Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Русловые процессы на горных реках Западного Тянь-Шаня

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Русловые процессы на горных реках Западного Тянь-Шаня"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КМ. М. В. ЛОМОНОСОВА

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Ка правах рукописи ХАКИМОВ Саидазкм Каримович

РУСЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ НА ГОРНЫХ РЕКАХ ЗАПАДНОГО ТЯНЬ-ШАНЯ

11.00.07 - гидрология суши, водные ресурсы и гидрохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1932

Работа выполнена на кафедре гидрологии суши географического фг культета Московского государственного университета им М. В. Ломе носова.

Научный руководитель - доктор географических наук,

профессор Р, С. Чалов.

Официальные оппоненты - доктор географических наук,

профессор С. М. Мягков;

кандидат географических наук, А. Г. Ободовский.

Ведущая организация' - Научно-производственное объединение

САНИИРИ им. В. Д. Журина, г. Ташкент.

нии специализированного совета по гидрометеорологии (Д-053. 05.30 при Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова п адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Ленинские горы, МГУ, географи ческий факультет, 18 этаж,аудитория 18-01, >5С

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке гео графического факультета МГУ на 21 этаже.

Защита диссертации состоится .. года на заседа

Автореферат разослан . 1992 года

Ученый секретарь

специализированного совета

Актуальность темы. Западный Тянь-Шнь характеризуется значительной густотой речной сети и обладает огромным запасом водных ресурсов. Реки района являются основным источником воды для Ташкентского оазиса и промышленных центров Ташкентской области. Поэтому при исследовании рек основное внимание уделяется вопросам формирования- и прохождения стока воды и взвешенных наносов, селевых явлений. Русловые процессы на реках района остаются практи-. чески неизученными, имеются лишь отдельные работы по некоторым малым рекам. В то мэ время, знание закономерностей развития речных русел необходимо при решении целого ряда практических задач: при строительстве мостовых переходов, водозаборов и инженерных сооружений, разработке карьеров строительных материалов в долинах и руслах рек, прогнозах заиления водохранилищ, сельскохозяйственном освоении пойм и т. д. Важность постановки исследований русловых процессов на реках региона связана также с усилением антропогенного вмешательства в естественное разитие речных русел, ббб

Дели и задачи исследований. Основной целью исследования является выявление условий и закономерностей проявления русловых процессов горных рек Западного Тянь-ПЬня, что," во-первых, позволяет ликвидировать "белое пятно" в географии русловых процессов, а, зо-вторых, выявить особенности их развития при данной специфике триродных условий горной страны.

Для достижения этой цели решались следующие задачи: а) выявление природных факторов, определяющих развитие русел горных рек, зысстную зональность и распределение по длине типов русловых про-дессов и морфодинамических типов русел; .6) определение руслофор-шруюших расходов воды и оценка их роли в русловых деформациях 'орных рек региона; в) изучение состава и выявление закономерностей распределения руслообразущих наносов, определяющих устой-швость русел и интенсивность их переформирования; г) выявление юобенностей механизма транспорта галечно-валунных наносов в >уелах горных рек; д) уточнение классификации русел горных рек по 'словиям формирования и транспорта наносов с учетом активней секвой деятельности; е) составление среднемасштабной карты руело-ш процессов и выявление пространственных закономерностей распространения типов русел.

Методика исследований. Изучение состава русловых и селевых тложений, транспорта руелообразующих наносов на прирусловых ет-■елях, морфометрнчееких характеристик русла и гидравлических хг-

рактеристик'потока проводилось по методике, рагработанной в Научно-исследовательской'лаборатории эрозии почв и русловых процессов МГУ. Исходным материалом послужили данные полевых исследований, проведенных автором с участием научных сотрудников и студентов географических факультетов МГУ и ТашГУ. Руслоформирухщие расходы для .исследуемых рек рассчитаны по методике Е И. Маккавеева. С этой целью, а также при изучении русловых деформаций использовались многолетние данные сетевых наблюдений гидрометслужбы.

Карта "Русловые процессы на реках Западного Тянь-Шаня" составлена с использованием принципов и приемов, предложенных при обосновании картографического метода исследований русловых процессов Научно-¡¡следовательской 'лабораторией эрозии почв и русловых процессов и кафедрой картографии и геоинформатики.МГУ. Исходными материалами послужили данные полевых исследований, топографические карты масштабов 1:100 ООО и 1:25 ООО, а также некоторые специальные карты, литературные и фондовые источники.

Научная новизна работы. В работе впервые выполнен' комплексный анализ русловых процессов горных рек Западного Тянь-Шаня. В результате проведенных исследований: 1) дана характеристика факторов русловых процессов и установлена их роль в формировании и распространении морфодинамических типов русел; 2) установлен характер русловых деформаций, соответствующих времени прохождения расформирующих расходов воды; 3) получены характеристики гранулометрического состава руслообразуюшгх наносов и селевых отложений; 4) дана оценка удельных расходов влекомых накосов на прирусловых отмелях; выявлена зависимость характера транспорта га-лечно-валунных наносов от типов русла; определены неразмывающие скорости и обоснован выбор в качестве расчетной для рек Западного Тянь-Шаня формулы Г. И. Шамова; 5)' получены данные о сезонных, годовых и многолетних направленных и периодических деформациях русла и их величинах; 6) выявлены новые типы русел гарных рек и условия их формирования; обоснована новая скользящая шкала уклонов, определяющие условия развития типов русел горных рек; 7) выявлено пространственное распространение, высотная зональность и распределение по длине рек различных типов русел на основе впервые составленной среднемасштабной карты типов русел и русловых процессов горных рек Западного Тянь-Шаня.

Практическое значение. Результаты исследований.могут использоваться при решении ряда задач, связанных с хозяйственным освое-

нием горных рек: проектировании карьеров стройматериалов; выборе устойчивых створов при возведении гидротехнических сооружений, обосновании типа и компоновки инженерных сооружений на берегах и т.д. Они позволяют подойти к проблеме уточнения расчетов стока влекомых наносов, что важно для прогноза заиления водохранилищ. Научно-справочная карта русловых процессов на реках Западного Тянь-Шаня может применятся как основа для •принятия оптимальных решений рационального природопользования.

Апробация. Основные результаты исследований докладывались на Научно-практической конференции "Экологические проблемы природопользования в Узбекистане" (г.Самарканд, 1989), III съезде гегра-фического общества УзССР (г. Ташкент, 1930), Всесоюзной конференции "Проблемы геоэкологии и природопользования горных территорий" (г. Пржевальск, 1990), Научно-теоретической конференции "Рациональное природопользование горных стран" (Бишкек,1991), VI межвузовском научно-координационном совещании по проблеме эрозионных, РУслоеых и устьевых процессов (г. Ташкент,1991), Всесоюзной научной конференции "Эрозиоведение: теория, эксперимент, практика" (г. Москва, 1991), изложены в 8 публикациях.

Работа общим объемом 250 стр. включает введение, пять глав и заключение, 31 рисунков, 25 таблиц, список литературы из 130 наименований.

Автор считает своим долгом выразить благодарность старшему научному сотруднику, кандидату географических наук Р. В. Лодиной за ценные консультации как на полевом, так и на камеральном этапах работ, кандидатам географических наук К 31 Алексеевекому, Н, Н. Виноградовой, А. А. Зайцеву, Б. В. Матвееву, А. В. Панину, А. Р. Раеулову, С. Р. Саидовой, А. В. Чернову, а также И. В. Крыленко, и всему ко.""^1'.-тиву Научно-исследот,"т,?льской лаборатории эрозии почв и русловых процессов , без поддержки которых настоящая работа была бы невозможна.

дОДЕРЖАНИВ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выполненной работы, сформулированы цель и задачи исследования, показана новизна полученных результатов, приведены сведения об использованных матерпа— лах и методах исследований.

В первой главе рассматриваются история исследований и современные представления о русловых процесса}, на горных реках, в т. ч. на Тянь-Шане.

Одной из первых фундаментальных работ по теории русловых процессов, имеющих общее значение как для горных, так и для равнинных рек, является известный труд Ы А. Великанова(1949), в котором сформулированы основные принципы теории русловых процессов. Впервые на специфичность русловых процессов горных рек обратил внимание Е И. Маккавеев (1955). Она, по его мнению, связана с большими уклонами, галечно-валунным составом наносов и особенностями гидрологического режима. Анализ руслоформирующей деятельности горных рек приводится в работах С. Т. Алтунина(1962)', К. Ф. Артамонова

T196J, 1972^—1984)-,—А.-Е-Крошкина_и_В. Ф. Талмазы (1968, 1972,

1934'), Р. С. Чалсва (1968, 1979 и др.), Я &1<аганова7(1981У1Гдр:

Целый ряд работ посвящен изучению руслообразуюших наносов горных рек. Среди них следует отметить публикации Е. И. Сахаровой и Е В. Лебедевой (1965,1967,1968) по р. Мзымге на Кавказе, В. В. Ромашина (1968) и А. Ф. Нашинского (1964,1968) по рекам Крыма, Кавказа и Карпат, M. Е Бухина ( 1968) по рекам Карпат, Е И. Маккавеева, Л. Ф. Литвина и ЕВ. Хмелевой (1970) по р. Галидзге на Кавказе, Г. Л. Дербиняна (1971) по р.Тереку, О. А. Борсука (1964,1965, 1968,1972) по рекам Забайкалья, ЕЕ Зудиной (1972) по р. Чадаксай (бассейн Сырьдарьи), Р. В. Лодиной (1975) но рекам Средней Азии, Западного Закавказья и Сибири, Ш. В. Джаошвили (1991) по рекам Западной Грузии. Обобщение материалов исследования речных наносов на горных реках содержится в трудах Г. ЕШамова (1951), С. Т.Алту-нина ( 1962), А. Е Крошкина( 1968).

Стационарные исследования русловых процессов выполнялись НИ Лабораторией эрозии почв и русловых процессов МГУ на горных реках Кавказа - Езыби и Гумисте (ЕЕ Хмелева и др. , 1978, 1988, 1990), и Тянь-Сёшя - Сукоксай и Тавашахсай (1987) Государственным гидрологическим институтом на р. Псезуапсе (В. В. Ромашин, 1972) и УкрНИ-ИГиМ'ом на реках Карпат (А. Е Кафтан, 1983).

Одним из ключевых вопросов исследований русловых процессов рек является разработка классификации речных русел. Однако большинство классификационных схем основывается на материалах изучения русел равнинных рек. Таковы наиболее распространенна классификации К. И. Российского и И. А. Кузьмина( 1947, 1951), О.А.Андреева и И. А. Яросдавцева (1953), классификация ГГИ (Попов, 1965; Конд-

ратьев и др., 1982) и др. Наиболее полной классификацией, включающий русла как равнинных, так и горных рек и учитиваюшдй специфику режима их деформаций с учетом гидрологических и геолсго-геоморфологических условий руслоформирования разработана в МГУ ( .Чалов, 1960,' 1987. 1989; Маккавеев,- Чалов,-1986). Классификаций русел горных рек предложил А. Н. Крошкин (1968). Эта классификация является самой достоверной из всех существующих типизация горных рек, т. к. в ней учитиваетея не только влияние фактора и общие характеристики рек, сколько условия взаимодействия потока и русла, формы и механизм транспорта наносов, т. е. то, что составляет сущность русловых процессов.-

Русловым процессам на горных реках Тянь-!Ьня в последние 20-25 лет стало удалятся заметное внимание, имеется ряд публикаций, посвященных руслообразующим наносам и гидроморфометрии рек в разных частях региона. Первый обстоятельный анализ русел рек Центрального Тянь-1!л.:я проведен А. ЕКрошкиным и В. Ф. Талмааой (1960,1964,1368). Детальные исследования горных рек Заилийского Алатау проведены К. Л. Кузнецовым (1987), который дал сравнительную характеристику русловых процессов на неселевых и селевых реках.

Еыявлением закономерностей и факторов селевых явлений, определяющих деформации русла на малых реках Тянь-Шаня, занимались Ю. Б. Виноградов (1980), Ф. К. Кочерга (1968), Е. К. Рабкова (1964), А, М. Мухамедов (19715, В. Г. Вафин (1978). В последнее время по этой проблеме ' фундаментальные исследования проведены в НПО САНИИРИ (Исмагилов, 1987; Туляганов, 1988; Зудина, 1972 и др.). Ими, в частности, получены сведения о гидравлических элементах селевых потоков, гранулометрическом составе селеотложений и т. д. На этом фоне горные . реки Западного Тянь-ИЬня остаются наименее исследованными. Здесь изучением шероховатости русел рак условия взаимодействия потока и русла для горной части бассейна Чирчика занимались О. П. Щеглова и А. Н. Чиркова? 1964). Гранулометрию селевых и русловых наносов малых рек междуречья Чирчика и Ахангарана изучала Л. М. Прянишникова (1985). В то же время реки Западного Тянь-Шаня хорошо изучены в отношении гидрологического режима и стока взвешенных наносов (О. Д Щеглова, А. Р. Рас улов, Ф, Хикматов, С. Р. Саидо-ва и др.).

Во второй главе дается анализ природных и антропогенных факторов русловых процессов рек Западного Тянь-Шаня. Особое внимание уделено водному режиму рек, анализу формирования стока взвешенных

наносов (по методике О.И Щегловой, 1984), геолого-геоморфологическому строению бассейнов рек, многообразным .гравитационным процессам на горных склонах.

Граница бассейнов горных рек Западного Тянь-Шаня проходит по хребтам Коржантау, Таласскому Алатау, Чаткальскому и Кураминско-му. Отличительней чертой геологического строения территории бассейна является преобладание на большей части территории среди дочетвертичных пород известняков различной прочности. Гидрографическая сеть района представлена реками Чаткал, Акбулак, Некем, Ойгаинг, Майдантал, Угам, Ахангаран и их притоками. Пскем, 'Ойга-инг, Майдантал, Чаткал, по а Л. Щульцу (1965), относятся к рекам -снешгдедникового питания, Угам и Ахангаран - снего-дождевого. Режим их притоков зависит от высотьГводосборнойт1Лощзди-и-связан-как с дождевым (ниже 2000 м), так и ледниковым (выше 3700 м) питанием. Уровенный режим рек определяется условиями их питания. Наивысшие уровни приходятся на апрель-май (Угам, Ахангаран) и на июнь-июль (Чаткал, Некем). Режим расходов воды соответствует ходу уровней. Наименьшие расходы воды (межень) практически по всем рекам проходят в октябре-марте. Половодье на Пскеме и Чаткале наблюдается с апреля по август, на Угаме - с апреля по ишь, на Ахангаране - с апреля по июнь. Наибольший расход воды на боль-, шияетве рек, берущих начало в высокогорной зоне (Чаткал, Некем), проходит в июне, на остальных (Ахангаран, Угам)- в мае. Режим стока взвешенных наносов аналогичен режиму стока воды и отличается большей неравномерностью как в многолетнем, так и во внутри-годовом плане. Изменчивость годового стока взвешенных наносов (в многолетнем плане) достаточно велика. На Чаткале (г/п Чарвак) он изменяется от 190 тыс. тонн в год (1957г. ) до 4400 тыс. тонн в год (1959г.) при среднемноголетнем значении 948 тонн в год. Дял р. Лс"~'!з (устье) годови»: максимум достигает 3059 тыс. тонн (1969г.) при среднеиноголетнем значении 498 тыс. тонн в год. При этом сток воды в разные по водности годы может отличаться на порядок и более.

На формирование русел и стока наносов горных рек Западного Тянь-1Ш.ня существенное влияние оказывают селевые потоки. Обладая большой разрушительной силой, они способны за короткий промежуток времени значительно деформировать русло - от размыва дна и берегов, до полного загромождения русла наносами. В бассейнах исследованных рек формируются преимущественно несвязные грязекаменные

(--46%) и водо-каменкые (->36%) сели. Грязевые потоки на Западном Тянь-Шане наблюдаются только в средне- и низкогорной зонах. Селевые потоки особенно характерны для небольших рек- притоках главных рек региона. На самих селевых реках влияние селепроявлений на русловые процессы сказывается прежде всего через изменение гранулометрического состава руслообразующих наносов,:деформации, часто до полной перестройки русла. В межселевой период под влиянием годного потока происходит изменение селевого русла под влиянием руслофсриируюшей деятельности потока. 'Формирование селей в руслах многоводных рек (Чаткал, Акбулак, Пскем, Ахангаран, Угам, Ойга-инг, Майдантал) не происходит, но на них заметно сказывается воздействие селевых выносов из притоков (таблица 1), приводя к смене типа русла.

Влияние лавинной деятельности на русловые деформации проявляется через поступление наносов в реки, и может происходить и прямое воздействие лавин на русло. Это наиболее характерно для рек в глубоковрезанных долинах среднегорной и высокогорной зон (Ойгаинг, Майдантал, Акбулак, Ахангаран, верховья всех малых рек).

В исследованном регионе имеют место следующее виды не-посредственкого(а) и косвенного;; б) антропогенного воздействия на русла: а) создание водохранилищ (Чарвакское на Пскеме и Чаткал-, Ангренское на Ахангаране), изменяющие направленность русловых процессов в нижних (размывы) и верхних (аккумуляция) бьефах; разработка гравийно-галечных карьеров в руслах (Ахангаран, Угам, Ка-рабаусай) и на поймах рек (Чаткал, Пскем); строительство мостовых переходов; берегоукрепление (низовья Угама, Наугарзанеай): б) строительство зон отдыха (Угам, Пскем, Нзували, Ахангаран и др. ); выпас скота на склонах (практически по всему региону); террасирование и сельскохозяйственное использование прибережных склонов (Чаткал, Пскем, Угам и др.); водозаборы (Ахангаран, Пскем, Ду-кентсай).

В третьей главе рассмотрены условия формирования русел - уклоны, руслоформирующие расходы и руелообразующле нанссы.

Форма продольного профиля определяет распределение уклонов русла ио длине реки и распространение различных типов русловых процессов. Наиболее распространенной на реках Западного Тянь-Шаня является вогнутая форма продольного профиля. Это объясняется нарастанием водности реки от истока к выходу рек на предгорные рав-

Таблица 1.

Влияние селевых притоков на характеристики русел глазных рак

III 1 |Река 1 Селевой ! Выше впадения | У впадения | 1 I Ниже впадения ]

1 i ! i ) i 1 i i i ¡ 1 приток 1 3 1 V Id |*Тип [ 3 í V 1 d | j 1 ! Ж. 1 м/с 1 мм 1 русла 1 %» | м/с| мм[ i i 1 ! 1 1 1 1 1 1 ! Iii 1 <Тип Г j | V | d | *Тип | услэ| %,« | м/с | мм I русла [ 1 1 1 1 1

! 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Чзткал ¡Харгушсай |3.12Ц.93 | - |ГАФ |29.6|4.971 - | ! Некем | Карабаусай j 3. 64 ! 2. 65 | - ]НАФ |19. 4(4. 211 - | 1 Угам ¡Починхана |10.2|2.62 | - ¡НАФ ¡17.2(3.32| - ¡ 1 Ахангаран ¡Кумкуль 15.31 f - ¡131 [РАФ [7.291 - |210| I ! 1 1 ! ! 1 ! 1 1 i-I i i i i i i i i f i 1 1 1 1 1 ЯБ 1 Jg. 5[ 3.721 - 1 НАФ | ПВ | 9.15| 3.20| - | РАФ | ПЕ 1 б.68| 2.64| - j НАФ | АФ- ! 6.11| - 1116) РАФ 1 1нФ | | || | 1 1 ! 1 1

"*" Примечание: Для обозначения типа горных русел принят ГШ - порожисто-водопадное; НАФ - горное с- неразвитыми аллювиальными формами; РАФ - горное о раг.ептымг аллювиальными форма»®. ы сокращгнил:

яшш, что в соответствии с зависимостью - const, обусловливает убывание уклона вниз по течению. Наиболее хорошо выражена вогнутая форма продольного профиля на крупных реках. Для средних и ма-шх рек (длиной менее 50'км) характерна слабовогнутая или прямая &орма продольного профиля. Плавность изменений уклонов нередко нарушается, и в продольном профиле обнаруживаются перегибы и ступени, связанные с одной стороны, с литологической неоднородностью •¡рорезаемых коренных пород, а с другой - с исступлением в больших збъмах обломочного материала иг селевых притоков. Например, уклон 1скемз после впадения селевых притоков Карабаусай и Талдык увеличивается в три раза (от 7,47%. до 25,25?;.). То же наблюдается у впадения .Харгушеак в Чаткал, Арашансая в Ахангаран и в других лестах. (таблица 1).

Мелки? ступени продольного профиля в руслах порожистс-водо-1аднсго типа резкие, многократные, расстояние между ступени® короткие, При этом линейные размеры ступеней прямо зависят от вод-зости реки. Е порожисто-водопадных руслах малых рек бассейна Ьхангарана (Камчиксай, Кызылча, йрташ, Наугарзан и др.) они образованы скоплениям! обвально-селевого материала. Ступени продоль-того профиля в горных руслах с развитыми аллювиальными формами образуются чередованием перекатов и плесов. Форма ступеней плав--:ая, расстояние между ступенями более значительное, чем в поро-ясто-водопадных руслах. В продельных профилях горных русел с неразвитыми аллювиальными формам! подобных ступеней практически гет, ферма профиля плавная.

Для оценки влияния водного режима на процессы .формирования :>ечных русел применяется руслоформируяшй расход воды - интервал расходов воды, при котором перекосится в многолетнем разрезе максимальное количество наносов и активно проходят ругловые деформации . Расчет руслоформирующих расходов (Qi) для горных пек Западного Тянь-Шаня был произведен по методике Я. и, .Маккавеена '"таблица 2).

Это дало возможность реки региона разделить на две группы: t> реки с одним' интервалом прохождения руелоформиружщего расхода ;Угам, ~ - и др.); 2} реки с двумл-тремя интервалами

руслоформирующего расхода (Чаткал, Пскем). При этом §ф на реках :ервой группы и нижний Qi второй группы наблюдаются в пределах рровок пеймы; второй и третий интервалы Оф (т.е. средний и верхний) ■на реках второй группы проходят при затопленной пойме. На

реках второй группы, :нкжни# интервал 9ф соответствует условия},-! начала движения наносов и местным деформациям русла;. при прохождении ^ф среднего и верхнего интервалов наблюдается массовое ле-•ремещение наносов и осуществляется, заметные деформации всего

Таблица 2.

Руслоформирующие'расходы и их обеспеченности

на горных реках Западного Тянь-Шаня

т---1-1-1---I-;---:-—-1

| | ( | |Руслоформирувщий расход 0ф |

! Река-пункт | Р, | Н, | 3, |-1--:--1

| | кв. км|м. абс| %., | нижний | средний] верхний |

i Iii iifiiiii

-f-—|_|_м?с| P % |м''с|

H--1-1 I i ¡ I i^h—

| Чзткал- I 7110 12605 |3. 7513. 461380|0. 57|62010. 096 (8201

| Худойдодсай | I I I . I I II II

|Пскем- | 2840 12645 |8. 64|13. 2(170(1. 01 |330|D. 273|410|

(Муллала . I . I I | II II II'

|Угам- | 869 12010 |8.0015.20|65 | — |— \— | — |

|Ходжикент | | I I I I I .1 II

|Майдантал- I 472 |301Б |15. 614. 22158 |1.58|70 |0.173J90 |

|устье | | | I.II I ■ 1 II

Юйгаинг- ! 1102 |2998 |7. 40)11. 9 165 |3. 29|95 |0. 153|15Б|

(устье | | I I I I I I II

IКоксу- I 235 |3119 |11.0|2.29|21 (0.09(35 | — | — |

|устье i I I I I I I I 1.1

| Ахангаран- I 1110 12380 |5. 70(4. 30(82 |1. 32 (29610. 2101459 |

I Ирташ ! | I I I I I I I I

л__и_I_I__I_I_I_I_I__I_I

русла. • Анализ деформации русла на гидростворах подтвердил, что

расходы при которых наблюдаются заметные деформации русла, на всех реках соответствуют максимальным расходам с обеспеченностью Р < 6-10^, т. е. руслоформярующим расходам верхнего интервала. При расходах среднего интервала 9ф амплитуды деформаций в русле не превышают среднего диаметра отмостки.

Исследование руслообразующих наносов выполнено на всех основных реках региона и на многих их притоках. Объектом.исследования являлись надводные (в межень) части русловых форм (побочни, осе-редки) и прирусловых отмелей. Всего по рекам исследуемого региона

проведено измерение наносов на 124 площадках. Основным показателем крупности валуняо-галечного материала был принят средневзвешенный диаметр.

Руслообразующие наносы рек Западного Тянь-Шаня представлены в основном валунами различной крупности, а также галькой и гравием. В составе аллювиальной толщи также имеется среднезернистый песок (0,5-06 мм) в виде заполнителя. При исследовании закономерностей распределения руслообразующих наносов по длине рек Западного Тянь-Шаня было установлено, что в целом наблюдается тенденция к уменьшению их среднего размера вниз по течению. .Эта тенденция нарушается под влиянием селевых притоков, резко изменяющих состав руслообразующих наносов главной реки благодаря массовому поступлению крупнообломочного материала. Кроме того, плавность уменьшения по длине крупности наносов нарушается чередованием сужений и расширений долин: в сужениях ' теснинах, каньонах) формируется крупные скопления глыбово-валунного материала, поступившего с от- . весных склонов. Связь крупности наносов отмостки сЗотм и аллювиальной толщи <3алл, за исключением Угама, не прослеживается. Это объясняется следствием большой роли селей в формировании наносов.

Общая тенденция к уменьшению крупности руслообразующих наносов от истоков к устьям рек обычно связывается с выполаживанием продольного профиля в зтом направлении (Алтунин, 1956; Крошкин, 1968; Лодина, 1980, 1931 и др.). Однако, на реках Западного Тянь-Шаня, зависимость крупности наносов от уклонов русла не наблюдается. Поиск связи между характеристиками крупности наносов и параметрами потока и русла предполагает, что важным фактором в определении состава руслообразующих наносов является гидравлическая сортировка, т.е. с1=П». При этом обычно гидравлическая сортиров-. ка проявляется в последовательном уменьшении а вниз по течению вследствие вогнутой формы продольного профиля. 1Ъ формуле Шези-Маннинга, скорость потока зависит от его гкдравлическо-. го уклона з, рг

Заменяя глубину Я выражением Н - = получаем

о УВ

или У=

Для горных рек можно принять, что коэффициент "п" определяется в

основном зернистой шероховатостью: п =Г(с1). Тогда

б-

Так как водность реки прямо пропорционально площади ее водосбора Г, а бассейны исследуемых рек отличаются сходными условиями формирования водного стока, вместо характерного расхода воды можно использовать площадь бассейна Р. Таким образом, если гидравлическая сортировка имеет решающее значение в формировании состава аллювия, должна наблюдаться зависимость типа

_Есе^еоАходише_дшпше_д1И^юстрое^ такой зависимости получены при полевых исследованиях и обработке^вдшношсшт^ншГто^ пографических карт. Разброс точек на графике (рис. 1) весьма велик, что не позволяет говорить об устойчивой корреляционной связи между рассматриваемыми величинами. Это объясняется действием внешних по отношению к потоку факторов, определяющих поступление наносов в русло,- селевых и склоновых процессов. Очевидно в условиях горного рельефа Западного Тянь-Шаня их влияние на состав наносов столь велико, что затушевывает роль собственно гидравлических факторов. Однако влияние гидравлической сортировки прослеживается по достаточно четкой верхней огибающей поля точек: средняя скорость течения ограничивает максимально возможную среднюю крупность транспортируемых наносов.

Проведенный анализ показывает, что зависимость диаметра наносов от уклона представляет собой упрощенный вариант зависимости й от скорости течения (у) и не является представительной на реках региона. Основным фактором' изменения средней крупности наносов на них являются склоновые и селевые процессы.

В четвертой главе рассмотрены особенности транспорта руслооб- ' разующего аллювия и русловые деформации на реках региона. Для исследования транспорта влекомых наносов был использован 1метод маркировки частиц с помощью несмываемой краски. Этот метод относится к наиболее упрошэнным, имеет хорошую достоверность и не требует больших материальных затрат. Изучение транспорта влекомых наносов было проведено на 9 створах 6 рек в разных районах Западного Тянь-Ц&ня. Результаты повторных замеров на всех створах указывают на активный транспорт донных наносов. Максимальная ин-

4 ср. отмоет,.

и -Ойгаинг, а-Пскем, о-Чаткал, Ф-Угам, +-Акбулак

260 -2<|0 . 220 -£00 ■ 160 -160 1А0 ■ 1М)

-

д *

- ♦ * ♦

« « ® *

$ о

* 4

/

' а

д *

/V

100

-1-1-I-1-1-1—Г1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-Г-'-1-

3.0 4.0 5.0 6.0 20 &.0 9.0 Ю.о и.0 и. 0 ]3.0 ш

/

СА1 I

Рис. I. Связь средней крупности отмостки (<*«) о показателем

тенсивнссть транспорта наблюдалась на участке Угам-гвдроствор (перемещено 91.3% маркированных обломков, в пределах отмели осталось 12. 7%, 87. 3% полностью вынесено за пределы отмели) .

Результаты измерений дальности переноса маркированных частиц аллювия позволяет выполнить оценку удельного расхода влекомых наносов на прирусловых отмелях. Если принять допущение о том, что мощность активного слоя не превышала среднего диаметра частиц на-, носов, т. е. их движение происходило лишь в пределах отмостки и не носило массового характера, то можно считать, что кривая выноса аллювия с маркированного створа адекватно отражает распределение по расстоянию вынесенного материала с любой элементарной площадки на поверхности отмели (рис.2). Тогда удельный сток влекомых наносов можно оценить по формуле :

где M Ct) - масса маркированных обломков, найденных в полосе единичной (1 м) ширины, -параллельной исходному створу, с центром, находящимся на расстоянии t от его фронтального края; L - общая длина шлейфа разноса, округ—иная до ближайшего ц^ого числа; Ьп. Ln - ширина и длина прокрашенной полосы; t - время; W - масса маркированных обломков, вынесенных за пределы отмели.

Результаты расчетов ' приведены в табл. 3. Полученные величины на 2-3 порядка ниже, чем измеренные.соответственно, для Чаткала, Пскема и Угаыа (Шульц, 1965). . С учетом среднего времени затопления отмелей, ^которое для указанных рек составляет около одного месяца в годовом цикле, интенсивность транспорта влекомых наносов в пределах прирусловых отмелей на 1-2 порядка ниже, чем по руслу в целом. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что при отсутствии экстремальных, катастрофических паводков, подавляющая часть стока руслообразуювдк наносов локализуется в достаточно узкой лолосе вдоль линии наибольших глубин, что иллюстрируется также характером разрушения маркированных полос: во всех случаях с приближением к меженному руслу процент выноса и дальность транспорта отдельных обломков возрастали. Это существенно для понимания механизма русловых переформирований на горных реках с га-

лечно-валунным аллювием.

Проведенные исследования транспорта наносов на прирусловых отмелях некоторых рек региона позволяют сделать следующие выводы:

- частица наносов,вынесенная с прокрашенной полосы.

»и

о - частица наносов,вынесенная с полосы, находящейся на расстоянии выше по течению.

о ] *

о о 1 ° •

« 0 о -1» 1 0 « •

0 • о » о .

О ° © * •. 1 - ° о • 1 - ее

о о

о ° о I • • '

«„-общая масса частиц наносов,вынесенных с прокрашенной полосы; И;-масса частиц наносов,вынесенных с ¿-полосы и пересекших прокрашенную полосу.

I

Рио. 2. К выводу формулы для оценки стока влекомых наносов.

Таблица 3.

Результаты исследования транспорта влекомых наносов на прирусловых отмелях

I

Уклон i Скорость! i Ширина| Длина i i Ширина Г' 1 Общее кол- во камней, ыт.

БОДН, потока, | русла, | прокра- | полосы Н i i ;

N Река-пункт' пов. на м/с | м | шенной 1 м Iмарки- [перед- унесен. I оставш.

участке межень/ | полосы, |Р зван. винут. за пре- |на

т поло- | м i | в пре- делы |полосе

водье ] I делах отмели

1 I отмели

1 Чаткал- 3. 74 3. 21 / j 29 | 10. 0 ! 0.27 ¡1 1 ~а | 59 49 I 20

Худойдод 4.01 ¡ 1

2 Пскем- 3.10 2.87/ | <±Ъ | 14.1 | 0.33 | 47 1 12 11 1 24

в. у, Охолиеай 3. 12 |

3 Майдантал- 18. 2 3.28/ ¡ М8 | 9.0 ! о, зо | 74 ! 9 42 | 23

гидроствор 4.00 | i

4 Угам-ниже 10. 4 2.61/ | 24 | 5.8 i 0.30 U 39 | 52 73 . | 14

у. Шаркирама 1 1

5 Угам-выше 10. 2 1.76/ | 31 | 11.0 | 0.35 11 47 | 43 86 ■ | 18

у. Каракуэисай 1 I

6 Угам-панс. 12.8 2.22/ ¡ 28 | 13.5 I 0.30 |163 1 15 59 | 89

Узбекбирлашу 1 I

7 Угам- 11. 6 1.54/ | 29 | 15.0 ( 0.32 |104 | 12 83 | 9

гидроствор 3.59 | 1

8 Керагилсай- 50.1 1.13/ | 28 | 23.5 I 0.40 |138 1 9 117 | 12

300м в. устья 1.10 | 1

9 Каракизсай- 23.1 1.58/ | 13 | 3.70 | 0.31 | 31 1 1 26 1 4

200м в.-устья i i 1 . , 1 i. . . t

i

i— о> I

Продолжение таблицы 3.

$'£«Этры камней*,мм

Река-пункт

т

Т

маркированных камней

(а,Ь,с)

передвину- (унесенных

тых в пре- |за пределы

делах от- ¡отмели

мели |

( а,Ь,с ) | ( а,Ь,с )

Средн. по отмели

Удельный расход, кг/с. м

по данным В. Л. Щульца (1965)

по результатам эксперимента

Чаткал-

Худойдод

Пскем-

в. у. Охолисай

Майдантал-

гидроствор

Угам-ниже

у. Шаркирама

Угам-выше

у. Каракузисай

Угам-панс.

Узбекбирлашу

Угам-

глдроствор Керагилсай-300м в. устья Каракизсай-200м в. устья

400,125,25

700,214,40

590,190,30

250,88,20

310,139,50

640,143,30

370,156,55

680,153,25

380,146,50

250,110,25 |200,123,50

I

350,243,130¡220,137,90 I

200,161,40 |290,113,35

I

230,105,35 |135,93,20

I

310,125,60 |120,104,40

I

300,154,65 1350,110,55 I

310,115,105|280,164,90

I

370,218,30 1290,124,50

I

ср. 170 | 240,116,50

192 252 191 106 153 206 172 151 163

5.31-10

6. 43-10"3 нет данных нет данных нет данных нет данных

7. 53-Ю"5 нет данных нет данных

4. 58-10

5. 65-10

4. 47-10

-у

-5

6. 88-10 нет данных 5. 28-10"5 нет данных нет данных нет данных

примечание: а,Ь,с - где а -максимальный, Ь -средний, с -минимальный диаметры наносов.

N

1. В целом на реках региона 1 наблюдается активный транспорт донных наносов. Во временном отношении он имеет периодический характер. Во время максимальных паводков и на пике половодья движение осуществляется по всей ширине русла. Основное количество наносов переносится в стрежневой зоне потока. '

2. Б зависимости от конкретных морфометрических параметров (], V, В, 1ч и др.) на разных участках одной и той же реки транспорт осуществляется по-разному.

3. По характеру переноса частиц можно выделить два типа участков русел: а) с частичным (селективное влечение) срывом верхнего слоя донных отложений (отмостки) (Чаткал-Худойдод, Май-дантал-гидроствор); б) с массовым срывом отмостки (Керагилсай, Каракизсай и др.).

4~Наблюдается~зависимасть_характера—транспорта—наносов_от_ типов русла: а) на участках со скальным стесненным типом русел все наносы поступающие с верхних участков переносятся вниз (Акбу-лак-устье, Чаткал-ниже устья Акбулака, Пскем-Джауджурек и др.), образуя отдельные случайные отмели ниже экранирующих препятствий; б) ка участках русла с развитыми аллювиальными формами на прирусловых отмелях (осередки, побочни) наблюдается замедленное движение наносов по сравнению со стрежневой зоной потока; в) на участках русла с неразвиты}® аллювиальными формами практически одинаковое движение наносов происходит по всей ширине русла; г) на порожисто-водопадных участках наблюдается прекращение движения наносов за крупными валунами и другими выступами.

5. Крупные русловые переформирования, определяющие морфологический облик русла, происходят лишь при экстремальных и катастрофических паводках, когда возможен срыв отмостки и массовое движение наносов на поверхности отмелей, побочней, осередков.

6. Изучение транспорта донных наносов методом маркировки наносов дает достоверные количественные результаты только при переносе маркированных камней в пределах отмели. При массовом срыве и переносе их за пределы отмели можно дать только качественные оценки.

Для определения условий транспорта русловых наносоЕ необходимо знание предельных скоростей, при которых происходит сдвиг частиц той или иной крупности. Широко известны формулы для расчета неразмывающих скоростей, предложенные Г. И. Шамовым, В. а Гончаровым, И. И. Леви и др. Для выбора наиболее подходящей формулы для

рек Западного Тянь-Шаня было выполнено сопоставление неразмываю-щих скоростей с фактическими при руслоформирующих расходах воды, при которых наблюдалось массовое смещение аллювиального материала (табл. 4). Фактические скорости и глубины при руслоформирумцем расходе воды определялись по многолетним данным гидропостов. Были получены зависимости между гидравлическими характеристиками потока (0, V, Л, Н), пользуясь которыми, а также зная величину русдеформирующего расхода вычислялись искомые величины Уф, Ьф. Выявлено, что в делом для определения неразмывающих скоростей потока на реках Западного Тянь-Шаня наиболее приемлемой является формула Шмова.

Установленное перемещение наносов в русле, а также анализ многолетних данных по изменению поперечных профилей русла в створах гидропостов подтверждают наличие в руслах горных рек исследуемого региона тех или иных русловых деформаций. Проявление и механизм русловых деформаций на горных реках имеет специфические особенности, связанные с механизмом и формами транспорта галеч- • но-валунных наносов, развитием отмостки, дефицитом.или избытком обломочного материала, взаимодействием бурного потока с аллювиальным и скальным ложем. Некоторые выводы о характере, направленности и скорости вертикальных деформаций можно сделать, анализируя кривые [} = Г(Ю; совмещение поперечных профилей дает возможность судить о размывах берегов как о форме горизонтальных деформаций русла. На фоне общих вертикальных направленных деформаций выявляются кратковременные, периодические деформации.

На Пскеме, Чатчале, Майдантале за период наблюдений 25-35 лет преобладали направленные вертикальные деформации отрицательного знака, т. е. размывы русла. Величина размывов в период прохождения высоких половодий примерно на порядок выше средней скорости врезания, составляя 1-7 см в год. Величина размывов в экстремальные годы соизмерима с глубиной потока (Ьразм. - 0,2Ь) и мощностью русловых отложений. Причиной интенсивных размывов русел за рассматриваемый отрезок времени может быть отсутствие мощных или массовых селепроявлений в бассейнах, аналогичных прошедшим в 1959 г. , при которых ь русло поставляется большое количество крупнообломочного материала (на 1-2 порядка превышающее обычные поступления). В период слабой селеактивности во врезанном русле наблюдается размыв и транспорт влекомых наносов, вынос их за пределы ущельев, обнажение коренного дна и непосредственное воздействие

Результаты расчета нерагмывающих скоростей по формулам И. И. Лени, Г, И. Вамова, Б. Ё Гончарова и при руслофор-

мирующих расходах воды.

1-г

I I

Бека-поет

1

|м5/с

IV |\"1.4

м. |м/с I м/с

¡Значения веразыыьающих скоростей (У„) при (З^для рус-Характеристики| лообразукщих наносов диаметром

наносов

а ср.,

мм | мм

-¡по формуле Леви

мм |С1ср. Иср.^р.,

по формуле- Шамова|по формуле Гончарова

Иср.мах|<1гр.м'|п!с| йр.

ГО

0

1

!

Чаткал - Худойдод|620 I

Пскем - Охолиеай |330

I

Угам - Ходжикент | 65 I

Майдантал - устье( 70

I

5. 6413. 81

I

1.94|3.86 0. 8612. 25

5. 40

3.15

1.21 ¡2.19,' 3.06

_1_!__1-

I

192 |640

I (

252 |624 | •

144 !309 191 |649

J_I_

! I I 25 14. 2816.161 2.33

I I ! 37. 513. 7814. 99| 2.14 I ! I

36 ¡2.79] 3.48| 1.81

I I ! 34 |3.1814.58| 1.90

3. 53!

3. 261

2. 401

I I

>. 281 1.80| 2.99

I I

4.41| 1.731 2.77

I I

3.12| 1.50! 2.05

4. 46

3. 74

2. 64

1.51

1.47

1. 28

4.12! 1.55| 2.32 | 3.51 | 1.34

на него потока. Последнее свидетельствует о дефиците наносов, который создает предпосылки для активного развития глубинной эрозии.

Наибольшие значения средней скорости врезания рек приурочены к участкам лоткового русла в скалах, В аллювиальном русле скорость врезания минимальна, а в отдельных случаях за период наблюдений вообще не устанавливается. Точно так же еелепроквления на боковых притоках, перегружая главную реку наносами, снижают темпы вертикальных деформаций.

На участках широкопойменных русел прослеживается три вида многолетних переформирований:

1) слабые размывы после высоких половодий, с преобладанием в годы со средним! и низкими половодьями слабой аккумуляции или неизменности отметок русла (Ойгаинг, Ахангарая, Ирташ);

2) циклические переформирования: размыв - аккумуляция - размыв (Чиралма);

3) направленная аккумуляция со скоростями до 10 см/год (Ахан-гаран - верхний бьеф Ангренского водохранилища).

Ееличина сезонных переформирований в среднем невелика и не превышает средней крупности русловых наносов (0,1-0,3 м за сезон) . В годы с высокими половодьями отмечается увеличение амплитуды сезонных деформаций (до 60 см за сезон), при этом во врезанных руслах на подъеме половодья идет размыв, на спаде - аккумуляция;' в шрокопойменных руслах направленность русловых деформаций на подъеме и спаде половодья также различна, но с противоположными знаками по отношению к врезанному руслу.

В пятой главе рассмотрены типы русел горных рек и их пространственное распространение на Западном Тянь-Шане, приведена методика составления "Карты русловых процессов на горных реках Западного Тянь-Шаня" и ее анализ. Как основа для типизации русел горных рек Западного Тянь-Шаня использована классификация речных русел по характеру русловых переформирований и их морфологическому проявлению, предложенная Р. С. Чаловым ( 1980, 1987, 1989 ); В таблице 5 она приведена с дополнениями и уточнениями, сделанными автором.

В качестве основных признаков, по которым выделялся тип русла, принималась степень развитости аллювиальных форм руслового рельефа ( перекатов, крутдшх гряд, побочней, осередков), обуслов-

ливащих местное изменение уклонов и чередование (в межень) мелководий с бурным течением и глубоких плесов со спокойным характером потока. Установлена зависимость граничных условий развития

Таблица 5.

Классификация типов русел горных рек и соответствующие

им значения уклонов (по Р. С Чалову,1968, с уточнениями и дополнениями автора)

Типы русла

Полуторное

Горное: а) с РАФ

б) с НАФ

в) ПВ

Интервалы уклонов(%„) у рек с площадью с площадью бассейна (кв. км.)

--1-1---1-

> 1000 | 100-1000 I 10-100 | < 10

< 7 0. 2-0. 4 Л

2. 5-14 1-3 *

3. 5-20 2-5 *

> 13

> 5

Селевое | не набл. невыработакное

Скальное ! 1.! стесненное !'

30

0. 5-6 *

5-17 5-16 *

7-40 15-27 *

> 20 > 23

> 15-30

6-26 * I 14-50 *

I

<• 30 I — Е5-60 * | 40-80 *

18-70 | 24 и > 55-105 *| 70-125'*

>23 | > 40 >100 [ >120

> 30-1001 70 И

I I

---Г

20-60 |

Примечание: "*" по классификации Р. С. Чалова; "—" по автору.

того или иного типа русла (критического уклона) от водоносности реки, выраженную через плошадь бассейна, и крупности руслообразу-щих наносов:

1р = К

9

РЯ

- 23 -

при 0- а Г или при 0 = а Г (по Д. Л Соколовскому)

рпу2

Л» '

где^т зависит от площади бассейна, К - региональный коэффициент.

Натурные определения типов русел и измерения уклонов водной поверхности показали, что в целом для рек региона характерен более широкий диапазон уклонов, соответствующих каждому типу русла, чем в исходной схеме, причем диапазоны уклонов, отвечающих разным типам русла, перекрываются на 50-70%. . Е основном это связано со значительной неоднородностью наносов, определяющей величину критического уклона на разных участках. Большая крупность при прочих равных условиях сказывается в увеличении критических уклонов, смене режимов потока и, следовательно, на форме транспорта наносов и развития русловых форм. Б результате, при с-днем и том же уклоне на реках (или участках рек) одинаковой водоносности (площади бассейна) русло может иметь разные типы, смежные по классификационной схеме.

Схема классификации русел горных рек была дополнена двумя специфическими типами, широко представленными в рассматриваемом регионе и характеризующимися особым механизмом образования и формой транспорта наносов. Пергы? из них встречается на реках с площадью бассейна 1000 кв. км и по диапазону соответствующих ему уклонов, отвечает класиам порожисто — водопадных и геркых русел с неразвитыми аллювиальными формами на реках с площадью бассейна 1000-100 кв. км и веем классам горных русел - на остальных реках. Это - селевые русла, выделенные в зонах транзита и аккумуляции селей, где образуются беспорядочные скопления неоднородного твердого материала, развитие русла полностью контролируется частотой прохождения селей, а также количеством выносимого ими материала. От этого зависит, Судет ли происходить периодически полная трансформация русла или оно будет сохраняться, лишь частично изменяясь под влиянием селя, Б первом случае наносы скапливаются в результате мощных пульсационяых выбросов; энергии речного потока в межселевсй период хватает только на пассивную моделировку русла с постепенным развитием русловых форм, соответствующих данному диапазону уклонов. При частой повторяемости селей русло практически постоянно находится г соргсчнеп невыр-аСо-танлего, как. ;; после катастрофических селей на относительно ле-

=¥4

больших реках с редким! селепроявлениями, когда крупность основной массы селеЕого материала заметно больше крупности'наносов, перемещаемых водными паводками в ме.^^чевой период. Прьм^-ом тагах различных uv условиям формирования русел могут служить реки Камчик и Карабаусай (в пределах их. конусов выноса).

Селевые невыработэнные русла имеют .уклгны от S3 до ICS Однако в начальный период формирования русла на селевых отложениях диапазон уклонов намного шире, так как непосредственно после прохождения селя подобное русло формируется на любом участке, гд? возможно аккумуляция селевого материала. Поэтому уклон селевых русел изменяется фактически от первых на пологих конусах выносов рек, выходящих в широкие днища долин или межгорные котловины—до-! 00-и-более ^_у_малых_рек.___

Русла, стесненные скалами, выделены в особый тип. ОшГразвиты в районах интенсивного врезания рек и представляют собой своеобразные лотки с незначительной шероховатостью ложа, в которых создаются условия, благоприятные для ускоренного транспорта влекомых наносов. Наблюдаются они в основном на крупных реках; на малых реках этому типу русел соответствуют скульптурные порожисто-водопадные русла. Основные отличительные черты скального русла -практически полное отсутствие аллювиальных русловых форм, очень высокая скорость потока при небольших уклонах, скальные или сложенные высокопластичными плотными глинами или глинистыми сланцами берега и ложе реки, местами - выступы скалы на дне и у берегов С участок русла Пскема возле с. Джауджурек и др.), наличие р русле отдельных крупных глыб и валунов, попавших в него со склонов и образующих разветвления потока. При такой морфологии русла река в половодье занимает все днище долины, поток оказывается расположенным в неразмываемых берегах. Влекомые наносы на таких участках в половодье перемещатся транзитом в безгрядовой форме. Расход влекомых наносов в лотковом русле выше, чем при других типах русла вследствие увеличения скорости потока и низкой шероховатости ложа. Аккумуляция наносов на участках лоткового русла может происходить только на спаде паводка на отдельных участках или при мощных селевых выбросах из притоков, поступлении лавинного, ссыпного и другого материала со склонов.

Одним из результатов исследований является карта "Русловые процессы на реках Западного Тянь-Шаня" масштаба 1:250000, в основу которой положен принцип выделения типов русел по уточненной

классификационной схеме. Наряду с этим на карте показаны размеры русел (ширина), кинематические, reoлого-геоморфологические и гидрологические условия их формирования очертания русел в плане, условия развития горизонтальных деформаций , состав руслообразую-щих наносов. Для более детального представления о руслоформирую-щей деятельности рек и обусловливающих ее факторов составлена серия вспомогательных карт: а) геоморфологических условий руслофор-мирования и районирования по типам русел малых рек; б) карта се-леопасности; в) геолого-литологическая карта с выделением пород по их эрозионной устойчивости; г) карта-схема зональных модулей годового стока и его изменчивости; д) карта-схема зон мутности и поясного смыва.

Составленная карта позволяет дать региональную характеристику русловых процессов на реках Западного Тянь-Шаня. Основными особенностями распределения типов русел рек в регионе- являются следующие :

1) на крупных реках - сохранение общей направленности развития русла на больших по протяженности участках с более частой, чем у равнинных рек, сменой местных условий руслоформирования и резким переходом от одного типа русла к другому;

2) преобладание на всех малых реках порожисто-водопадных русел;

3) существенное влияние селевых выбросов из притоков на изменение типа русла главной реки вплоть до образования порожисто-водопадного русла;

4) высотная поясность в распространении основных типов русел горных рек как в направлении от предгорий к высокогорьям, так и от главных рек к гребням горных хребтов;

5) изменение общего характера распространения разных типов горных русел и условий их формирования в направлении от бассейна Угама до бассейна Ахангарана. Это проявляется в увеличении количества и протяженности широкопойменных участков, преобладании ■ лотковых русел в бассейнах Пскема и Чаткала (средняя часть региона) , увеличении относительной дальности проникновения в горную область типов русел, соответствующих меньшим уклонам, снижении роли селевых явлений в формировании русел главных рек.

Основные выводы.

1. Наряду с общими для любых типов русгл гидродинамическими факторами руслоформирования, большую роль на горных реках Байад-

ного Тянь-Шаня играет геолого -геоморфологическое строение., определявшее продольные уклоны, условия развития горизонтальных русловых деформаций, количество и крупность поступающего в реки крупнообломочного материала, а также существование скальных стесненны;-: участков рек. Особенностью региона является значительное Елияние селевой, а также лавинной [в верховьях per.) деятельности на морфологию русел, характеристики аллювия и русловые деформации.

2. Продольные профили крупных рек в основном имеют вогнутую форму; профили малых рек прямые, ступенчатые и др.. Закономерные тенденции в изменении уклонов по длине рек нарушаются селевыми процессами, а также Благодаря местным особенностям геолого-геоморфологического строения долин.

-3—По--условиям-прохожден11я-русдофорэд1рующе1х^_рас2шда воды реки региона делятся на две группы : с одним-, ' (Угам^ ;^тгг-Егр&мл (Чаткал, Пскем) интервалам!!.

4. Основным фактором изменения средней крупности руслообразув-щих наносов являются склоновые и селевые процессы, влияние которых затушевывает общую тенденцию уменьшения среднего диаметра от истока к устью и обусловливает отсутствие связей средней крупности наносов отмостки с характеристиками потока и русла. Гидравлическая сортировка проявляется на графиках связи лишь в верхней огибающей поля точек: средняя скорость течения ограничивает максимально возможную среднюю крупность транспортируемых наносов.

5. Особенности транспорта донных наносов определяется типом русла, их высокой средней крупностью и наличием аллювиальной отмостки: а) на участках скального стесненного русла поступающие накосы транзитом выносятся за их пределы, образуя лишь случайные скопления в зонах скоростной тени за выступами берегов; 6) в порожисто-водопадном русле на значительных площадям дна за выступами коренных пород и крупными валунами транспорт наносов прекращается; в) в русле с неразвитыми аллювиальными формами интенсивность транспорта наносов практически одинакова .по всей ширине русла; г) в русле с развитыми аллювиальными формами основное количество наносов переносится в стержневой зоне русла; на поверхности затопленных прирусловых отмелей транспорт наносов замедлен и носит обычно стохастический характер. По этой причине крупные русловые переформирования, определяющие морфологический облик русла, происходят лишь при экстремальных паводках, когда возможен

срыв отмостки и массовое движение наносов по всей ширине русла.

6. Наиболее приемлемой формулой расчета неразмывающих скоростей потока для рек региона. является формула Г. Л. Шзмова, что подтверждено результатами экспериментальных исследований. По материалам последних предложена методика оценки удельного расхода галечно-валунных наносов на прирусловых отмелях.

7. На фоне общего направленного врезания рек со скоростями до 0. 01-0. 4мм/год происходят вертикальные русловые деформации периодического характера, связанные с пульсапионными выбросами в русла большого количества крупнообломочного материала в результате прохождения селей по притокам. В настоящее время большинство рек находится в стадии размыва русловых отложений, идущих со скоростью 1-6 см/год; величина сезонных переформирований невелика и не превышает среднюю крупность русловых отложений (0.1-0.3 м.-'еезон). Скорость вертикальных деформаций тесно связана с типами русла; наибольшие значения средней скорости врезания рек характерны для участков скального стесненного русла (скальные лотки), где проявляется наиболее сильно дефицит наносов.

8. Для рек региона характерен широкий диапазон уклонов, соответствующих каждому морфодинамическому типу русла. Разработана скользящая шкала критических уклонов и выполнено ее обоснование. Классификация горных русел дополнена двумя специфическими типами, характеризующимися особым механизмом образования и формой транспорта наносов: скальным стесненным (лотковым) и селевым типами русел.

9. По итогам проведенных исследований составлена научно-справочная карта русловых процессов рек Западного Тянь-Шаня, позволившая охарактеризовать пространственное распространение различных типов русел, условий их развития и особенностей проявления русловых деформаций. Карта может найти применение при инженерном и водохозяйственном проектировании в долинах и руслах горных рек региона.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Задачи исследования руслоеых процессов горных рек Западного Тянь-Шаня и их прогнозирование в условиях интенсивной антропогенной нагрузки. //Тезисы науч. конф. "Экологические проблемы при-

родопользования в Узбекистане", г. Самарканд,1989, с. 125. ( соавтор Р. С. Чалов);

2. Некоторые результаты исследования русловых процессов на горных реках Западного Тянь-Шаня //Матер, конф. "Проблемы геоэкологии и природопользования горных территорий". Прже-вальск, 1990, с. 106-107;

3. Особенности формирования морфологических типов русла и руслообразущих наносов на горных реках бассейна Чирчика//Матери-алы III съезда географического общества УзССР, Ташкент,1990, с. 321;

4. Морфодинамика русел рек Западного Тянь-Шаня и ее связь с денудационными процессами //Эрозиоведение: теория, эксперимент, ирактикагТезисы—докладов—Всесоз.—науч.—конф.—IL-, МГУ,—1991 ,— с. 97-98. (соавтор - Р. В. Лодина);

5. Комплексное исследование русловых процессов рек Западного Тянь-Шаня и их результаты //Шестое межвузовское ксорд. совещ. по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Ташкент,Таш-ГУ,1991,с. 84-85;

6. Исследование руслообразуюших наносов горных рек и их динамика (на примере рек Западного Тянь-Шаня)//Шестое межвузовское коорд. совещ. по проблеме эрозионных, русловых и устьевых процессов. Ташкент,ТашГУ, 1991,с. 53-54. ( соавтор - Р. В. Лодина);

7. Русловые исследования на горных реках Западного Тянь-Шаня и их место в комплексном изучении водных ресурсов //Рациональное природопользование горных стран. Материалы науч. конф. Бишкек, 1991, с. 114-115. (соавторы - Р. В. Лодина, Р. С. Чалов);

8. Картографирование русловых процессов на горных реках Западного Тянь-Шня. //Рациональное природопользование горных стран. Материалы науч. конф. Бишкек, 1991, с. 94. (соавторы-И. В. Крыленко, Р. С. Чалов).