ВОДНЫЙ БАЛАНС ЮЖНОГО КЫРГЫЗСТАНА ПО ВЫСОТНЫМ ПОЯСАМ

WATER BALANCE IN SOUTHERN KYRGYZSTAN ALTITUDINAL ZONES

Ashirbek Topchubaev

сandidate of Geographical Sciences, Associate Professor, Department of Natural Sciences, Osh Humanitarian Pedagogical Institute,

Kyrgyzstan, Osh

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются вопросы влияния природных поясов на формирования водного баланса южного Кыргызстана. Приведены результаты расчетов элементов водного баланса по четырем природным поясам (Пояс равнинно-пустынных, низкогорно-степных, лугово-степных, среднегорно-степных, лугово-степных и лесо-лугово-степных, высокогорно-луговых и лугово-степных субальпийских и альпийских ландшафтов, гляциально-нивальный пояс). Показано, что больше всего ресурсов речного стока занимает высокогорный гляциально-нивальный пояс. Меньше всего – низкогорье.

ABSTRACT

This article deals with the influence on the formation of zones of natural water balance in southern Kyrgyzstan. The calculation results of the elements of the water balance in the four natural belts (belt plains and desert, lowland steppe, meadow steppe, Mid-steppe, meadow-steppe and forest-meadow-steppe, alpine meadow and meadow-steppe sub-alpine and alpine landscapes, glacial-nival belt). It has been shown that most of the resources of river runoff takes alpine glacial-nival belt. Least of all – low mountains.

Ключевые слова: водный баланс, природные пояса, составляющие стока, (полный, поверхностный, подземный сток).

Keywords: water balance, natural zone, drain components, (full, surface, underground drain).

Результаты исследования физико-географических условий влагообмена и его компонентов позволяют на новой качественной и количественной основе оценить структуру водного баланса и формирование водных ресурсов по всей территории южного Кыргызстана в генетической взаимообусловленности составляющих местного круговорота воды в системе «атмосфера - деятельная поверхность».

Как и в других горных районах, наиболее общей, доминирующей закономерностью территориального распределения водного баланса является высотная зональность, которой присущи меж- и внутрирегиональные различия, а также нарушения азонального характера, в виде котловинного эффекта, что обусловлено сложным орографическим строением.

В условиях Центральной Азии и, в частности, Кыргызстана, изменения водного баланса по высотным поясам для отдельных горных хребтов рассматривались многими авторами (Челпанова, 1963; Михайлова, 1967; Музакеев, 1967; Цигельная, 1963; Большаков, Михайлова, Цыценко, 1976; Диких, Михайлова, 1976; Гапишко, 1979; Бабкин, Вуглинский, 1982; Соседов и др., 1984; Эргешов, 1986; Эргешов, Цигельная, 1989; Эргешов, Цигельная, Музакеев, 1992).

О влиянии высотной поясности на распределение элементов водного баланса дают представление зависимости этих параметров от высоты местности. Такие зависимости получены М.Н. Большаковым и др. (1976) для экспериментальных речных бассейнов Чон-Кызыл-Суу и Ала-Арча, расположенных на склонах северного склона Тянь-Шаня. Зависимости характеризуют изменения осадков, стока и испарения с высотой местности. Анализируя эти зависимости, можно заметить, что связь осадков с высотой местности для обоих водосборов примерно одинакова, а сток и испарения – различны. До высоты 3200 м испарение в бассейне р. Ала-Арча меньше, чем на водосборе р. Чон-Кызыл-Суу. Это в значительной степени связано с тем, что в первом бассейне, начиная с высоты 2500 м, много осыпей и скал, испарение с которых намного меньше, чем с луговых поверхностей, которыми на этих высотах представлена поверхность бассейна р. Чон-Кызыл-Суу. В то же время из-за различия подстилающих поверхностей сток р. Аларча изменяется более плавно, чем в бассейне р. Чон-Кызыл-Суу.

Исследования, проведенные А.Н. Диких, В.И. Михайловой (1976) также и для бассейна р. Чон-Кызыл-Суу, показывают изменения элементов водного баланса с высотой. Разнообразие режима метеоэлементов и увлажнения обусловливает крайнюю неравномерность распределения среднего годового стока в пределах отдельных частей хребта и по высотным поясам. Пользуясь выявленными закономерностями между высотными поясами стока и климатическими характеристиками, полученными для бассейна Чонг-Кызыл-Суу, они попытались получить распределение стока по поясам для отдельных речных бассейнов северного склона Терскей-Ала-Тоо.

Водный баланс северного склона Терскей-Ала-Тоо рассмотрен по трем выделенным поясам: высокогорному, среднегорному и низкогорному. В результате умножения осадков в каждом высотном поясе на коэффициент стока этого пояса получен сток каждого пояса. Коэффициенты стока, полученные для отдельных высотных поясов бассейна Чон-Кызыл-Суу, принимались постоянными для всего хребта в целом. Для высокогорного пояса (активных площадей формирования стока) коэффициент стока принят равным 0,90 в тех речных бассейнах, в которых развито оледенение, и равен 0,86 там, где оледенение отсутствует. В среднегорном поясе коэффициент стока равно 0,37, а в низкогорном 0,08.

Полученные величины стока каждого пояса взвешивались по площади и суммировались для каждого речного бассейна. Найденные величины стока сравнивались с русловым стоком в замыкающих створах речных бассейнов. Наибольшее расхождение вычисленного стока от наблюдаемого составляет 14,9 %. В 77 % всех случаев ошибка в вычислении не превышает ±12 %, и средняя ошибка для склона составляет 1,5 %.

Согласно исследованиям В.Г. Гапишко (1979), основная доля стока (67 %) в бассейне р. Кызылча формируется выше 2600 м на площади, занимающей 28 % общей площади водосбора. На высотах от 1200 до 2000 м, занимающих 38 % площади водосбора, формируется всего 9,3 % суммарного стока. Что касается суммарного испарения, то в низкогорном поясе до высот примерно 800–1000 м они мало меняются, а начиная с высоты 1000 м.н.у.м. систематически убывают с увеличением местности. Так, в бассейне р. Кызылча суммарное испарение с поверхности горного водосбора за теплый период года уменьшается от 300 мм в низкогорной зоне с высотами 1300–1500 м, до 40 мм в зонах высот 3500–3800 м.

Анализ материалов исследований по возможностям содержания влаги почвогрунтов (Соседов, 1976) за различные по водности годы свидетельствует о том, что с увеличением высоты запасы влаги в почве увеличиваются. При этом повышенные влагозапасы наблюдаются более продолжительное время на больших высотах.

Изменения того или иного гидрометеорологического элемента с высотой обычно характеризуются его вертикальным градиентом, который рассчитывается на 100 м поднятия. Как было отмечено выше, в условиях горных территорий надежные связи элементов водного баланса с высотой могут быть установлены для однородных по характеру ориентации и крутизны горных ландшафтов. Поэтому в пределах горных систем Кыргызстана выделяются интерполяционные районы, имеющие достаточно устойчивые связи отдельных элементов баланса с высотой местности. А такие локальные зависимости с высотой отличаются друг от друга, как по характеру связи, так и по значениям градиентов.

Для горных территорий характерна зональность элементов водного баланса, как это видно из анализа данных различных авторов. Впервые в условиях Кыргызстана изменения элементов водного баланса по природным поясам рассчитаны Эргешовым (1986, 1992).

Значительная приподнятость территории, расчлененность рельефа предопределили характерную для горных районов высотно-ландшафтную поясность, а, следовательно, и изменение природных условий и водного баланса. На территории Кыргызстана выделяют высотные природные пояса (Азыкова, Криницкая,1982; Азыкова,1993).

Равнинно-пустынный (или полупустынный) пояс. Равнинно-пустынный (или полупустынный) пояс характеризуется, отличается полукустарниково-травянистой растительностью, сероземными почвами. Помимо сероземов, в этом поясе встречаются светло-бурые почвы, представленные в межгорных долинах.

Пояс низкогорно-степных ландшафтов охватывает низкогорья и предгорья в абсолютных высотах 1000–1600 м. В зависимости от режима увлажнения различаются мелкодерновинные степи и саванновидные степи, преобладающие в южном Кыргызстане.

Пояс низкогорно-луговых (лугово–степных) ландшафтов представлен в условиях достаточного увлажнения на горных склонах северных, западных и близких к ним экспозиций, начиная от высот 1600–1800 м.

Пояс среднегорно-степных ландшафтов распространен повсеместно на абсолютных высотах 2000–2200 (2500) м. Это разнотравно-типчаковые, ковыльные, овсецовые степи на горно-каштановых, маломощных почвах, формирующихся на продуктах выветривания коренных пород.

Пояс среднегорно-луговых и лугово-степных ландшафтов (2000–2700 м) формируется при средних температурах июля 15–20⁰С, зимой здесь образуется устойчивый снежный покров. В районах с мощным снежным покровом распространены высокотравные луга, при малой мощности снега – среднетравные.

Пояс среднегорно-лесо-лугово-степных ландшафтов имеет в Кыргызстане ограниченное распространение (около 5 % площади республики). Характеризуется различными природными условиями: от влажных – в северо-восточном Приферганье с годовыми суммами осадков 1000 мм до сухостепных – на северных склонах Алайского хребта. Лесные ландшафты характеризуются различными природными условиями.

Пояс высокогорно-луговых (субальпийских) ландшафтов находится на абсолютных высотах 2700–3000 м и представляет собой узкую переходную полосу к альпийским лугам, формируется на черноземовидных, хорошо задернованных и богатых гумусом почвах.

Пояс высокогорных альпийских лугов формируется на абсолютных высотах 3000–3300 м, местами поднимается до 3500–3600 м. Более полугода здесь лежит снег. Повсеместно распространены многолетнемерзлые породы.

Гляциально-нивальный ландшафтный пояс занимает абсолютные отметки выше 2900–3500 м. Распространены ледники, фирновые поля, скалы, осыпи.

Обобщая изложенное, на исследуемой территории можно выделить четыре высотных природных образования. Такими укрупненными высотно-ландшафтными поясами являются:

1. Пояс равнинно-пустынных, низкогорно-степных, лугово-степных ландшафтов (до 2000 м).
2. Пояс среднегорно-степных, лугово-степных и лесо-лугово-степных ландшафтов (от 2000 до 3000 м).
3. Пояс высокогорно-луговых и лугово-степных субальпийских и альпийских ландшафтов (от 3000 до 3500 м).
4. Гляциально-нивальный пояс (выше 3500 м).

Расчет элементов водного баланса по этим укрупненным природным поясам приведен в таблице 1.

Таблица 1.

Водный баланс южного Кыргызстана по высотным поясам (мм)

В равнинно-пустынном, низкогорно-степном, лугово-степном поясах выпадает 406 мм осадков, причем 294 мм выпадающих осадков испаряется. Поверхностный сток наименьший 10–15 %, а подземный составляет 6–8 % от осадков. Валовое увлажнение относительно большое – 85–90 %, но только 7–10 % его идет на формирование подземного стока, а остальное расходуется на испарение. Соотношение поверхностной и подземной составляющих – соответственно 60 и 40 % от полного речного стока.

Большие различия в структуре водного баланса наблюдаются в среднегорно-степных, лугово-степных и лесо-лугово-степном поясах. Осадки составляют 476 мм, из которых 186 мм испаряются. На формирование подземного стока идет 20–25 % осадков. Более 65–70 % выпадающих осадков составляют валовое увлажнение территории, 21 % которого расходуется на образование подземного стока. Поверхностным путем стекает 32 % выпадающих осадков. Поверхностный сток от полного речного стока составляет почти 60 %.

В высокогорно-луговом и лугово-степном субальпийском и альпийском поясах выпадает значительное количество осадков. Относительная величина испарения составляет здесь 51 %, а поверхностного стока 31 % от осадков. Подземный сток составляет 37 % от полного стока. Почти более 26 % валового увлажнения идет на формирование подземного стока, относительная величина подземного стока от осадков небольшая (18 %).

Больше всего осадков выпадает в гляциально-нивальном поясе – 600 мм, где 40 % выпавших осадков идет на испарение (150 мм). Валовое увлажнение составляет 50–55 % от осадков, из которых 28 % идет на образование подземного стока. Полный речной сток здесь наибольший, если взять речной сток, образующийся во всех высотных поясах, то только на гляциально-нивальный пояс приходится почти 36 % стока (табл. 1).

Анализ таблиц показывает, что структура водного баланса каждого природного высотного пояса, в общем, сохраняется независимо от положения того или иного хребта в орографической системе исследуемой территории, тогда как абсолютные значения их элементов водного баланса могут отличаться. Так, в низкогорно-степном поясе обеих хребтов более 80 % осадков испаряется, в низкогорно–среднегорно–лесокустарниково-луговом поясе 40–45 % осадков расходуется на формирование полного речного стока, 45–57 % – на испарение, а в высокогорно-альпийском поясе 60–80 % осадков формируют полный речной сток, 20–35 % – испаряется.

Список литературы:

1. Азыкова Э.К., Криницкая Р.Р. Ландшафты. – В кн.: Киргизская Советская Энциклопедия. – Фрунзе, 1982. С. 81–84.
2. Большаков М.Н., Михайлова В.М., Цыценко К.В. Закономерности формирования водного баланса горных речных бассейнов северного Тянь-Шаня. – Труды IV Всесоюз. гидрол. сьезда, т. 2. – Л.: 1976, С. 147–155.
3. Гапишко В.Г. О стокообразующей роли высотных зон и поверхностей разных ориентаций бассейна р. Кызылча. – Труды САРНИГМИ, вып. 60, 1979. С. 36–41.
4. Диких А.Н., Михайлова В.М. Режим ледников и водный баланс северного склона хребта Терскей Алатау. – М.: Наука, 1976. – 131 с.
5. Цигельная И.Д., Голубев Г.Н. Условия формирования склонового стока в лесо-лугово-степном поясе северного склона хребта Терскей Ала-Тоо. – Ф: Илим, 1963. – 185 с.
6. Цигельная И.Д., Эргешов А.А. Водный баланс природных поясов Киргизии. Гидрология Киргизии, – Фрунзе, 1989, С. 3–9.
7. Чупахин В.М. Высотно-зональные геосистемы Средней Азии и Казахстана. – Алма-Ата: Наука, 1987, – 256 с.