Особенности русловых процессов в воложке Куропатка в пределах Волгоградской агломерации

И.В. Петров
аспирант, Волгоградский государственный педагогический университет
Особенности русловых процессов в воложке Куропатка в пределах Волгоградской агломерации.
научный руководитель – профессор Р.С. Чалов
Волгоградская агломерация располагается по берегам р. Волги в нижнем бьефе Волжской ГЭС и по ее многочисленным рукавам и протокам. Но если самой Волге уделяется в литературе большое внимание, то рукава и протоки (воложки) оказываются вне сферы внимания исследователей. Для Волго-Ахтубинской поймы характерно наличие многочисленных подобных пойменных проток («воложек»), расчлиняющих ее на отдельные массивы и сохраняющих сток практически все время. Некоторые из них имеют достаточно широкие русла и, ответвляются от главной реки, вскоре вновь соединяются с ней. Крупнейшей воложкой Волги в пределах городской черты является Куропатка. Однако даже в «Атласе русловой морфодинамики Нижней Волги» [2009], не только степень генерализации карт не позволила отразить многообразие русловых форм воложки; в нем показаны лишь ее исток и устьевая часть, хотя русло и берега протоки подвергаются существенным изменениям, сопровождающим размывом заречных поселков и дачных участков, а в прошлом по ней осуществлялось судоходство.
Задачей исследования было выявление морфодинамики русла воложки Курапатки, определение условий его развития, изменений морфометрических характеристик во времени, воздействие русловых процессов на хозяйственную деятельность. Анализ проводился по космоснимкам, отражающим состояние местности на 2003 и 2008 гг.; для ретроспективной характеристики переформирований использовались данные И.В. Попова за 1913-1960 гг., т.е. за период до регулирования Волги Волжским гидроузлом.
Русловые переформирования Волги, ее протоков и рукавов между Волгоградом и Каменным Яром, отражены в рельефе Волго-Ахтубинской поймы, фиксирующим былое размещение наиболее крупных воложек, ериков и озер. По мнению Н.А. Самуся [3], один из этапов эволюции русла оставил в долине Волги систему ерик Верблюд – нижнее течение Куропатки (от Тумака и южнее), следующий этап – верхнее течение Куропатки – Щучий проран (рис. 1). Куропатку и Волгу разделяет система островов Голодного и Сарпинского. Исток Куропатки находится в 20 км по судовому ходу от
Рис. 1. Карта-схема района исследования.
Волжской ГЭС возле г. Краснослабодска; вновь соединяется она с Волгой на 50 км. Протяженность воложки Куропатка около 23 км, ширина русла – от 380 до 870 м.
Водность Куропатки определяется режимом стока главной реки и его изменениями, т.е. попусками из Волжской ГЭС. В составе русловых отложений воложки Куропатка, как и русла Волги ниже плотины Волжской ГЭС преобладают разнозернистые пески (средний диаметр – от 0,15 до 0,50 мм) [1]. На излучинах в активно размываемых пойменных берегах вскрываются старичные отложения, представленные высокопористыми илами, глинами, суглинками и супесями. Положение воложки среди пойменных берегов, сложенных рыхлыми аллювиальными отложениями, определяет слабую сопративляемость берегов размывам и общую слабую утойчивость ее русла.
Задержка водохранилищем стока наносов и перераспределение во времени стока воды приводит к изменению русловых процессов в нижнем бьефе гидроузлов: здесь происходит общий размыв русла и сопровождающее ему понижение уровней воды ниже гидроузла. При этом врезание основного русла Волги, в воложке Курапатке, наоборот происходит аккумуляция наносов и она со временем мелеет, утрачивая свою роль как элемента руслового разветвления (рис. 2.)
Действительно аккумуляции наносов в истоке Куропатки существенно изменила ее роль в морфодинамике русла Волги в целом, превратив ее из рукава руслового разветвления в пойменную протоку. В настоящее время воложка Куропатка характеризуется сложной динамикой русловых переформирований. Выделяются два участка интенсивных переформирований русла (в районе п. Волгостроя и в районе х. Тумака), различающиеся по направленности и интенсивности горизонтальных деформаций. Они определили развитие двух излучин, которые образуют русло воложки. Излучина с вершиной у п. Волгостроя – крутая излучина длиной – 7,3 км, шаг – 4,5 км, степень развитости 1,62. Излучина с вершиной у хутора Тамака пологая длиною 12,7 км, шаг – 10 км, степень развитости 1,25.
Величина и интенсивность размыва береговых уступов излучин зависит от их геолого-геоморфологического строения (его можно отнести к относительно постоянному фактору) и водности рукава (протоки). Зарегулированность стока обусловила рост осередков и отмелей, а их зарастание привело к увеличению площади островов.
Наиболее серьезной проблемой является размыв берегов острова Сарпинского в районе пристани Культбаза и осложнение судоходной обстановки в районе пристаней Бакалда и Островная.
После создания Волжской ГЭС, резко усилились размывы левобережной поймы в русле Волги между гидроузлом и Краснослабодском, вследствие изменения положения стрежня потока. Продукты размыва обусловили интенсивное занесение находящегося ниже Краснослободска истока Куропатки, где стали образовываться отмели и осередки. Возле Краснослободска сформировалось 2 осередка один площадью 0,61 кмІ; второй, ниже его на 500 м – площадью 0,4 кмІ. Для этого участка характерны также локальные размывы верхней части (оголовка) о. Голодного; продукты этого размыва формируют косу ниже по течению, которая с 2003 по 2008 гг. изменилась более чем на 300 м. В результате стал заноситься наносами водовыпуск очистных сооружений, находящихся на о. Голодном, осложнился подход пассажирских судов к пристани Островная.
Интенсивно идет размыв косы, отходящей от набережной в г. Краснослабодске: в 2004 г. ширина косы составляла 40-80 м, в 2008 г. 25-40 м. В половодье 2004 г. коса была отторгнута от берега, в результате чего образовался осередок площадью более 0,035 кмІ. В дальнейшем происходит постепенное смещение осередка вниз по течению, вследствие размыва его приверха и намыва ухвостья: с 2004 по 2008 гг. на 260 м, т.е. смещение составило более 60 м в год. Площадь осередка к 2008 г. достигла 0,05 кмІ. Осередок интенсивно зарастает кустарниковой растительностью.
Ниже г. Краснослободска размыв берега привел к угрозе разрушения базы отдыха в районе п. Второй Пятилетки. Отдельные постройки находились в 10 м от берега уже в 2004 г. Однако вследствии отклонения стрежня потока размыв берега сменился аккумуляцией наносов, что привело к формированию побочня на протяжении почти 1 км, ширина которого к 2008 г. достигла 100 м. Напротив п. Второй Пятилетки формируется и смещается вниз по течению осередок. В 2008 г. площадь его достигала 0,3 кмІ, смещение составило более чем на 200 м с 2003 г.
Значительную сложность для судоходства представляет смещение подвижных кос и побочней вдоль берега. Так, ниже по течению от п. Второй Пятилетки из-за роста и смещения песчаной косы, с 2003 по 2004 гг. пристань Бакалда была перенесена на 80 м вниз по течению; однако с 2004 по 2008 гг. коса сместилась еще на 160 м, и пристань оказалась в образовавшемся затоне, что нарушило прямой подход пассажирских судов. За период с 2003 по 2008 гг. смещение косы вниз по течению составило около 500 м. В 2009 г. это привело к необходимости переноса пристани, но уже не вниз по течению от населенного пункта и садовых участков, а вверх по течению на 1800 м (к поселку Вторая Пятилетка).
В воложке Куропатке наблюдаются интенсивные деформации излучин. Наиболее активно размыв берегов фиксируется на вогнутых берегах крутых излучин. Благодаря резкому повороту речного русла стрежень потока почти под прямым углом прижимается к правому берегу в районе п. Волгостроя и пристани Культбаза. За период 1990–1998 гг. определена средняя скорость отступления берега о. Сарпинского в районе пристани Культбаза по данным сопоставления космоснимков и локальной топосъемки. Скорость размыва берега на протяжении около 2,5 км в самой активной зоне составлял от 2–3 до 6–8 м/год. В 1999 – 2001 гг. отмечалось более активное отступление берега в районе пристани Культбаза (2–3 м/год) и снижение скорости размыва берега на краях зоны активного размыва (0,4 – 1,2 м/год). Интенсивность



Рис. 2. Схема переформирования берегов воложки Куропатка.

размыва увеличилась в период с 2004 по 2008 г., приведя к отступлению берега от 30 м в районе п. Волгостроя и до 70 м в районе пристани Культбаза (скорость 7–17 м/год). Деформации излучины приводит к разрушению строений п. Волгостроя и садовых участков в районе пристани Культбаза. В 2003 г. в п. Волгострое 8 домовладений, к тому времени уже частично брошенных, находились на расстоянии 50 м от берегового уступа; к 2009 г. они были смыты. В садоводческом обществе в районе пристани Культбаза за аналогичный период было смыто 10 садовых участков. Активный фронт размыва составляет около 3 км. Данный район является наиболее напряженным участком реки с точки зрения опасности проявления русловых деформаций; не только из-за высокой скорости и протяженности фронта отступания берегового уступа, но и вследствие большой плотности сооружений на берегу. Практически по всему фронту размыва привершинной части излучины вогнутого берега протянулись садовые участки. Целые улицы дачных поселков разрушаются. Одновременно при этом осложняется судоходная обстановка и нарушаются рекреационных качеств прибрежной зоны. Компенсации потерь требуют немалых затрат.
Разновысотность и неоднородность отложений являются причиной переформирований на участках берега острова Голодного, устья Щучьего прорана, района пристани Культбаза. Прибрежные и береговые мысы и затоны, создают условия для возникновения водоворотов. Учитывая значительное годовое и суточное изменения уровней воды, рыхлость отложений, слагающих берег, морозное выветривание пород обрывистого берега, естественный размыв берегов идет достаточно бурно, а смытый материал откладывается на песчаных отмелях ближе к нижней оконечности острова. По существующей классификации, применяемой для берегов рек и водохранилищ, берег в районе разрушения можно отнести к обвально-осыпному типу, однако эти явления провоцируемые подмывом его водным потоком, последний обуславливает то, что процесс разрушения здесь идет в течение года.
Размытый материал частично откладывается ниже по течению в районе хутора Зайчики, где развивается побочень, достигший к 2008 г. на площади около 3,2 кмІ. Стрежень потока прижимается к противоположному берегу, что приводит к его размыву. Фронт размыва охватывает весь вогнутый берег излучины и составляет более 4,3 км. Темпы размыва достаточно велики – с ноября 2003 г. по июль 2004 г. – до 5–7 м, а с 2004 по 2008 г. – отступание берегового уступа составило до 20-40 м.
Ниже хутора Тумака в связи с увеличением ширины русла, происходит разделение стрежня потока, из-за чего возник ряд отмелей, осередков в привершинной части излучины. Мелкие короткие поперечные протоки между осередками и отмелями, а также протока, отделяющая их от пойменного берега в районе хутора Прыщевка со временем заносятся наносами, что видно при сравнении космоснимков 2003 и 2008 гг.; и при низких уровнях воды они практически перестают существовать. К 2008 г. площадь отмелей и осередков достигла более 3 кмІ. Осередки интенсивно зарастают растительностью. Благодаря зарастанию отмелей и обмелению маловодных пойменных проток, присоединению бывших осередков к пойме формируется новый пойменный участок.
Участок между хутором Тумаком и о. Спорным отличается блужданием стрежня потока, подвижностью форм руслового рельефа. Произошло перемещение стрежня потока к оголовку о. Спорного, вследствие чего находившейся выше по течению побочень «отрезается» потоком от острова и превращается в осередок. Протока расширяется, осередок перемещается вверх по течению в результате намыва его приверха и размыва ухвостья, примыкая к серии осередков ниже по течению от хутора Тумака. Протока расширяется также за счет размыва о. Спорного: с 2003 по 2008 г. его берег отступил на 22 м.
Устьевая часть воложки характеризуется различающимися по направленности и интенсивности горизонтальными деформациями. Наблюдается очень сложное разветвление характеризующееся соединением островов, отмиранием проток. История разветвления запечатлена на схемах Попова И.В.[2], которые приведены к проектному уровню, космоснимках фиксирующим современное развитие событий (рис. 2). В нижней части о. Сарпинского заносится наносами протока отделяющая от него о. Спорный. Противоположный берег имеет фронт размыва 1,5 км. С 2004 по 2008 гг. на данном участке размыв берега составил от 20 до 60 м, т.е. в год на 5-15м.
Примечания
Атлас русловых деформаций Нижней Волги/ – М.: МГУ, 2009.
Попов, И.В. Русловые переформирования р. Волги на участке Волгоград-Астрахань //Труды ГГИ. Вып. 108. 1965.
Самусь Н.А. Эволюция вершины Волго-Ахтубинской поймы// Музей как центр экологического просвещения: опыт инноваций. Сб. материалов регион. науч-практ. конф. Волгоград 2007.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
 Выполнено при поддержке РФФИ (проект 09 – 05. 00221) и гранта Президента РФ по государственной поддержке ведущих научных школ (проект НШ – 3284. 2010. 5)











Копия Копия Волга Куропатка посл дорисКопия 1913Копия 1960 поповкарта курапатка очищенная 60шрифтновый воложка 2004гHYPER15Основной шрифт абзаца

Приложенные файлы

  • doc file10.doc
    Петров И.В.
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 4