Глава 5

ДИНАМИКА АККУМУЛЯТИВНЫХ ФОРМ УСТЬЕВЫХ УЧАСТКОВ РЕК БАЙКАЛА И ХУБСУГУЛА

На Байкале повсеместно развиты различные аккумулятивные образования в дельтовых и устьевых участках рек. Они формируются в результате взаимодействия речных и озерных (морских) литогидродинамических факторов. Орографическое обрамление, морфологические особенности рифтовых котловин, в частности их удлиненная форма и практическое отсутствие шельфа, как его понимают современные исследователи [Мысливец, 1975], обусловливают более интенсивную волноприбойную деятельность в береговой зоне. На подводных склонах с крутыми уклонами, при косом подходе короткопериодных ветровых волн даже при слабом волнении возникают вдольбереговые потоки наносов. Питание их осуществляется в основном за счет твердого стока рек, в значительной мере селевого характера, особенно на Хубсугуле. Селевый снос в Байкал за несколько суток может достичь около половины годового количества поступающего в Байкал терригенного материала [Агафонов, Рогозин, 1981, 1985; Власова, 1984]. В периоды стояния высоких циклических уровней расход наносов резко увеличивается за счет абразионного питания.

По преобладанию в динамике устьевых форм берегового рельефа морских литогидродинамических факторов и особенностей питания вдольберегового потока наносов в первом приближении хотелось бы выделить формы, присущие, по нашему мнению, водоемам рифтового генезиса, например Байкалу и Хубсугулу.

Цикличность расхода наносов на устьевых участках рек, особенно на побережьях, подверженных селевым явлениям, обусловливает преимущественное распространение тех или иных специфических аккумулятивных форм устьевого рельефа. Мы выделяем такие:
формы, блокирующие устья;
формы, образующиеся в устьях, периодически подверженных селевым явлениям.

Большая часть устьев рек Байкала и Хубсугула - блокированные. В зависимости от характера блокирования мы, в частности, выделяем блокированные устья с формами, аналогичными устьевым косам, но простирающимися внутрь русла реки (лагуны), т. е. против ее течения. Мы называли их лагунными устьевыми косами. Эти аккумулятивные устьевые формы, присущие озерам байкальского типа, представлены образованиями, где наряду с устьевыми косами - составными частями устьевого бара - развиваются аналогичные формы, но внутрь устья, т. е. против течения реки - лагунные устьевые косы. Явление образования лагунных устьевых кос в условиях озера байкальского типа обусловлено характером взаимодействия речных и морских (озерных) факторов [Флоренсов, 1968; Михайлов и др., 1977] с циклическим характером уровенного режима. Удлиненная форма водоема и орографическое обрамление способствуют развитию ветров продольных направлений [Ладейщиков, 1975] с высокой повторяемостью. При крутых уклонах подводного берегового склона короткопериодные волны подходят к берегу под некоторым углом, что способствует развитию вдольбереговых потоков наносов даже при сравнительно небольшом волнении, и обусловливает постоянное стремление устья к сужению. Повышенная скорость течения в узком устье обеспечивает проникновение нагонных потоков по краям вытекающей струи (течения реки) внутрь устья, против течения. Эти противотечения в устье, насыщенные материалом вдольберегового потока наносов, формируют лагунные устьевые косы. Наиболее широко они распространены на северо-восточном побережье Байкала *.

(* Подобные формы обнаружены нами пока только на Байкале.).

Наличие подводных каньонов не приводит к дефициту нагрузки вдольберегового потока наносов, ибо их вершины расположены далеко от береговой линии и не имеют литодинамической связи с береговой зоной [Карабанов, Фиалков, 1987].

На западном побережье не наблюдаются устья с лагунными устьевыми косами. Если устьевые косы при колебаниях уровня могут уменьшаться или почти разрушаться, то лагунные устьевые косы не подвержены этому и только нарастают. Последнее происходит в периоды стояния высоких уровней, обусловленных цикличностью гидрометеорологического режима.

Плювиальные эпохи, высокие уровни оставили свои следы в устьевых формах берегового рельефа - лагунных устьевых косах, присущих только устьям рек Байкала. Так, в устье р. Баргузин (рис. 48) четко видны четыре древние латунные устьевые косы, сформировавшиеся в периоды увлажнении климата, а следовательно, и изменения гидрологического режима реки. По нашему мнению, эти четыре косы по времени соответствуют четырем положениям устья реки, формировавшимся в периоды стояний высоких уровней, выделяемых на профиле (см. рис. 13, а), когда вследствие увеличения количества твердого стока и активизации руслового и абразионного процессов речной поток выдвигается в Байкал, формируя свое русло в конусе выноса, сложенном собственными наносами. В это же время формируется и лагунная устьевая коса.

В аридные периоды при низких уровнях устье частично блокируется, смещаясь в направлении перемещения потока наносов к северу, конусы выноса и корневые части лагунных устьевых кос размываются, береговая линия выравнивается. Описанный процесс ритмично повторяется. Некоторые периоды формирования устьевых удлинений и конусов выноса, впоследствии размытых, показаны на рис. 48, в. Серии обрезанных (размытых) береговых валов в приустьевой части хорошо дешифрируются на аэроснимках. Далее к северу серии береговых валов практически параллельны современному урезу воды. Дистальные концы лагунных устьевых кос сохранились и хорошо опознаются на аэроснимках.

Аналогичные современные и древние устьевые образования отмечены и в других устьях, например рек Верх. Ангара, Фролиха, Шегнанда (рис. 49), Сухая (рис. 50) и др. Лагунная устьевая коса р. Сухая образовалась во время резкого повышения уровня, вызванного подпором Иркутской ГЭС в период с 1960 по 1984 г. К 1971 г. она достигла величины, близкой к величине 1984 г. Позднее коса не увеличивалась.

По мере миграции устьев в направлении потоков наносов и формирования новых лагунных устьевых кос за блокирующими валами (косами) образуются устьевые лагуны, происходят подтопление и заболачивание устьевых областей рек на восточном побережье Байкала. Блокирующие косы перемещаются не только в направлении потока наносов, но и внутрь лагуны вследствие перехлестывания волн. Например, на реках Сухая и Бугульдейка только за период с 1961 по 1988 г. блокирующие формы переместились в сторону берега (лагуны) от 30 до 150 м (рис. 51). Такие подвижки происходили многократно на протяжении всего голоцена в фазах максимальных уровней вековых циклов и многовековых ритмов изменений климатических условий.

Блокирование устьев рек и образование блокированных дельт и устьевых лагун начались 1-3 тыс. лет назад, когда в Прибайкалье расход рек значительно превышал современный [Базаров, 1986; Сизиков, 1987], что значительно обогатило режим питания вдольбереговых потоков наносов за счет твердого стока. Эти явления происходят и сейчас, но в значительно меньшем объеме. Следующие характерные выделяемые нами устьевые формы - блокированные устья без лагунных устьевых кос [Самойлов, 1952; Забелин, 1961; Зенкович, 1962].

Отмеченные выше литогидродинамические особенности рифтового озера байкальского типа и циклический характер гидрометеорологического режима, а следовательно, и стока, обусловливают на реках с меньшим расходом возможность образования блокированных устьев. Здесь мы также выделяем два типа: постоянно действующие устья и устья, действующие только во время половодья, что зависит от соотношений расходов вдольберегового потока наносов и реки. К первому типу относятся устья рек восточного побережья: Юж. Биракан, Езовка, Сосновка, Давша, Крестовка, Максимиха и др. Осенью 1989 г. при высоком уровне было полностью блокировано устье р. Езовка. Весной новое устье образовалось в прорве блокирующего вала в 170 м севернее прежнего, т. е. в непосредственной близости от первоначального устья, откуда началось его блокирование. Здесь также образуются устьевые лагуны * и обширные территории заболачивания.

(* Езовка - одна из немногих рек на восточном побережье, у которой при заболоченном устьевом участке нет устьевой лагуны, ибо ее русло проложено в тектоническом разломе [Пальшин и др., 1968].).

Ко второму типу относятся реки Кедровая, Буртуй и другие и многие речки западного побережья.

Повышения уровня в связи с подпором его плотиной Иркутской ГЭС создают устойчивый подпор устьев рек, что усиливает процесс заболачивания и способствует распространению в прибрежных ландшафтах заболоченных безлесных равнин [Савина, 1982].

В некоторых случаях можно несколько уменьшить заболачивание при помощи устройств прорвы в блокирующей форме, как это делали на реках Мишиха и Осиновка (5440 км) в 60-х гг. На р. Осиновка прорву занесло, а на р. Мишиха она существует до сих пор. Последнее обусловлено расходом наносов на этом или другом участках береговой зоны. Аналогичная прорва для создания входа в отчлененную лагуну для отстоя судов была сделана в с. Посольском у рыбозавода. Для поддержания прорвы (входа в лагуну) в действующем состоянии здесь постоянно работал кран, вычерпывающий из прорвы гальку, которую используют для строительных целей, и работа крана оправдана. Но изымание пляжевой гальки может привести к дефициту наносов во вдольбереговом потоке выше прорвы по направлению его движения и оставить берег без природной защиты, т. е. обречь его на разрушение, как это произошло на м. Пицунда на Черном море [Тамаженко, 1972]. В дельтах рек преимущественно северо-восточного побережья блокируются отдельные водотоки (рукава). По мере перемещения блокирующей косы по ходу потока наносов перемещается и главный рукав дельты, его роль принимают на себя другие рукава. Иногда в дельтах рек, например р. Кабанья, блокирование отдельных устьев обусловливает прорыв блокирующих форм (кос или баров) в других местах, где какое-то время и функционирует новое устье. Такая смена устьев происходит во время обильных паводков, когда на других рукавах образуются заторы.

Формы, подверженные селевым явлениям, периодически образуются в селективных юго-восточном и северо-западном районах побережья Байкала [Будз, 1969; Карабанов, 1982]. На юго-восточном побережье это обусловлено значительной густотой речной сети, что предопределяет охват эрозионными процессами большей удельной площади, где образуются многочисленные источники твердой фазы селей. Режим атмосферных осадков также способствует развитию селевых паводков.

Наибольшие месячные количества осадков выпадают в июле. С увеличением высоты местности количество атмосферных осадков и интенсивность их выпадения резко возрастают.

Формирование селевых потоков происходит во время как многодневных затяжных дождей, так и кратковременных ливней с максимальной интенсивностью осадков. Кратковременные ливни большой интенсивности, выпадающие на небольших площадях, вызывают формирование селевых потоков на протяжении всего теплого периода года [Будз, 1969].

На Байкале отмечается повторяемость селевых паводков: катастрофические наступают через 15-23 года, маломощные - через 4-6 лет [Лехатинов, 1967; Лапердин, Тржцинский, 1977]. На Хубсугуле повторяемость селевых паводков 1 раз в 7 лет для западного и 1 раз в 10-11 лет для восточного побережья (Батсух и др., 1976].

В 1971 г. после прохождения интенсивных (катастрофических) ливней под влиянием селевых паводков в береговой зоне юго-восточного побережья Байкала произошло переформирование старых и образование новых аккумулятивных форм, в основном в приустьевых участках берега. Струи взмученного потока паводковых вод выдвигались в Байкал до 650 м. Произошли значительные переформирования и русел рек. Например, руч. Болотный, ранее протекавший после крутого изгиба (в 1700 м от берега Байкала) параллельно р. Бабха, изменил направление течения и в виде грязевого потока напрямую вышел к р. Бабхе, разрушив при этом на своем пути часть построек. Аналогичные переформирования произошли и на реках Солзан, Харлахта, Утулика, Безымянная и др.

Особенно сильные переформирования произошли в устьевых областях рек. Значительные изменения отмечены на устьевом взморье, где аккумулировалось большое количество селевого материала [Агафонов, Рогозин, 1981, 1985]. Устьевые бары были размыты, разрушены береговые валы. Осередки устьевого бара вышли на поверхность. Позже с понижением уровня при взаимодействии речных и морских факторов [Михайлов и др., 1977] и при обильном питании потока наносов формируются новые более крупные приустьевые косы, бары и береговые валы. Репрезентативны в отношении описанных процессов данные о динамике устьевой области р. Безымянная (рис. 52).

На Хубсугуле устьев с лагунными устьевыми косами мы не обнаружили, несмотря на аналогичность морфологии прибрежья и берегоформирующих процессов. Устья, подверженные селевым проявлениям и блокированные ими, наблюдались повсеместно. Устьевые формы, подверженные селевым проявлениям, распространены на западном побережье озера и меньше на северо-восточном. Блокированные устья чаще встречаются на восточном берегу Хубсугула. Есть они и на западном берегу в заливе севернее п-ова Долоон-Ула, впрочем, и на восточном берегу эти устьевые формы приурочены к заливам или береговым дугам и принадлежат, как правило, к устьям малых рек [Рогозин, 1982].

Отличительная черта устьев малых рек, например, устья р. Тойн-Гол, имеющих незначительный запас кинетической энергии, - сильное воздействие аккумулятивной деятельности волн, стремящихся блокировать устье. Поскольку в большинстве береговых зон заливов восточного побережья, куда впадают эти реки (Тураг-Гол, Борцог-Гол, Хир-Цар-Гол и др.), состав наносов песчаный, то блокирование устьев зависит не только от циклических колебаний гидрометеорологического, но и от кратковременных изменений ветроволнового режима. Блокирование устьев может произойти после умеренного шторма, после которого спустя несколько дней устье снова функционирует. Но бывают случаи, что функционирование устья возобновляется только после дождя.

Устье р. Сэвсул-Гол также блокированное. На песчаных блокирующих валах несколько уступов абразии высотой 0,2-0,3 м, свидетельствующих об изменении ширины устья в зависимости от стояния уровня. На подводном склоне пляжа еще сохранились следы форм, бывших на суше. Наблюдения на- этом участке проводились вскоре после дождей.

В приустьевой части реки распространены удлиненные песчаные холмы высотой 10-12 м с древесной растительностью на вершинах и на склонах, подверженных эоловым процессам. Холмы, по-видимому, представляют собой остатки древних береговых валов, аналогичных яркам, описанным на севере Байкала.

Такие же устьевые формы расположены в заливах Тураг-Гол, Ихэ-Долбайн-Гол и др. Основными аккумулятивными формами в устьях таких рек являются короткие, но сравнительно широкие устьевые косы, соединенные в подводных концах полукруглым осередком. При отчетливом преобладании волн какого-либо направления та из устьевых кос, которая формируется господствующим волнением, переформировывается в волноприбойную косу и отклоняет русло реки по ходу вдольберегового перемещения наносов, а затем и блокирует его. Аналогичные устьевые формы рельефа на западном побережье в зал. Мунтаранг севернее п-ова Долоон-Ула очень динамичны. В период с 1947 по 1978 г. устья рек, впадающих в залив, то функционировали, то были блокированными.

Отличительной особенностью приустьевой части р. Хавцал-Гол предстает процесс перемещения устья к северу в результате его блокирования потоком наносов, который практически прекратился вследствие особенностей очертаний береговой линии (см. рис. 37, в).

В прошлом устье было расположено южнее примерно на 100 м. Под действием вдольберегового потока наносов это устье перемещалось к северу до места изгиба береговой линии к западу под углом около 150°. Сейчас устье действует у изгиба берега. На прилегающих участках к северу и югу создаются следующие берегоформирующие условия [Рогозин, 1983].

К югу от устья угол подхода волн к берегу ~30° и близок к углу ф, при котором емкость вдольберегового потока здесь небольшая. Для байкальских условий, аналогичных рассматриваемым, наибольшая скорость перемещения гальки наблюдается при углах подхода волн к берегу от 15 до 30° [Кулиш, Пинегин, 1976]. К северу от устья угол подхода волн уменьшается до 1-5° и перемещение галечных наносов становится наименьшим. Дальнейшее блокирование устья прекращается. Отрезок блокирующего вала длиной ~40 м сформировался за несколько лет после 1972 г., т. е. в период стояния высоких уровней и активизации абразионно-аккумулятивного процесса.

Устранить блокирование устья с целью осушения прилегающей территории можно путем инженерных мероприятий, как это было сделано на р. Мишиха на Байкале. По-видимому, в этом возникнет необходимость в ближайшее время, так как здесь и на приустьевых участках многих рек проходит автодорога.

Процесс блокирования устьев и дельт на Байкале и Хубсугуле различен. На Байкале повсеместно блокирование устьев сопровождается смещением блокирующих аккумулятивных форм внутрь устьевых лагун. Этот процесс активизируется в формах максимумов циклов (ритмов) колебаний уровня. Последняя древняя фаза повышений уровня происходила 1-3 тыс. лет назад, когда в Прибайкалье наблюдались резкие увеличения паводков, расход рек сильно превышал современный [Базаров, 1986; Сизиков, 1987], последнее значительно обогатило режим питания вдольбереговых потоков наносов за счет твердого стока и увеличения интенсивности абразии берегов, что способствовало блокированию устьев, дельт и образованию устьевых лагун.

На Байкале амплитуда уровня между естественным и подпорным режимами в многолетнем разрезе составляет 314 см [Афанасьев, 1975б]. Быстрый подъем уровня, усиленный ветроволновым нагоном, создает благоприятные условия для подхода короткопериодных байкальских волн к береговой линии под косым углом, без значительных потерь энергии, что увеличивает емкость потока наносов и способствует развитию блокирующих форм рельефа.

На Хубсугуле максимальная амплитуда уровня составляет 80 см [Батсух и др., 1976]. Береговая зона его менее развита, ибо ее динамический возраст [Сафьянов, 1978] меньше, чем у Байкала.

Меньшая крутизна подводных береговых склонов [Кузнецов и др., 1973; Мангазеев и др., 1976], наличие каньонов, имеющих литодинамическую связь с береговой зоной, повсюду обусловливают дефицит наносов. Последнее не способствует развитию процесса блокирования устьев, сложенных непесчаными наносами, и не создает условий для образования лагунных устьевых кос.

Так же как и на Байкале, блокирование устьев создает условия для подтопления заболачивания, особенно в периоды подпора порога стока - трансгрессии хубсугульского типа [Золотарев, Кулаков, 1976].