Главная  Кадровый состав  Исследовательские проекты
 История лаборатории Экспедиции 

 Лаборатория общей геокриологии (ЛОГ)

 
Идет большая вода

Хантайское водохранилище — одно из двух крупных полярных водохранилищ в нашей стране (наряду с Вилюйским в Якутии), оно расположено на севере Красноярского края, в зоне многолетней мерзлоты. Сама река Хантайка впадает в Енисей примерно в 70 километрах ниже по течению от города Игарка.

Никита Тананаев, ведущий научный сотрудник Института мерзлотоведения имени П. И. Мельникова СО РАН в Якутске, рассказывает GEO, что водохранилище сейчас постепенно разрушает собственные берега. Из-за этого увеличивается его объем и площадь акватории — меняется структура водного баланса, и «хотя изменения эти незначительны, теоретически это может повлиять на режим работы самого гидроузла».

 

Тананаев и его коллеги в ходе экспедиции в район водохранилища в сентябре 2015 года собирали данные о состоянии берегов его залива на юге, чтобы оценить скорость их разрушения в последние два года. Сам этот залив когда-то тоже был озером, но примерно в середине 1980-х годов его «поглотило» водохранилище.

«Если бы берега просто разрушались, это, может быть, и не приводило бы к катастрофическим [последствиям], но по берегам много озер… Из водохранилища в норме вытекает только одна река — та, на которой стоит гидроузел. Если вдруг в процессе разрушения берегов и присоединения озер окажется, что из водохранилища начинают вытекать еще другие реки, то последствия этого предсказать сложно», — сказал Тананаев.

Само по себе разрушение берегов водохранилищ (так называемая переработка) — обычное дело: первые несколько лет после заполнения чаши водохранилища этот процесс происходит очень интенсивно, а затем замедляется. Кроме того, от «нормальной» волновой эрозии берега можно защищать, например, с помощью волнорезов.

В случае с Хантайским водохранилищем, построенным на многолетней мерзлоте, помимо процессов, характерных для средней полосы России, действуют и мерзлотные процессы. Кроме того, «защититься от теплового воздействия воды, в отличие от волновой эрозии, теоретически можно, но сложно» и дорого, отмечает Тананаев.

«Поскольку вокруг водохранилища за полярным кругом никто не живет, то, в принципе, процесс разрушения берегов в очень удаленных местах от населенных пунктов не интересен: раз никому этот процесс не угрожает, раз он не опасный, то и пусть он происходит. Но вот здесь не очень понятно, насколько этот процесс опасен с точки зрения возможности переброски стока. То, что такая возможность теоретически даже есть, — это уже само по себе интересно», — рассказывает Тананаев.

Ученые собрали спутниковые снимки района, от самых свежих до снимков с американских спутников 1960-х годов — по ним видно, что примерно с 1980-х годов водохранилище начинает «прирастать» небольшими озерами. Перемычки суши между ними и заливом на юге разрушаются, и если эта тенденция сохранится, то рано или поздно на пути искусственного водоема окажется озеро Щучье. Из него вытекает река Желтая, которая впадает в реку Сухариху. Та, в свою очередь, впадает в Енисей — более чем на 100 километров выше по течению, чем Хантайка.

Скорее всего, «поглощение» мелких озер идет во все стороны, а не только на юге Хантайского водохранилища, но это направление интересует ученых именно потому, что там оно «движется» в сторону Енисея. По оценкам исследователей, Хантайское водохранилище от реки отделяет еще примерно полтора километра «пути» — пока не ясно, как быстро оно сможет преодолеть это расстояние.

По словам Тананаева, как выглядят сейчас мерзлотные условия в том районе, неизвестно. Их не изучали с 1980-х годов — а тогда сотрудники мерзлотной станции занимались ими именно по причине наблюдаемых «слияний и поглощений».

«Тогда вывод, который сделали наши коллеги — что это не так опасно, что процесс затухнет сам собой, естественным путем. Мне почему-то кажется, что это не так», — сказал ученый.

Он поясняет, что, судя по тем данным, которые группа получила в экспедиции, очень часто за быстрое разрушение берегов ответственны оползни и сплывы, вероятность которых определяется геологическим строением берега.

«Мы видели, что на западном берегу, который разрушается быстрее, чем восточный, мы практически везде в береговых откосах встречаем горизонты очень сильно насыщенных влагой, очень пластичных суглинков… Вполне возможно, до середины 80-х годов, когда, по данным метеостанции Игарки, началось изменение мерзлотных условий, сезонное протаивание [мерзлоты] не достигало этих суглинков, и сами склоны, и берега были более устойчивы», — отмечает ученый.

Сейчас же сезонноталый слой захватывает эти суглинки, они резко перенасыщаются влагой, и по ним, «как по маслу — в прямом смысле слова, потому что консистенция схожая — берега едут, едут и едут вниз». Тананаев подчеркивает, что пока это лишь гипотеза, которую еще предстоит доказывать.

 

Ученые планируют продолжить исследования и, в частности, с помощью анализа данных дистанционного зондирования и сопоставления их с собственными полевыми измерениями понять, с какой скоростью берега разрушались на разных этапах «жизни» водохранилища.

«Если выяснится, что всё это происходит, но происходит медленно, вяло и неинтересно, то мы можем прийти к тому же выводу, что и наши предшественники… Если окажется, что, напротив, процессы очень быстрые, опасность реально существующая, то тогда есть смысл везти туда буровую технику, ставить скважины и повторять фактически то, что делали в 80-х годах», — сказал Тананаев.

Похожие береговые процессы идут и на Вилюйском водохранилище — в августе-сентябре 2011 года там побывали ученые Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета и Вилюйской научно-исследовательской мерзлотной станции Института мерзлотоведения имени Мельникова.

В статье в «Приволжском научном журнале» от 2012 года они заключают, что при незначительной протяженности размываемых берегов в 13 процентов длины береговой линии «берегопереформирование на Вилюйском водохранилище не приводит к практически значимому изменению со временем площади его водного зеркала».

Тананаев отмечает, что нужно также понять, «что же все-таки будет, если неблагоприятный сценарий воплотится в жизнь, и произойдет перехват [Хантайского] водохранилища». Термин «перехват» обычно применяется для речных систем, когда одна река удлиняет себя со стороны истока до тех пор, пока не пересечет водораздел и не станет отвлекать воду из другой. Такие перехваты есть на европейском севере России в Магаданской области и, например, в Южной Америке.

«Но для водохранилища, если это произойдет, это, наверное, будет первый случай», — заключает Тананаев.

 Источник информации: http://www.geo.ru/ekologiya/idet-bolshaya-voda

Unless stated otherwise, all photographs on this website are by the Melnikov Permafrost Institute staff members
(Sergey Serikov, Yuri Murzin, Leonid Gagarin, Mikhail Grigoriev, Alexander Fedorov, Sergey Gulyi, Ivan Vakhrin, Andrey Litovko, Stepan Varlamov and others).


Siberian Branch | Russian Academy of Sciences

Copyright © 2011-2020. All rights reserved.