МОРФОДИНАМИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ЗОНЫ ВЛИЯНИЯ ВОДОХРАНИЛИЩ

АНГАРСКОГО КАСКАДА

Ступин В.П., ИрГТУ, Иркутск, 2012

Выделение элементарных поверхностей (склоновых морфосистем) на

основе дискретизации поперечного профиля рельефа берега с помощью структурных линий

Бровка клифа

Подошва клифа ≈ Max. урез

Min. урез

Мax. глубина воздействия волн

Водораздел

Зат

опл

енны

е су

бак

вал

ьны

е си

стем

ы

Суб

аэра

льн

ые

сист

емы

По

дто

пле

нны

е О

поср

ед

ова

нны

е

Зона глубже волнового воздействия

Зона волнового воздействия

Зона осушки

Зона береговых

склонов (клифов)

Зона

прибрежных

склонов

Дно водохранилища

Принципы морфодинамической делимости береговой зоны водохранилищ ангарского каскада

• – при наличии клифа* и бенча*** (пляж** отсутствует или находится в зачаточном состоянии) берег относился к абразионному типу;

• – при наличии клифа и пляжа – к абразионно-аккумулятивному типу;

• – при отсутствии или зачаточном состоянии клифа и развитом пляже – к аккумулятивному типу;

• – при отсутствии или слабом развитии и клифа и пляжа – к стабильному типу.

*клиф – поверхность подмыва и обрушения***пляж – поверхность намыва**бенч – поверхность размыва

Типизация берегов водохранилищ на морфодинамической основе (по типу и сочетаниям элементарных поверхностей)

Профили берегов различных типов, опознаваемые на КФС

1. Абразионные 2. Абразионно-аккумулятивные

3. Аккумулятивные

4. Стабильные (малоизмененные)

а) отмелые ингрессионные б) приглубые

Исходный профиль берега

Вода

Пляж Современный профиля берега

Коренной берег

Клиф Бенч

Абразионный берег

(ур. Наратай, Братское водохранилище)

Абразионный берег. Клиф и подтопленный бенч (Ново-Разводная, Иркутское в/хр)

Абразионно-аккумулятивный берег в рыхлых отложениях. Развиты и клиф и пляж (Заярск, Братское в/хр).

Аккумулятивный берег. Песчаный пляж и коса

(мыс Наратай, Братское в/хр)

КФС GeoEye

Стабильный отмелый ингрессионный берег

(залив Патроны, Иркутское водохранилище)

Стабильный ингрессионный отмелый берег (залив Долоновка, Братское в/хр).

Стабильный ингрессионный отмелый берег(вершина залива (Падун, Братское в/хр).

КФС GeoEye

Стабильный приглубый берег

(м. Бык, Братское водохранилище)

Пляж отсутствует

Абразионно-эрозионный берег. Береговой склон и клиф, расчлененные оврагами (параллельный рисунок векторов

литодинамических потоков (Малышевка, Братское в/хр)

Абразионно-осыпной берег. Береговой склон и клиф сложены рыхлыми отложениями, без пляжа (Монастырский

мыс, Братское в/хр)

Абразионно-оползневой берег, сложенный рыхлыми отложениями (Монастырский мыс, Братское в/хр)

Абразионно-карстовый берег, сложенный известняками, без

пляжа (Свирск, Братское в/хр)

Ландшафтный фактор. Расчлененный абразионный берег в лесостепной зоне. Склоны южной экспозиции остепненные, северной – залесенные

(Первомайское, Братское в/хр)

Осинский полигон (карта отражает период близкий к НПУ)

Примеры морфодинамического картирования берегов

КФС Terra Mertics в период максимальной осушки

О-в Осинский

Рассвет

0 1 2 км

С

Ю

6 7

8 9 10

1 3 542

11 12 13 14

Морфодинамическая карта Осинского полигона

Субаквальные морфосистемы: 1 – глубже слоя волнового воздействия, 2 – в слое волнового воздействия; 3 – морфосистемы зоны осушки (пляжи); Субаэральные морфосистемы: 4 – подтопленные устья падей, 5 – неизмененные склоны, выводящие литодинамические потоки на береговые скаты; 6 – абразионно-аккумулятивный берег; 7 – ингрессионный берег; 8 – водоразделы, 9 – тальвеги, 10 – бровки, 11 вершины, 12 – векторы линий тока , 13 проявления карста, 14 селитебные территории.

Ершовский Полигон

А – КФС GeoEye;

Б – морфодинамическая карта

0 200 400 600 м

с

ю

Б

А

0 250 500 750 м

с

ю

Полигон Ново-Разводная

КФС GeoEye

Морфодинамическая карта

Братский Полигон

А – карта м-ба 1:100 000 (до затопления); Б – карта м-ба 1:200 000 (после затопления)

1

2

2

КФС: 1 – GeoEye; 2 – Digital Globe

Морфодинамическая Карта Братского полигона

Условные обозначения:Морфосистемы зоны влияния водохранилища: подзона постоянно затопленных (субаквальных) морфосистем: 1 – пояс глубже волнового воздействия, 2 – пояс волнового воздействия, 3 – переходный периодически затопляемый пояс (пояс осушки); подзона субаэральных морфосистем: 4 – пояс подпора грунтовых вод; 5 – пояс прибрежных склонов, непосредственно опирающихся на береговые клифы и пляжи.

Типы берегов: 6 – абразионные (клиф без пляжа), 7 – абразионно-аккумулятивные (клиф и пляж), 8– аккумулятивные (пляж без клифа), 9 – стабильные (без клифа и пляжа).

Морфодинамические элементы рельефа: 10 – гребневые линии (водоразделы) 11 – килевые линии (тальвеги); 12 – бровки (выпуклые перегибы склонов); 13 – подошвы (вогнутые перегибы склонов; 14 – вершинные точки; 15– донные точки; 16 – линии тока (векторы литодинамических потоков).

Характер грунта: 17 – скальные (долериты) с маломощным чехлом дресвяно-щебнистых отложений; 18 – полускальные (песчаники, алевролиты, аргиллиты) с мощным чехлом глинистых, суглинистых и лессовидных отложений; 19 – техногенные перемещенные или измененные в условиях естественного залегания в результате деятельности человека.

Прочие обозначения: 20 – оползни; 21 – проявления карста; 22 – эоловые формы; 23 – затопленная береговая линия Ангары; 24 – плотина ГЭС; 25 – русло Ангары ниже ГЭС.

Профили берегов нижней части Иркутского водохранилища (верху – правого, внизу – левого): 1 – полускальные грунты коренного берега (юрские песчаники, аргиллиты, алевролиты); 2 – рыхлые грунты чехла склоновых отложений (суглинки); 3 – аллювий затопленной поймы Ангары (гравийники и галечники); 4. – дисперсные абразионные отложения (супеси, суглинки); 5 – водная масса; 6 – исходный профиль берега; Отложения III террасы Ангары: 7 – аллювиальные (пески и галечники); 8 – делювиальные (лессовидные суглинки).

Морфодинамический анализ берегов Ершовского и Ново-Разводнинского полигонов

Скорость отступания берега вверху – 3 м/год (рыхлые грунты) внизу 0,1 м/год (полускальные грунты)

Морфодинамический анализ Заярского полигона

Геоморфологический профиль ключевого участка Заярск. 1.Полускальные грунты цоколя высокой 8-ой террасы Ангары (аргиллиты, алевролиты); 2. Дисперсные грунты аллювия высокой террасы Ангары и чехла склоновых отложений (суглинки, лессовидные суглинки); 3. Дисперсные грунты пляжных наносов водохранилища (пески, супеси); 4. Min уровень водохранилища; 5.Max уровень водохранилища; 6. Живые деревья (современный лес); 7. Местоположение подмытых и унесенных деревьев (лес до затопления); 8. Отмершие деревья (топляки на корню); 9.Профиль берега до подтопления; 10. Современный профиль берега с клифом, бенчем и пляжем (после подтопления и размыва)

За 38 лет клиф отступил примерно на 100-120 м, что составляет 2,5-3 м/год

Прогноз переформирования берегов затопляемой береговой зоны Богучанского водохранилища

По методу аналогий размыв берегов в пределах ключевого участка Тушама за первые 10 лет существования водохранилища составит примерно 20-30 м

Прогнозируемые величины размыва береговой линии Богучанского водохранилища:

– миллиметры в год для скальных грунтов (траппы, долериты, туфы);– сантиметры в год для полускальных грунтов (песчаники, аргиллиты, алевролиты);– метры в год для дисперсных грунтов (суглинки, лессовидные суглинки, супеси).

Благодарю за внимание!