Гидрография горного Алтая. Реки
Горный Алтай является областью интенсивного питания Оби - основной реки рассматриваемого района. На фоне примыкающих к нему равнин Алтай рельефно выделяется не только своим горным характером, но и густой речной сетью. Здесь зарождаются истоки Оби - pp. Бия и Катунь, к бассейнам которых принадлежит большинство рек Алтая, за исключением водотоков западной его части, относящихся к бассейну Иртыша (pp. Кальджир, Бухтарма, Ульба и др.). Катунь - левая составляющая Оби - берет начало на южном склоне горы Белухи; огибая ее, она описывает почти круг. От устья Аргута Катунь резко поворачивает и направляется прямо на север, на 665 км от истока она сливается с Бией недалеко от г. Бийска. Площадь водосбора составляет 60900 км2.
Река имеет горный характер течения; ее долина глубоко врезана, а русло изобилует порогами и небольшими водопадами. Только в нижнем течении уклоны русла уменьшаются и течение становится более спокойным. Судоходство возможно лишь на протяжении 90 км вверх от устья. Катунь отличается значительной водностью. Средний годовой расход воды ее равен 630 м3/сек, а модуль стока - 10,3 л/сек км2. Относительная водоносность реки все же несколько ниже Бии; это объясняется тем, что в ее бассейн включаются обширные высокогорные степные пространства, характеризующиеся сравнительно малым поверхностным стоком. Главные притоки Катуни - Чуя и Аргут.
Бия - правая составляющая Оби; она вытекает из крупнейшего водоема Алтая - Телецкого озера. По своей длине (306 км, считая от места выхода из Телецкого озера) и площади водосбора, равной 37000 км2, Бия значительно уступает Катуни. Так же как Катунь, она в верхнем течении носит горный характер, а в нижнем становится более спокойной, здесь она доступна для судоходства на протяжении 205 км выше г. Бийска.
Средний годовой расход воды реки равен 480 м3/сек (13,0 л/сек км2). Правобережные притоки Иртыша. С западных склонов Алтая стекает значительное количество рек, принадлежащих бассейну Иртыша. Среди них наиболее крупными являются Бухтарма, Ульба и Уба. Реки эти носят горный характер; уклоны их велики, а долины имеют вид ущелий. Бассейны рек расположены на западных, обильно орошаемых осадками склонах Алтая, поэтому реки отличаются высокой относительной водностью: модули стока колеблются от 15 до 25 л/сек км2. К числу крупных рек Алтая принадлежат также Ануй и Чарыш, стекающие с его северных отрогов и непосредственно впадающие в Обь.
Чумыш, Томь и Чулым. Ниже слияния Бии и Катуни Обь принимает ряд больших притоков, стекающих со склонов Салаирского кряжа и Кузнецкого Алатау. В их числе Чумыш, Томь и Чулым. Первое место среди этих рек по площади водосбора занимает Чулым, а по водности - Томь, хотя по площади водосбора она примерно в 2 раза меньше Чулыма (табл. 57).
Таблица 57. Основные сведения о pp. Чумыше, Томи и Чулыме
| Река | Длина, км | Площадь водосбора, км2 | Годовой расход воды, м3/сек |
| Чумыш | - | ||
| Томь | |||
| Чулым |
Чулым и Чумыш в значительной части течения представляют собой степные, относительно маловодные реки, и только верховья их находятся в горной области Салаира и отрогах Кузнецкого Алатау. В противоположность им, Томь, бассейн которой расположен между Салаирским кряжем и Кузнецким Алатау, носит преимущественно горный характер. Лишь ниже г. Томска, на участке нижнего течения, уклоны ее уменьшаются и долина становится широкой.
Водный режим Томи аналогичен режиму других алтайских рек. Для реки характерно весеннее половодье, состоящее из ряда волн, формирующихся за счет вод от таяния снега в горах; максимум стока наблюдается примерно в середине мая. Томь имеет очень высокий годовой модуль стока - около 20 л/сек км2, что является рекордной величиной в отношении других рек СССР с такими площадями водосборов. На реке наблюдаются мощные заторы льда в периоды весеннего половодья, которые особенно значительны в районе г. Томска; происходят они преимущественно вследствие более позднего вскрытия реки в низовьях по сравнению со средним ее течением.
Томь, протекающая в пределах Кузнецкой котловины, с ее богатейшими угольными месторождениями (Кузбасс), имеет важное энергетическое значение. На ней проектируется осуществить строительство каскада гидроэлектростанций.
В настоящее время судоходство на реке возможно только на участке нижнего течения - от устья до г. Томска, но в высокую воду суда могут подниматься до г. Сталинска.Общие черты рек Алтая. Реки Алтая представляют собой типичные горные потоки, имеющие большие падения, нередко достигающие 50-60 м/км; их русла изобилуют порогами и перепадами, иногда встречаются и водопады.
Вследствие господствующего широтного направления хребтов, реки на значительных по длине участках имеют поперечные долины. Примером может служить р. Аргут, прерывающаяся между Катуньским и Чуйским хребтами в ущелье глубиной до 2000 м.
В зависимости от положения бассейна в системе гор, продольные профили рек имеют вогнутую или выпуклую форму. Первая характерна для рек, стекающих с хребтов с резко очерченными формами, напоминающими альпийские; к этим рекам относятся Катунь, Бухтарма, Чарыш и др. Вторая форма профилей типична для рек, стекающих с платообразных возвышенностей; к их числу принадлежат pp. Сары-Кокша, Пыжа и др. В верховьях такие реки текут как бы по равнине, высоко приподнятой над уровнем моря; здесь уклоны их невелики, а берега нередко заболочены. В среднем течении они глубоко врезаются в плато, уклоны увеличиваются, течение их принимает горный характер; в низовьях уклоны рек снова уменьшаются и течение их становится более спокойным.
Большое количество осадков и горный характер рельефа создают благоприятные условия для поверхностного стока, поэтому реки обладают здесь высокой водностью. Особенно водоносными являются реки западной части Алтая, бассейны которых расположены на пути влагоносных ветров, дующих с запада. Относительная водоносность рек здесь достигает 15-25 л/сек км2, а местами (верховья Катуни) -до 56 л/сек км2. Реки центральных районов Алтая (плоскогорья Чулышманское и Укок) отличаются сравнительно низкой водностью.
Питание рек смешанное; в нем принимают участие: сезонные снега, высокогорные снежники и ледники, а также осадки от дождей и грунтовые воды. Среди других видов питания преобладающим является снеговое, осуществляющееся главным образом за счет таяния сезонных снегов. В качестве примера может быть приведено распределение стока по источникам питания для р. Бии, где доля снегового питания составляет 40%, ледникового - 22%, дождевого - 19% и грунтового - 15% от годового объема стока. Только в самых высокогорных районах Алтая есть малые реки, которые имеют преимущественно ледниковое питание. С увеличением высоты бассейна, как правило, возрастает значение снегового и ледникового питания, а доля грунтового питания, наоборот, уменьшается.
Для режима большинства рек Алтая характерно следующее: 1) сравнительно невысокое весеннее половодье, растянутое до первой половины лета по причине разновременного поступления талых вод из разных высотных зон; на основную волну весеннего половодья накладываются также и паводки от дождей; 2) слабо выраженная летняя межень, часто прерываемая дождевыми паводками, которые по высоте уступают весеннему половодью; 3) наименьшая водность в зимний период.
На реках предгорной зоны, бассейны которых расположены не выше 800 м над уровнем моря, весеннее половодье проходит в виде одной, более или менее высокой волны, а межень четко выражена. На реках высокогорной области, имеющих бассейны выше 2000 м, весеннее половодье сливается с летним, формирующимся за счет таяния вечных снегов и ледников; летняя межень у них не выражена. Таким образом, чем выше расположен бассейн, тем меньше доля весеннего стока и тем больше падает на летний сток. Максимум стока в предгорной зоне проходит весной (в мае), а в высокогорной - летом (в июле).
Ледовый режим рек Алтая сложен. На развитие ледовых явлений большое влияние оказывают уклоны и скорости течения рек. Сочетание климатических условий с характером течения рек на отдельных участках обусловливает большие различия в сроках наступления ледовых явлений. До ледостава на реках обычно наблюдается интенсивный шугоход, продолжающийся до 1,5 месяцев и часто сопровождающийся зажорными явлениями.
Большинство рек Алтая, исключая порожистые участки, замерзает во второй половине ноября. Наиболее значительные пороги не замерзают всю зиму. Они являются мощными "фабриками" шуги, представляющей серьезную угрозу для гидросиловых установок Алтая. Толщина ледяного покрова весьма зависит от скорости течения: чем больше скорость течения, тем меньше толщина льда. Часто наблюдаются наледи, происхождение которых связано с зажорными явлениями.
Вскрытие рек происходит в период со второй половины марта по конец апреля. Иногда оно сопровождается заторами, причиной которых является более раннее вскрытие рек в верхнем течении, где довольно значительные скорости течения способствуют быстрому разрушению ледяного покрова. Хозяйственное значение рек Алтая велико. Общие запасы гидроэнергии оцениваются примерно в 10 млн. квт. Большая водность рек и наличие сосредоточенных падений, а также чередование суженных участков речных долин с расширениями, благоприятствующими созданию водохранилищ, открывают широкие перспективы гидроэнергетического строительства на Алтае. Особое значение в этом отношении имеет Бия, вытекающая из Телецкого озера, являющегося естественным регулятором ее стока. В узком ущелье Аргута возможно сооружение мощной высоконапорной гидроэлектростанции.
Транспортное значение рек Алтая незначительно, так как горный характер течения рек затрудняет развитие водного транспорта. Только нижние участки главных рек Алтая - Бии и Катуни - используются для судоходства и лесосплава.
Озера Алтая.
Алтай богат озерами; здесь находятся значительные горные озера - Телецкое и Марка-Куль, а также много небольших горных водоемов. Условно к озерам Алтая отнесено и оз. Зайсан.
Телецкое озеро расположено в северо-восточной части Алтая, на высоте 473 м над уровнем моря. Площадь его водной поверхности равна 230 км2, а объем водной массы составляет 40 км3. Озеро имеет весьма вытянутую форму: длина его равна 78 км, а средняя ширина - 3,2 км. Берега его высокие (до 2000 м), во многих местах почти отвесно падают к урезу озера. Озеро относится к числу глубочайших горных водоемов; по максимальной глубине, равной 325 м, оно занимает четвертое место среди озер СССР. В озеро впадает много, преимущественно небольших притоков; главным из них является Чулышман, площадь водосбора которого составляет до 85% от общей площади водосбора озера. Более значительные притоки имеют узкие и глубокие ущелья (р. Кокша); мелкие речки ниспадают к озеру каскадами быстротоков и водопадов. Из озера вытекает Бия. Благодаря своеобразному строению котловины и форме озера наблюдается смена местных ветров двух направлений: ветра, дующего от южного конца к истоку Бии и носящего название зерховка, и ветра противоположного направления, называемого низовка. Верховка сопровождается ясной и теплой погодой, низкой относительной влажностью (20-30%), а также частым и сильным волнением на озере. Низовка дует менее постоянно и является предвестницей ненастья.
Телецкое озеро отличается значительной амплитудой колебания уровня воды, равной в среднем 4 м. Это объясняется большой приточностью и малыми потерями на испарение, составляющими около 2% от объема притекающей воды. Наивысший уровень совпадает с периодом наиболее интенсивного таяния снега в горах и наблюдается обычно в июне. Вода в озере пресная, слабо минерализованная, в массе она имеет зеленый оттенок; прозрачность значительная и достигает 6-12 м. По своему термическому режиму озеро принадлежит к числу водоемов умеренной зоны. Для него характерна низкая температура воды. Летом поверхностные слои нагреваются до 14-16°, но уже на глубине 100 м температура воды не превышает 4°; ниже лежит слой почти одинаковой температуры - от 4 до 3,7°. Замерзает озеро не ежегодно.
Марка-Куль - горное озеро, расположенное в центре Алтая на высоте 1434 м; площадь его равна 455 км2. Озеро проточное; главным притоком его является р. Тополевка. Вытекает из озера р. Кальджир - приток Черного Иртыша. Глубины озера сравнительно невелики - не превышают 27 м. Горные речки, питающиеся водами снегов и ключей, несут в озеро чистую, слабо минерализованную воду, поэтому вода в нем пресная и прозрачная (6-7 м). Зимою озеро замерзает. Продолжительность ледостава составляет в среднем 170 дней.
оз. Зайсан относится к числу крупных озер СССР; площадь его водной поверхности равна 1800 км2. Озеро расположено в засушливой Зайсанской котловине, в долине Иртыша, между Алтаем и Казахским мелкосопочником. Озеро проточное; в него впадает Черный Иртыш, а вытекает Иртыш; оно представляет собой собственно озеровидное расширение долины этой реки. Берега озера большей частью низменные, занятые солончаковыми лугами, непроходимыми солончаковыми топями и поросшие камышом. Несмотря на большие размеры озера глубины его незначительны - 4-6 м. Только в центре водоема проходит относительно глубокая эрозионная борозда, глубина которой равна 8 м, выработанная течением Черного Иртыша. Вода в озере в массе имеет буровато-зеленоватый оттенок и мало прозрачна (до 2,8 м). Летом озеро прогревается на всю свою глубину; температура воды на поверхности достигает 29,6°, а в придонном слое 19,5°. Высокий уровень наблюдается летом, когда Черный Иртыш, питающийся талыми водами горных снегов и ледников, наиболее многоводен.
Ледниковые озера. Помимо крупных горных озер, на Алтае встречается большое число мелких озер, происхождение которых связано с ледниковой деятельностью. Они представлены двумя основными типами: каровыми и моренно-подпрудными озерами.
Каровые озера, расположенные высоко в горах близ линии вечных снегов, занимают небольшие нишеобразные углубления. Размеры их невелики, а глубины обычно не превышают 7-10 м. Источником их питания являются талые снеговые и дождевые воды, поэтому минерализация вод их весьма мала.
Моренно-подпрудные озера расположены в ледниковых долинах. Они образуются в результате подпруживания талых ледниковых вод конечными моренами. Большое их число на Алтае объясняется более пологими продольными уклонами ледниковых долин, чем, например, на Кавказе. Озерные котловины имеют характерную вытянутую форму и ограничены преимущественно крутыми бортами. Глубины озер 8-10 м; на более крупных озерах глубина достигает нескольких десятков метров, как например на оз. Тайменье, где она равна 68 м. Основное питание озер происходит за счет таяния ледников. Талые воды ледников приносят большое количество ила; этим объясняется мутно-белый цвет некоторых озер (Ак-Кемское и др.). В наполненном такой водою ведре, остается почти 5-сантиметровый слой вязкого голубоватого ледникового ила.