Условия формирования селевых потоков в бассейне реки Пшеха

УДК 355.474.4

Условия формирования селевых потоков в бассейне реки Пшеха

Г.А.Сергеева, Л.Л.Волобуева, Е.А. Кривошеева

Бассейн верхнего и среднего течения р. Пшехи расположен на горной территории, которая охватывает систему хребтов северного склона северо-западной части Большого Кавказа, имеющих общее направление запад-северо-запад - восток-юго-восток, котловины между хребтами, западную часть плато Лагонаки. Бассейн имеет сложное орографическое строение и разнообразный рельеф, оказывающий значительное влияние на гидрологию, климат и формирование селевых потоков.

Селевые потоки обусловлены тектоно-орографическими, геоморфологическими, геолого-литологическими, гидрометеорологическими, почвенно-растительными и антропогенными факторами формирования. Образование твердой составляющей формирующихся в бассейне р. Пшехи селевых потоков напрямую зависит от этих орографических элементов, в основе которых лежат определённые морфоструктуры, характеризующиеся отличиями в геологическом строении, морфографии и морфометрии рельефа. Горный рельеф вызывает высотную зональность климата, обуславливающую поясное распределение ландшафтов и их неотъемлемых компонентов - почв и растительности. Почти вся рассматриваемая территория занята растительностью горных лесов и только западные склоны горных массивов Мессо, Пшехо-Су - субальпийской и альпийской растительностью. С высот 2100 м субальпийская растительность сменяется низкими альпийскими разнотравными лугами. Под травянистым покровом развиты горнолуговые торфянистые и торфянисто-щебневатые почвы отличающиеся незначительными коэффициентами фильтрации атмосферных осадков, что является одной из причин большой активности эрозионных и гравитационных процессов. Это зона зарождения и формирования селевых очагов, формирующихся в среднегорье. Такие селеформирующие факторы, как крутизна склонов, горные породы, слагающие бассейн, запасы рыхлообломочного материала, из года в год изменяются мало. Поэтому основными условиями, определяющими образование селевых потоков, являются гидрометеорологические. Они прямо влияют на селепроявления через следующие свои показатели: режим температуры воздуха, количество, состав и интенсивность атмосферных осадков, увлажненность территории, толщина снежного покрова, наличие малых рек и их паводочный режим. Преобладание среднегорного рельефа с небольшими колебаниями абсолютных и относительных высот в сочетании с особенностями циркуляции атмосферы создают определенный температурный режим на рассматриваемой территории. Закономерным для температуры воздуха является её понижение с увеличением абсолютных высот (табл. 1).

Таблица №1

Средняя месячная, за холодный (Х1-111), тёплый (1У-Х) периоды и за год температура воздуха по высотам, °С [1]________________________________________________________________

Месяцы

I

II III IV У VI VII VIII IX X XI XII Х1-Ш 1У-Х Год

-2,0 | -1,1 3,2 9,2 14,2 Даховская 504 м над ур. м 16,6 19,6 18,9 14,6 10,0 0, ,9 4, 1,0 14,7 9,0

,4 0, - ,2 2, - 2,9 8,1 12,7 Гузерипль 668 м над ур. м. 15,8 18,2 17,6 13,2 8,9 3,6 | -0,5 | 0,7 13,5 8,2

-3,6 | -2,2 1,5 6,7 11,4 1000 м над ур. м. 14,1 | 16,4 | 15,7 | 11,6 | 7,8 3,0 | -1,5 | -0,5 1 12,0 6,7

00, 3, - ,4 5, - -0,5 4,2 8,8 1500 м над ур. м. 11,8 14,1 13,2 9,2 5,5 ,4 3, - ,2 -2,4 1 9,6 4,6

,0 6, - ,6 7, - -2,7 1,8 6,4 2000 м над ур. м. 9,4 11,6 10,7 6,8 3,0 ,5 5, - ,0 - -4,6 1 7,1 2,2

2500 м над ур. м.

Среднегодовая температура воздуха понижается от 9,0 °С на высоте 504 м до -0,2 °С на высоте 2500 м. Она положительна до высоты 2450 м у истоков бассейна р. Пшехи (р. Пшехасу и ручей Водопадистый) (табл. 1).

До высоты 2000 м средние месячные температуры воздуха положительны весь теплый период (апрель-октябрь).

Общей закономерностью влияния гор на атмосферные осадки является увеличение их количества с высотой до определенного предела. На рассматриваемой территории в среднем годовое количество осадков изменяется от 1450 мм на высоте 500 м до 2750 мм на высоте 1800 м.

Общей закономерностью влияния гор на атмосферные осадки является увеличение их количества с высотой до определенного предела. На рассматриваемой территории в среднем годовое количество осадков изменяется от 1450 мм на высоте 500 м до 2750 мм на высоте 1800 м. Выше количество осадков уменьшается и на высотах 2000 и 2500 м составляет соответственно 2725 и 2700 мм (табл. 2).

Таблица № 2

________________Г одовое количество осадков (мм) по высотам__________________

Высота, м Г одовое количество осадков, мм

500 1450

1000 1950

1500 2450

1800 2750

2000 2725

2500 2700

В селеопасный период (I-XII) атмосферные осадки на высотах около 2000 м, в зоне формирования селевых очагов, выпадают в жидком (32 %), твердом (51 %), смешанном (17 %) виде. В основной селеопасный период (III-XII) количество жидких осадков увеличивается до 48 %, а вместе со смешанными они составляют 66 %. В периоды наибольшей селеопасности в июне они составляют 82 % (табл. 3). Эти осадки принимают активное участие в увлажнении рыхлообломочного материала, а следовательно, - в селеобразовании.

Таблица № 3

Среднемесячное количество твердых, жидких и смешанных осадков в селеопасный период (I-XII) в % от общего их количества,

М Ачишхо (1880 м над ур. м.) [1]

Месяц Твёрдые Жидкие Смешанные

Селеопасный период (І-ХІІ) 51 32 17

Основной селеопасный период (ІІІ-ХІІ) 34 48 18

Периоды наибольшей селеопасности: IV 60 12 28

УІ 4 82 14

Х-ХІ 41 24 35

Импульсом к началу селевого процесса служит максимальная интенсивность ливня более 0,1 мм/мин. Следовательно, критическая норма селеформирующих осадков на рассматриваемой территории составляет от 75 до 100 мм за 12 ч. Ливневые осадки приводят к образованию селей в единичных селевых бассейнах, а фронтальные - во многих. Сумма осадков за предшествующие месяцы и толщина снежного покрова характеризуют увлажненность территории.

Снежный покров принимает непосредственное участие в формировании речного стока и является одним из основных факторов селеобразования на рассматриваемой

территории. Снежный покров появляется в котловинах рек Пшехи и Цице на высотах 300400 м в конце ноября - начале декабря, на склонах хребтов высотой 900-1500 м - в начале-середине ноября, на высотах 2000-2500 м - начале-середине октября.

В относительно тёплый осенне-зимний период, когда наблюдаются среднемесячные температуры воздуха выше средних многолетних значений, устойчивый снежный покров до высот 1000 м может вообще не образовываться. В такие годы в осенний период большая увлажненность территории вызвана жидкими и смешанными осадками, годовой максимум которых приходится на октябрь-ноябрь. Залегание неустойчивого снежного покрова затягивается до декабря-января, иногда даже на всю зиму. К его периодическому стаиванию приводят частые оттепели, которые нередко сопровождаются дождевыми паводками на реках. Такая метеорологическая ситуация (около 30 % зим) может привести к формированию снего-дождевых селей в декабре-феврале.

Сход устойчивого снежного покрова происходит через 40-48 дней после перехода средней суточной температуры воздуха через 0 °С и определяется также высотным положением: до высоты 1000 м он разрушается в течение марта; до высоты 1500 м - в течение апреля; выше 1500 м - в мае-июне. Сход снежного покрова сопровождается растянутым весенне-летним половодьем.

Увлажнённость территории в весенне-летний период зависит от толщины снежного покрова, а бассейн реки Пшехи занимает одно из первых мест на Северном Кавказе по этому показателю. Средняя наибольшая толщина снега возрастает с увеличением абсолютных высот и составляет от 14-81 см на высотах 400-1000 м до 175-340 см на высотах 1500-1800 м. Максимальная толщина снега в бассейне составляет 31-183 см на высотах 300- 1000 м и 405-501 см на высотах 1500-1800 м (табл.4).

Таблица № 4

Вертикальное распределение средней наибольшей (1) и ___________максимальной (2) толщины снежного покрова (см), в бассейне р. Пшехи__________

Высота, м

Показатель 300 400 600 800 1000 1500 1800

1 17 14 19 36 81 175 340

2 31 56 75 155 183 405 501

Такие многоснежные зимы обеспечивают многоводность года с хорошим увлажнением твердой составляющей селей. Если за ними следует очень тёплая весна, со средними месячными температурами воздуха выше средних многолетних значений в марте-апреле, процесс увлажнения грунтов ускоряется. Такая метеорологическая ситуация может вызвать высокий пик половодья в апреле и формирование селей снеготаяния. Если на такое половодье накладываются дождевые паводки, то формируются снего-дождевые селевые потоки.

Предлагаемая работа, основанная на исследованиях, отчётах, обобщающих документах и публикациях ОВГИ СК ГМЦ, данных о селепроявлениях, содержащихся в литературных источниках, а также на архивных и справочных материалах, является попыткой авторов обобщить имеющиеся материалы о селевой деятельности на территории в бассейне р. Пшехи. Основной целью проведённых исследований является комплексная характеристика селевых явлений и условий их развития.

Литература

1. Волобуева Л.Л., Заруднев В.М., Лурье П.М. Условия формирования селевых потоков, селеопасные районы Северного Кавказа//Тр. Российская конф. по селям. Нальчик: ВГИ, 2003.

2. Сергеева Г.А., Волобуева Л.Л., Кривошеева Е.А.. Селевые явления Карачаево-Черкесской республики // «Техносферная безопасность»: Материалы международной научно-практической конференции. Вып.13.Ростов-на-Дону,2011,с.252-255.