поэтому днтце речной долины - самоорганизующаяся и саморазвивающаяся система. Раскрывающая общие связи и механизм развития схема демонстрирует основные факторы, которые обеспечивают процесс формирования днища речной долины, что важно знать с точки зрения эффективного управления данного природного объекта, а значит, и рационального природопользования.

2. Днище долины - самоорганизующаяся, саморегулирующаяся природная система, стремящаяся к наиболее эффективному поверхностному мяссо-энергопереносу при непрекращающихся изменениях внешних условий.

С учетом увеличения степени сложности строения, динамики и взаимодействия- между собой существенно флювиапьных геоморфосистем, иерархическая структура их выглядит следующим образом: днище речной долины - система первого ранга; речная долина - система более высокого, второго ранга; бассейн реки -система наивысшего ранга в данной иерархии.

Система «днище речной долины» обладает высоким уровнем совершенства, способным противодействовать дезорганизующим началам (ведущих суперсистему к термодинамической «смерти»), т.к. она не прекращает транспортировку энергии и вещества даже в условиях «почтя равнинной» поверхности. Достигается это в силу того, что разноранговые геоморфосистемы поверхности суши объединены между собой преимущественно посредством днищ речных долин, выполняющих роль постоянно действующих потоков энергии и вещества. Характер и режим этих потоков запечатлевается в свойствах (характеристиках) днищ речных долин, а также - в их состояниях. При этом тому или иному состоянию соответствуют определенные особенности строения и динамика днища долины. Чем теснее взаимосвязи разноранговых систем, тем четче проявляют себя изменения в особенностях строения и в динамике днищ речных долин, тем больше информации они содержат. То есть, днище речной долины - система также и информационная.

Таким образом, днище долины выступает в трех аспектах: как механизм перераспределения вещества, энергии и информации, как механизм защиты суперсистемы «рельеф земной поверхности» от разрушения, как информационный механизм - связующее звено между изменениями внешних условий и рельефом земной поверхности.

В последнем случае строение н дннамнка дшица долины представляет собой отпечаток изменений внешних условий (прежде всего, гидрологических, геологических, геоморфологических, а также биологических, техногенных). Изучая строение и динамику днища долины, можно выявить тенденции природных изменений, а значит -составить обоснованный прогноз развития рельефа территории бассейна, что особенно актуально в условиях интенсивной хозяйственной деятельности. Поэтому представляется необходимым исследование днища долины в масштабах его надсис-тем (территории его бассейна), как инднкатора взаимодействий различных рельефо-образующих процессов и изменений внешних условий. Такой подход позволит рассматривать рельеф земной поверхности в единой системе условий природопользования, что немаловажно при решении вопросов рационального хозяйствования.

3. Днище долины - специфический геоморфологический объект, что проявляется в своеобразии выполняемых им функций, в форме н характере функционирования потоков энергии, вещества и информации в его пределах.

В отличие от сформировавшегося направления геоморфологии, в рамках которого вся бассейновая гидросеть рассматривается как система тальвегов и предметно анализируются различные ее свойства (в основном пространственные), предлагается изучение, прежде всего, процесса формирования одной из типичных форм земной поверхности - днища речной долины. Для раскрытия содержания этого объекта в работе предметно применен системный методологический подход и реализуется конкретная методика таких исследований. Суть их состоит в детальном и взаимосвязанном исследовании водного потока, русла, береговых откосов и пойменных массивов, образующих единую геоморфосистему - «днище речной долины». При этом исследование строения и динамики островов, их эволюции дает качественно новую информацию о динамике изучаемого объекта, особенностях разв!гтия соответствующей ему надсистемы. Данная методика базируется на достижениях не только русловедения, но и других направлений в геоморфологии. Деятельность водного потока не ограничивается только руслом; пойменные массивы н береговые откосы, как и русло, влияют на его деятельность, по существу обеспечивая единый процесс днищеформирования. В этой связи представляется важным и далее развивать геоморфологические исследования в направлении, которое можно обозначить как «геоморфология днищ речных долин».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Поздняков A.B., Помигуев Ю.В., Гусев М.Н. Экспериментальнаые исследования механизма формирования речных террас в однородных л1гтолого-тектонических условиях при постоянном базисе эрозии И Прикладная геоморфология и неотектоника юга Восточной Сибири: Тез. докл. научно - практ. конф. -Иркутск, 1988.-С. 41.

2. Гусев М.Н. Особенности накопления современных паводковых отложений в пределах поймы р. Амур // Динамика и термика рек, водохранилищ и окраинных морей: Тез. докл. Ш Всесоюз. науч. конф. - М., 1989. - Т, 1. - С. 243 - 244.

3. Поздняков A.B.. Гусев М.Н.. Помигуев Ю.В. Предварительные результаты экспериментального изучения процесса самоограничения турбулентных струн

подобных свободным // Динамика и термика рек, водохранилищ и окраинных морей: Тез. докл Ш Всесоюч науч. конф. - М., 1989. - Т. 2. - С. 98.

4. Гусев М.Н. Основные черты строения и динамика берегов верхнего Л мура II Геология и экология бассейна р. Амур: Тез. докл. Ill Совет.-Кит. снмпоз. -Благовещенск, 1989. -Ч.И. - С. 49-50.

5. Гусев М.Н. Результаты исследования устойчивости берегов верхнего Амура II Геология и экология бассейна р. Амур: Тез. докл. III Совет.-Кит. симпоз. -Благовещенск, 1989.-4.111(1). - С. 50-51.

6. Гусев М.Н. Особенности формирования террас в долине верхнего н среднего Амура II Геоморфологическое строение и развитие зон перехода от континентов к океанам: Матер. XX Пленума Г'еоморфол. комне. АН СССР, 9-14 окт.1989. -Владивосток, 1989. - С. 211.

7. Гусев М.Н. Особенности динамики современных русловых процессов р. Зеи в ее среднем и нижнем течении II География и природные ресурсы. - 1990. -№ 1. - С. 77-81.

8. Гусев М.Н., Лихутов Е.Ю. Особенности формирования врезанных излучин в верхнем течении р. Амур // Геоморфология. - 1990. - № 1. - С. 63-71.

9. Гусев М.Н. Методика оценки устойчивости берегов на примере верхнего Амура II Экзогенный морфогенез в различных типах природной среды: Тез. докл. Всесоюз. конф., 10-12 мая 1990. -М., 1990.-С. 164-165.

10. Гусев М.Н. Условия формирования, распределение и морфология речньсх островов в верхнем течении Амура // Геоморфология. -1993. - № 1. - С.82-92.

11. Гусев М.Н. Влияние уровенного режима на формирование речных островов в верхнем течении р. Амур // Проблемы изучения и сохранения культурно-исторического и природного наследия Дальнего Востока: Матер, науч.-практ. конф., посвященной 105-летию Амурского обл. краевед музея. - Благовещенск, 1996.-С.8-12.

12. Гусев М.Н. Руслоформируюшие расходы r верхнем течении р. Амур //Там же.-С.12-15.

13. Гусев М.Н. Влияние современных условий на динамику руслоформирую-щей деятельности р. Амур // Дальний Восток - территория, природа, люди: Тез. науч. конф., 20-21 дек. 1997. -Биробиджан, 1997. - Ч.П. - C.I7-2I.

14. Гусев М.Н. Особенности морфологии и динамики днища долины Амура // Человеческое измерение в региональном развитии: Тез. докл IV Междунар. симпоз., 28 сент. - 2 окт. 1998. - Биробиджан, 1998. - С 61 -62.

15. Гусев М.Н. К вопросу районирования территории Дальнего Востока по условиям формирования руслоформирующпх расходов воды fia реках // Прикладные и экологические проблемы эрозии и русловых процессов: Тез. докл XIV пленарн. совещ. межвузов, совета. - Уфа, 1999. - С.99-101.