Общая характеристика работы

Актуальность темы:Изучение вопросов, связанных с устойчивостью речных систем и их картографированием, обусловлено необходимостью решения актуальных проблем взаимодействий общества и природы, проблем сохранения и улучшения качества жизненной среды, рационального использования природных ресурсов.

Фактически проблема устойчивого развития России и ее регионов стояла давно. В настоящее время ее особая актуальность определяется имевшим место в 1990-е годы длительным спадом экономики, тяжелой экологической ситуацией, ростом заболеваемости и необходимостью охраны окружающей среды. Все это означает, что стратегия устойчивого развития должна носить комплексный характер и включать в себя решение социальных, демографических и эколого-экономических проблем.

В соответствии с этим была принята "концепция перехода России на модель устойчивого развития"(1995).

Переход намечается осуществить в три этапа: первый (1996-2000 гг.), второй (2000-2015гг.) и третий ( до середины XX1 в.). На втором этапе должны быть решены наиболее острые экономические и экологические проблемы. Понятие «устойчивое развитие» более точно переводится как сбалансированное развитие, суть которого заключается в стремлении сохранить баланс. Иначе говоря, рассматривается равновесие, или устойчивость связи между экономической и экологической составляющей устойчивого развития. Удовлетворение человеческих потребностей немыслимо без эксплуатации природных ресурсов, которые являются частью общего природного потенциала ландшафта. При экологическом подходе природный потенциал ландшафта оценивается как совокупность условий, необходимых для жизни и воспроизводства. Для естественного ландшафта характерны процессы самоуправления, ведущие к устойчивости экосистемы, то есть сохранению внутренних и внешних связей, обеспечивающих их устойчивость. К оценке устойчивости природного ландшафта следует подходить как в целом к комплексу, так и к каждому компоненту комплекса в отдельности, учитывая его значимость и функцию. Одним из основных компонентов природного комплекса являются речные системы, проблема устойчивости которых в настоящее время особенно актуальна. Для решения этой проблемы необходимо картографическое отображение, являющееся неотъемлемой составляющей объективной оценки состояния территории.

Вопросам картографирования устойчивого развития уделяется большое внимание, в частности на крупнейшей в мире 23 Международной картографической конференции, проходившей в августе 2007 года в Москве, в докладах В. С. Тикунова, Т. С. Никелайнена, Джона С. Триндера( Австралия), И. Н. Рубанова, Т.

М. Красовской, О. И. Котовой, В.
Н. Москвина говорится о необходимости разработки научных подходов к решению вопросов картографирования устойчивого развития территорий.

Целью исследования является разработка методики картографирования устойчивости речных систем.

Для достижения этой цели поставлены и решены следующие задачи:

-проанализирован опыт изучения устойчивости природно-территориального комплекса и его элементов с применением картографических методов;

— сформулированы принципы создания карт устойчивости природно-территориального комплекса на примере речных систем;

-обоснован новый вид карт, ориентированный на специфику вопроса картографирования устойчивости речных систем;

-определено место карт устойчивого развития в системе классификации тематических карт (по содержанию);

— составлена классификация показателей речных систем, характеризующих

их устойчивость;

-разработана методика унификации показателей речных систем;

-разработан комбинированный способ картографического отображения устойчивости речных систем;

-разработана методика картографирования устойчивости речных систем.

Объект и предмет исследования Объектом исследования является устойчивость состояния речной системы, как одного из основных элементов природно-территориального комплекса, а предметом исследования – методика картографирования устойчивости речной системы по основным показателям.

Методы и средства исследования: методология исследований базируется на применении системного подхода, различных способов картографирования и моделирования, современного программного и компьютерного обеспечения.

Научная новизна:

-сформулированы принципы создания карт устойчивости природно-территориального комплекса на примере речных систем;

-разработана методика унификации показателей, характеризующих устойчивость объекта исследования;

-разработан комбинированный способ отображения устойчивости речных систем;

— разработана методика картографирования устойчивости речных систем ;

-предложен новый вид карт-карты устойчивости речных систем.

На защиту выносятся:

— принципы создания карт устойчивости природно-территориального комплекса на примере речных систем;

— методика унификации основных показателей, характеризующих устойчивость речных систем;

— комбинированный способ отображения устойчивости речных систем;

— методика картографирования устойчивости речных систем;

-новый вид карт – карты устойчивости речных систем;

Практическая ценность работы состоит в разработке принципов создания карт устойчивости речной системы, разработке методики картографирования устойчивости речной системы, разработке методики унификации показателей и способов отображения устойчивости речной системы.

Реализация результатов работы:

Результаты диссертационной работы используются в Новосибирском научно-исследовательском институте гигиены при составлении проекта зоны санитарной охраны р. Томи и при выполнении экспериментальных работ по проекту строительства Крапивинского гидроузла на р. Томи.

Разработанная методика картографирования устойчивости речных систем используется в учебном процессе в Сибирской государственной геодезической академии по курсу «География» и « Аэрокосмические методы в проектировании и составлении карт». Акты внедрения прилагаются

Апробация:

Основные положения диссертационной работы и результаты исследований представлены в докладах на различных научно-технических конференция:

— на научно-технических конференциях преподавателей СГГА «Современные проблемы геодезии и оптики»- 1996г., 1998г., 1999г., 2001г., 2003г.;

— на Междунар. конференции «Интеркарта-4»,Новосибирск-1998г;

— на 2-й региональной научно-практической конференции, Иркутск-2006г.

— на VIII научной конференции по тематическому картографированию, Иркутск-2006г.;

-на III Международном научном конгрессе « Гео-Сибирь-2007»;

-на IV Международном научном конгрессе « Гео-Сибирь-2008».

Основные положения диссертации внедрены в учебный процесс, дипломное проектирование и студенческую научную деятельность кафедры картографии и геоинформатики СГГА, что подтверждено соответствующими актами.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 13 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения, списка использованных источников, включающего 129 наименований. Общий объем составляет 140 страниц, 18 рисунков, 10 таблиц, 3 приложения.

Основные положения диссертационной работы

Во введении обосновывается актуальность темы, определяются цели, задачи, методы и средства проводимых исследований. Раскрываются научная новизна работы и ее практическая значимость, выделяются основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе рассматривается современный подход к проблеме устойчивого развития и его картографирования. Для этого изучены результаты исследований по определению и раскрытию понятий «устойчивого развития» и «устойчивость природно-территориальных комплексов».

Понятие устойчивого развития включает в себя три составляющие: экономическую, экологическую и социальную. С экологической точки зрения устойчивое развитие характеризуется способностью сохранения целостности природных систем, то есть сохранение их внешних и внутренних связей, что связано с их устойчивостью. Поэтому возникает необходимость, прежде всего, рассматривать устойчивость природных систем и их компонентов как частный случай экологической составляющей устойчивого развития.

В общем виде термин «устойчивость» подразумевает свойство системы сохранять качественную определенность. Устойчивым принимается такое состояние системы, к которому она самопроизвольно возвращается, будучи выведена из него внешними силами. Определение качественных параметров устойчивости означает соотношение между мерой изменения требуемых свойств системы и мерой направленного воздействия.

Устойчивость природно-территориального комплекса (ПТК) и его компонентов – это способность сохранять свою структуру в пространстве и во времени при изменяющихся условиях среды или как свойство геосистемы активно поддерживать значения своих параметров в пределах, не превышающих неких критических величин, с сохранением определенного характера функционирования, проявляющегося при воздействии на нее возмущающих факторов. (Куликов,1976;Гришанков,1977).В современном представлении природно-территориальный комплекс является сложной динамической системой, характеризующейся разной степенью устойчивости. В зависимости от характера воздействия одна и та же система может быть более устойчивой, менее устойчивой и неустойчивой.

На природно-территориальный комплекс действуют возмущения как естественные, так и антропогенные. Именно картографирование устойчивости природно-территориального комплекса в целом или его компонентов отражает степень их воздействия.

При картографировании устойчивости природно-территориального комплекса необходим расчет временных интервалов устойчивого функционирования его компонентов и соотношения динамики процессов, ведущих к преобразованию общей и покомпонентной структуры комплекса. При этом должна учитываться релаксационная способность наиболее значимых компонентов системы в зависимости от пространственного распределения, временной изменчивости, типа и интенсивности природных процессов, определяющих условия функционирования комплекса. В зависимости от выбранного критерия, возможно построение прямых и обратных шкал оценки устойчивости одних и тех же природных комплексов или их компонентов.

Проблема устойчивости природно-территориальных комплексов ставит перед современной картографией новые задачи. Существуют определённые проблемы картографирования устойчивости, а именно:

-неопределённость самого понятия и концепции устойчивого развития;

-отсутствие чётких общепринятых критериев устойчивого развития и, тем более, их системы;

-недостаток пространственно локализованной информации, отсутствие соответствующих территориальных систем информации;

-практическая невозможность составления ретроспективных карт территорий и сложности составления прогнозных карт по тематике устойчивости;

-наличие разномасштабных процессов различной природы и многообразие границ интересующих объектов и явлений.

До сих пор на картах показывали фактическое состояние территории, теперь же для отображения устойчивости требуется как перспективное, так и ретроспективное картографирование. Необходимо учитывать природные условия и ресурсы, а также общие показатели устойчивого развития для каждого региона. Основой исследований по устойчивости является экологическое состояние территории, которое наряду с экономическим и социальным состоянием является индикатором устойчивости. Существуют регионы, в которых ведущая роль при решении вопросов устойчивости отведена экологическому фактору, следовательно, картографирование устойчивости природно-территориального комплекса и его компонентов способствует этим решениям.

Большой вклад в понятие устойчивости территории внесли А. Н.Антипов, А.Д. Арманд, М.А. Глазовская, Г.Е. Гришанков, М.Д. Гродзинский, К.Н. Дьяконов, А.П. Карпик, А.М. Короткий, А.А. Крауклис, В.В. Куликов, Т.П. Куприянова, А.П. Левич, В.С. Преображенский, Ю. Г.Пузаченко, С. А.Ракита, В. А. Светосланов, Н. А.Солнцев, Г. П.Скрыльник, В. С. Тикунов, Д. А. Цапук.

Во втором разделе рассматриваются речные системы как объект картографирования.

Речные системы чаще других компонентов природно-территориального комплекса рассматриваются как объект для выявления структурно-ландшафтных признаков территории, отвечающих понятиям системного анализа. Речные системы – это системообразующий элемент природно-территориального комплекса, одновременно, лимитирующий фактор развития, критерий его устойчивости.

Калуга — гигантская рыба древнего происхождения. Очень своеобразна внешним видом и образом жизни. Типичный хищник. Долгожитель: созревает к 14-18 годам при полутораметровой длине. К старости в 60-80 лет вырастает до 4-5 метров, достигая веса в тонну и более. Обитает в бассейне р. Амур, преимущественно в его низовьях и лимане.

С этой невероятно громадной рыбой я познакомился в детстве и всю жизнь ее помню, хотя не видел достаточно больших особей уже лет тридцать. При удобном случае читал о калугах все, что удавалось достать, но то ли очень мало, как мне казалось, о них было написано, то ли не мог найти соответствующие, труды…

Мне частенько думалось: «Странно, как часто мы слышим о царь-дереве кедре, о царе зверей тигре, о царь-птице орле, а вот царица-рыба калуга остается как бы в тумане. О щуке, сазане или соме написано в десятки раз больше, а что они значат рядом с первобытным, причудливой формы гигантом, пришедшим к нам вроде некоего ихтиозавра из немыслимых далей земной истории!..»

…Двенадцатилетним пацаном — как давно это было! — я плыл на легкой оморочке по широким разливам июньского половодья реки моего детства Тунгуски, что впадает в Амур в нескольких километрах ниже Хабаровска. Было тихо и жарко, с полуденного неба неистово шпарило солнце. Иногда его прикрывали облака, и тогда становилось удивительно приятно: жара сменялась заметной прохладой — и оттого, что солнце скрывалось, и потому, что тут же начинал тянуть легкими порывами ветерок. Воду рябило, нежно-зеленые верхушки торчащих из вод трав покачивало, а листья тальников показывали свои серебряные изнанки и начинали о чем-то шептаться, тоже радуясь живительным дуновениям.

Я смотрел на все это буйство лета и думал, где бы еще порыбачить. В оморочке тихо серебрились около двух десятков карасей, желтела дюжина косаток, пара сомов, щука, но мне так хотелось выудить сазана… Этак килограммов на десять, каких часто и запросто лавливал мой отец, а иногда и мне уже удавалось снимать с крючка. Когда я сплыл с речного разлива на темное глубоководье, в дно оморочки ни с того ни с сего глухо и сильно ударило, и она подпрыгнула, по обеим ее сторонам поднялись огромные сверкающие пласты воды, а я растопырил руки и ноги в «свободном полете» за борт.

Сначала я скорее не испугался, а удивился: что это? И не зажмуривал глаза при падении в воду, чтобы все увидеть. Увидел, понял — навсегда запомнил. Будто сфотографировал в памяти.

Оморочка неожиданно наплыла на гревшуюся под солнцем или просто зачем-то всплывшую со дна одну из тех громадных рыбин, какие водятся лишь в бассейне Амура. Это была калуга. На той фотографии памяти я и сейчас вижу за переворачивающейся оморочкой мощную лопасть загребающего воду растопыренного хвоста, а рядом с собой — большущую острорылую рыбью голову. И тут страшно стало.

С калугами я к тому времени уже встречался неоднократно разглядывал их на тонях рыбозавода и видел таких, что величиною с большое бревно. Примостишься на спину уснувшей — и словно верхом на коне. Только на голую спину садиться было неудобно: груба, шершава и колюча. При мне как-то из калужьего желудка выпотрошили с полмешка рыбы, среди которой были крупные сазаны, сомы и даже щуки. И даже колючие косатки.

Однажды рыбаки расправили и вытянули в трубу, напоминающую своеобразные меха, рот лежащей на боку небольшой калуги и смеются: «А ну-ка, Серега, попробуй, — влезешь?» Голову и плечи я просунул в ту беззубую, но страшную пасть свободно…

Все это в те секунды, когда я вылетел из оморочки, завспыхивало светлячковыми мгновениями памяти, и, окунувшись с головой в воду, я захлебнулся запоздалым страхом. Ухватился за опрокинутую кверху дном оморочку, ногами сучу и кажется мне, что вот-вот утянет меня этот водяной в свое царство и проглотит. А больше ничего не помню — даже как вычерпывал воду из оморочки и подгребал к далекому берегу и когда вернулся в отчий дом. Странны свойства нашей памяти…

Калуга (Huso dauricus)

«Сабанеевских» рыб в те годы я уже знал, но не упоминалось в книге Сабанеева о калуге ни словом. Определенный интерес представляло описание ее очень близкой родственницы белуги — царицы бассейна Каспия, но ей было отпущено страниц в 5-7 раз меньше, чем каким-то плотве или голавлю. Правда, Л. П. Сабанеев написал книгу о речных и озерных рыбах, а белуга живет в основном в море, в реки же заходит нереститься. Однако в них-то она пребывает подолгу, потому что неспешно путешествует по пресноводью на многие тысячи километров туда и обратно, да еще и зимует в глубоких речных ямах. Но ведь и лосось-семга «разрывается» между морем и речкой, а как внимательно она обрисована в той книге.

Нет, не удовлетворил уважаемый Леонид Павлович мой интерес к царице-рыбе. Но уже хорошо и то, что узнал я из тех страниц о белуге, что она «достигает длины нескольких сажен и веса до 70, даже 80, а в прежние времена и 100 пудов».

У нашего школьного врача Парыгина была оригинальная библиотека, почти целиком состоящая из толстых старинных книг в прочных темных, тисненных по коже золотом переплетах, и был среди них трехтомник знаменитой «Жизни животных» Брема. О калуге в ней тоже не оказалось и слова, а о белуге… несколько строчек. Заинтересовавшись моими поисками, добрый доктор принес мне из поселковой библиотеки новехонький полупудовый том «Жизни животных по Брему». Амурской царицы и в нем не оказалось, а белуга «прописалась» на полутора страничках с картинкой. «Образ жизни этой рыбы почти не известен». И еще запомнилось: какой-то путешественник (называлась фамилия) в 1730 году видел-де белугу в 18,5 метра, а близ Астрахани в 1922 году выловили великаншу в 1230 килограммов.

И лишь много лет спустя посчастливилось мне познакомиться с мудрым и многоопытным амурским ихтиологом Михаилом Лукичом Крыхтиным. Дал он мне толстый старинный фолиант и сказал: «Солдатов о калуге и осетре эту книгу написал еще в 1915 году». Открыл я титульный лист и прочел: «В. К. Солдатов. Материалы к познанию русского рыболовства. Исследования осетровых Амура. Санкт-Петербург». Быстро пролистал: великолепная плотная бумага, прекрасно отпечатанные фотографии, масса содержательных таблиц.

Конечно же, я эту книгу «проглотил» в три дня и так много узнал и о калуге, и об осетре. Но еще больше об этих рыбах потом рассказывал мне Михаил Лукич. Меня немного смутило почти единодушное утверждение ихтиологов и ученых о том, что в отличие от белуги это строго речной вид, живущий только в бассейне Амура и за пределы его лимана да близлежащих опресненных вод Татарского пролива в море не выходящий. Но упорно помнится мне рассказ одного моего друга.

Плавали они в районе Шантарских островов. В 1956 году. Осенью. И заметили старую плавучую мину. Ну, что делается в таких случаях ясно. Короче говоря, через некоторое время мина была взорвана. Всплыло много оглушенной рыбы, которую грех было не собрать.

Среди непредвиденного улова оказались две метровые и одна полутораметровая калуги. Та, которая побольше, весила около 20 килограммов… И хотя мой друг был не только заядлым, но еще и грамотным рыболовом, я весьма усомнился в достоверности услышанного и с пристрастием расспросил о внешности этих рыб, но все вроде бы говорило о том, что были то калуги, а не сахалинские осетры, в морях обычные.

Бывает, запоздалые высокие осенние паводки сильно опресняют южную часть лимана и прилежащие к нему воды Татарского пролива, и калуга туда выходит погулять. А потом вдруг ударит свирепый ледяной шторм северо-восточных и северных румбов, нагонит и перемешает в лимане и проливе воду, и быстро станет она по-морскому соленой. Такое стремительное увеличение солености для калуги очень опасно. К тому же соленая вода остывает до минус 1-2 градусов, а это для рыбы губительно… Осенние штормы с густым снегопадом тоже приносят беды: наиболее пресные верхние слои лимана, в которых калуга ищет спасения от нагонной соленой воды, густеют снежным «салом», отчего ее жабры зашуговываются… Впервые такое бедствие русские промышленники наблюдали в 1900 году, последний раз — в 1983-м.

…И еще: иногда в многоводье в Татарский пролив и Сахалинский залив пресная вода из Амура как бы наплывает на более тяжелую соленую этакими озерами без берегов. Линзами. В них и калуга рискованно гуляет… Судьба царицы амурских рыб печальна, а все потому, что она велика, мясо ее изумительных пищевых достоинств, не говоря уже о всесветно известной икре, которой в иной особи бывает до 10-15 пудов. Отец рассказывал, что на его глазах из пятиметровой калуги вынули двадцать ведер икры. За икрянку в 40-50 пудов весом в дореволюционное время платили как за пару хороших коров.

Фото: http://fishpix.kahaku.go.jp/

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Река Сырдарья в нижнем течении полностью протекает в пределах Республики Казахстан и характеризуется сложностью процессов естественного и антропогенного происхождения, регулирования водных ресурсов в зимний период.

Сложность режима реки Сырдарьи заключается, во-первых, – в ее топографическом расположении т. е река течет с юга на север, и во-вторых, достаточно суровым зимним климатическим условием и в связи с чем, устойчивый ледостав формируется с устья реки вверх по течению до створа Томенарык на длине 1400 км.

Сложность протекания зимнего режима реки обусловлено еще регулированием стока реки водохранилищами, хозяйственным освоением и использованием приречной территории и пойм реки, а также обмелением русла реки в связи с отбором воды на орошение и влиянием маловодья.

Для современного режима реки характерны зимние наводнения и зажорно-заторные явления, усилившиеся после перехода Токтогульского гидроузла на энергетический режим эксплуатации с 1993 г., который приводит к следующим затруднениям:

1.Ледовые явления при повышенных расходах приводят к подъему уровня воды выше берегов, подпирают дамбы обвалования, в результате происходит их прорыв и затопление прилегающих к реке территорий.

2. Происходит обмеление русла реки в связи с полным отбором воды на орошение и отсутствием стока воды в устьях реки в летний период.

3. Ухудшается экологическое состояние низовья реки и Малого Арала из-за нерационального использования зимнего стока реки и сокращения летнего.

Отмеченные проблемы в современных условиях создают социально-экономическую напряженность в регионе, отвлекают значительные материальные и трудовые ресурсы.

Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы – изучение гидротехнических основ пропуска зимних расходов воды в нижнем течении Сырдарьи и разработка инженерных мероприятий по регулированию стока реки Сырдарьи в нижнем течении в условиях изменившегося гидрологического режима и усиления антропогенной нагрузки на речной бассейн. Эта цель предопределила решение следующих задач исследований:

— анализировать и обобщить гидрографические и гидрологические характеристики бассейна реки Сырдарья;

— изучить гидротехническую основу регулирования и распределения водных ресурсов в нижнем течении реки;

— анализировать и обобщить современную водохозяйственную и экологическую ситуацию в нижнем течении реки;

— установить причины и следствия наводнений;

-определить причины и факторы возникновения зимних ледовых затруднений и заторно-зажорных явлений в периоды ледостава и ледохода;

— установить причины потери пропускной способности русла реки ниже Кызылординского водохранилища;

— разработать рекомендации по безопасному пропуску зимних расходов воды и ледохода при исскуственном повышении попусков;

Объект исследований – водохозяйственные системы и русло реки Сырдарья от Кызылординского гидроузла до устья реки.

Предмет исследования – совершенствование теоретической и методической базы подсчета зимнего расхода воды и разработка гидротехнических мероприятий по увеличению пропускной способности русла.

Научная новизна. В диссертационной работе:

— обоснован режим работы гидроузлов в нижнем течении реки и степень их значимости в снижении негативов от зимних наводнений;

— совершенствована методика расчета зимнего режима реки;

— разработаны схемы проведения спрямляющих прокопов на изгибах русла;

— разработаны рекомендации по безопасному пропуску зимних расходов воды и ледохода при исскуственном повышении попусков.

Практическая значимость. Разработанная методика расчета зимнего режима реки, рекомендации по организации наблюдений за ледоставом, ледоходом и пропуску зимних расходов воды, мероприятия по пропуску воды при повышенных расходах, схема пропуска зимних расходов воды и ледохода при исскуственном повышении попусков позволяют снизить степень зимних затруднений при ледоставе и ледоходе.

Защищаемые положения:

— факторы возникновения зимних ледовых затруднений и заторно-зажорных явлений в периоды ледостава и ледохода;

— факторы потери пропускной способности русла реки ниже Кызылординского гидроузла;

— рекомендации по безопасному пропуску зимних расходов воды и ледохода при исскуственном повышении попусков.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на заседаниях ученого совета Кызылординского государственного университета имени Коркыт ата (Кызылорда, 2004-2009 гг.), техническом совете ОГКП «Кызылордаводхоз», VII республиканской научной конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан» (Институт экологии природных систем АН РТ, Казань, 2007г.), международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы экологии» (30 ноября-1 декабря 2007 г., г. Тараз), международной научно-практической конференции «Научно-образовательный потенциал нации и конкурентоспособность страны» (Тараз, 2008г.), V-той Международной конференции «Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды» (Кызылорда, 2008г.)

Реализация результатов работы. Результаты исследований по диссертационной работе использованы Комитетом по водным ресурсам МСХ РК (Акт внедрения от 20.11.2008 г.).

Публикации. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 13 работах, в том числе 3 – лично автором в изданиях, утвержденных Комитетом по контролю в сфере образования и науки МОН РК, 6 – в трудах международных научно-технических конференций.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных источников, включающих наименования. Общий объем работы – 146 страниц компьютерного текста, включая 12 таблиц, 45 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, приведены цель и задачи исследований, показаны научная новизна и практическая значимость результатов исследований.

На первой главе «Климатические условия нижнего течения реки Сырдарьи и особенности прохождения стока в зимний период» приведены общие климатические условия района исследований и особенности их для зимнего режима реки

Для низовьев реки Сырдарьи характерно однообразие климатических условий: резко выраженная континентальность со значительными колебаниями температуры, жаркое лето с суховеем, холодная зима с пронизывающим ветром, сухость воздуха в летнее время, малое количество атмосферных осадков в течение всего года. Зимний климатический режим в низовьях реки, которые существенно влияют на режим реки в период ледостава и на ее ледовые характеристики, отличаются резкими колебаниями основных метеорологических характеристик на участке реки от Шардаринского водохранилища до устья реки на длине 1600 км.

Среднемесячная температура самого жаркого месяца +26…28°С, которая наблюдается в июле месяце. В наиболее жаркие дни она поднимается до +44.6°С.

Самый холодный месяц – январь, со средней температурой в пределах 7…11°С и абсолютным минимумом температуры – 33.4°С.

Среднемесячная температура ниже нуля наблюдается три месяца в году – в декабре, январе, феврале, хотя по длине реки от Шардаринского водохранилища до Аральского моря она может наступить гораздо раньше и держаться долго ближе к дельте реки.

Средняя температура самого холодного месяца – 6°С (январь) морозы могут достигать предельных величин от 28°С до 38°С (ноябрь – март месяцы).

Средние даты первых заморозков 7 октября и последних заморозков 12 апреля.

Первый снег выпадает в начале декабря, последний – в начале марта. Устойчивый снежный покров держится от 25 до 79 суток, высота его 10…15см.

Годовая сумма осадков незначительна – 150…200 мм, максимальное количество осадков, выпадающих за 1 сутки – от 14 до 37 мм. Большая часть из них выпадает в зимне-весенний период, наибольшее количество осадков выпадает в марте.

В зоне формирования стока и нижнем течении река замерзает ежегодно, а в середине не замерзает. Граница между двумя фазами ледообразования перемещается по реке: при похолоданиях – вверх по течению, а при потеплениях – вниз. Динамика ледовой обстановки с указанием фактических сроков ледостава и ледохода на реке Сырдарья за последние 20 лет приведена на табл. 2.

С наступлением отрицательных температур на Сырдарье появляются ледовые образования: вначале появляется шуга и забереги, затем устанавливается ледостав. Ледоставу обычно предшествует шугоход, в отдельные годы в течение зимы шуго – и ледоходы могут повторяться, когда температура переходит через «ноль».

По характеру замерзания участок реки Сырдарья ниже Кызылординского гидроузла неоднороден.

В нем выделяются следующие подучастки:

Подучасток от Кызылординского гидроузла до Айтека (901-949 км от Шардаринского водохранилища) является сложным, так как здесь пойма реки хозяйственно освоена, нет условия для разлива потока при паводках и руслового регулирования и, поэтому, пропускная способность низкая. Русло реки зажато противопаводковыми дамбами, в периоды ледостава и ледохода происходит резкое повышение уровня воды и возникает угроза прорыва дамб.

Подучасток от Айтека до пос. Жосалы (949-1186 км). Здесь река разделяется на два рукава. Левая основная часть реки характеризуется обилием излучин, большим числом естественных преград в виде переката и поэтому часто разливается. Правая часть реки более устойчиво выдерживает воздействие зимнего стока.

Подучасток от пос. Жосалы до Казалинского гидроузла (1186-1459 км) представлен небольшими изгибами и большим уклоном, водный режим благоприятен для транзита шуги, замерзает позже предыдущего участка, поэтому при зимнем режиме наименее опасен.

Подучасток от Казалинского гидроузла до гидроузла Аклак (1459-1591 км) считается началом дельты реки, участок извилист, является очагом частых зажоров и заторов, ледовые пробки чреваты прорывом дамб и наводнением прилегающих территорий.

Изучение зимнего режима реки ниже Кызылординского гидроузла до устья реки показало однозначно сложность протекания ледовых явлений и трудность их натурного изучения. Нам удалось изучить характер прохождения ледохода, параметры потока и русла на характерных местах этого участка и установить следующее:

— начиная с 1993 г. для этого участка реки характерен повышенный расход в течение всего зимнего периода, при котором образуется ледостав в более высоком уровне воды, чреватом последствиями.

— в большинстве случаев зимние расходы в подледном режиме проходят без особого затруднения, основная трудность в управлении зимним расходом приходится в период весеннего ледохода.

— морозная зима и повышенный зимний расход в пределах 1000- 900 м3/с ниже Кызылординского гидроузла создают сложности в период образования ледостава и вскрытия реки; следует ожидать заторно-зажорные явления не только в периоды прохождения ледохода, но и в середине зимы.

— в отдельные годы толщина льда на участке Кызылорда-Жосалы достигает 50-70 см, а в Казалинске – 90-110 см, что вызывает заторы и резкие подъемы уровней по мере продвижения ледохода вниз по течению.

Во второй главе «Условия формирования и использования стока в нижнем течении реки» изучены гидрологические условия использования стока в нижнем течении реки.

В бассейне реки Сырдарья в настоящее время построено более 15 энергетических гидроузлов с водохранилищами с общей емкостью более 35 км3.

Самыми крупными водохранилищами являются Токтогульское (объем 19,5 км3) и Шардаринское (объем 5,7 км3), которые являются комплексными и служат, кроме целей ирригации, для энергетики.

В последние годы в низовьях реки проведен ряд мероприятий по реконструкции существующих и строительству новых гидротехнических сооружений в рамках проектов РРССАМ 1 (Регулирование русла реки Сырдарьи и Северного Аральского моря, Фаза 1).

Сток реки используется в ирригации и энергетике, в ее бассейне развита гидротехническая инфраструктура, которая служит в основном для этих отраслей.

Многие естественные природные процессы в низовьях реки Сырдарья получили дополнительное ускорение в результате антропогенного воздействия человека на водные объекты (создание ГЭС, плотин, водохранилищ и т. д.).

Проблемой водного режима реки Сырдарья во все времена являлись дефицит воды в летний период для хозяйственных нужд и наводнения в период весеннего половодья, сопровождаемые огромным материальным ущербом, которая резко снизилась после строительства ряда водохранилищ в бассейне реки, и в особенности двух стратегически важных – Шардаринского (1965 г.) и Токтогульского (1973 г.).

Зимние наводнения в низовье реки наблюдаются при сбросе из Шардары более 700 м3/с воды, а опасность наводнения в створе Кызылорды, как правило, резко снижается при расходе воды менее 475 м3/с.

Причиной наводнений современного периода является уменьшение живого сечения и снижение пропускной способности русла на многих участках реки в результате заиления его в периоды, когда сток был минимальным.

Для оценки возможной заиленности или размыва реки осуществлено сравнение уровней воды в реке на гидропосту Томенарык при различных наполнениях воды. На рисунке 1 показано изменение отметок водной поверхности в районе г/п Томенарык при расходах 300, 500 700 м3/с.

Змееголов с головы он и в самом деле похож на змею. Теплолюбивый сильный хищник. Предпочитает хорошо прогреваемые тихие водоемы с илистым дном. Достигает 10 килограммов. Активен с мая по сентябрь. Икру откладывает летом в плавучие гнезда, изготовленные из травы и водорослей, бдительно сторожит ее и мальков. Способен усваивать кислород не только из воды, но и из атмосферного воздуха.

Нетускнеющим мгновением из страны детства стала моя неожиданная встреча со странным существом, пришедшим в Амур из теплой Южной Азии еще в ту пору, когда буйно зеленели здесь почти тропики, а могучая река совсем не знала ледового пленения…

Был разгар приамурского лета, горячий воздух настоялся духом свежескошенной травы, под взвизги кос на луговой низине день ото дня росли стога. Управившись со своими обязанностями на таборе покосчиков — накормив их обедом, помыв посуду и приготовив рыбу собственного улова для вечерней ухи, — я взял удочки и ушел на озеро.

Но не клевала рыба в ту знойную полуденную духоту, я наживил крючки лягушками, накупался в почти горячей, пропахшей илом воде и, спасаясь от докучливой мошкары да слепней, уплыл на бревенчатом плотике к середине озера. Растянулся вдоль бревна, подставив яростному солнцу костлявую спину, о чем-то задумался, заглядывая в высвеченную воду, поерошил листья и цветы кувшинок и незаметно уснул.

Проснулся под непонятно испуганный стук серднца; раскрыв глаза, но еще не поднимаясь, и не шевелясь, я увидел громадную зеленовато-черную змеиную голову со зловеще и пристально уставившуюся мне в лицо из воды с расстояния в какие-нибудь 30 сантиметров…

Более сорока лет прошло с того страшного мгновения, а как сейчас помню широкую уплощенную голову в панцире мелких, но ясно видимых чешуй-щитков, большой разрез хищной, желто окаймленной пасти, широко расставленные близко кпереди злые, круглые, с типично змеиным «выражением» зеленоватые глаза с темными зрачками и черные полосы от них кзади. Вдоль мощного овала панцирной, спины, резко наклоненной вглубь, тянулся длинный странный гребень, и было такое ощущение, будто в воду уходят нескончаемые метры змеиного тела…

Казалось, в следующее мгновение эта ужасная пасть выбросит метровый язык, потом разверзнется, легко смахнет меня с плота и отправит в утробу. Но лишь только вскочил я с пронзительным воплем, как вода у плота шумно взбурлила мощным водоворотом, и чудовище исчезло в озерной глубине.

Отдышался и успокоился лишь на берегу.

…Одно из удилищ гнулось и шлепало по воде, я выбросил попавшегося полуметрового змееголова в траву, а отцепляя крючок, вдруг поразился: голова — уменьшенная копия башки того водяного чудовища… И все понял я, пристыжено улыбнулся, потом обозлился и решил напугавшего меня вражину изловить.

Смастерил закидушку из десятка крепких больших крючков, наживил их ротонами да лягушками и поставил на кольях в том месте озера, где натерпелся страху. А через день змееголовое чудовище через руки моего отца оказалось в моих руках. И было в нем длины целый метр, а весу около 10 килограммов…

Вроде бы и не исполин, щук и сомов я к тому времени видел и побольше, а вовсе не пугали они меня. Змееголов же и на проволочном кукане волновал, я то и дело подходил к нему, и его змеиная голова почему-то возбуждала беспокойство. Взгляд мой притягивало и зеленовато-бурое, почти черное, тоже змеиного облика круглое тело в крупных расплывчатых пятнах, с желтовато-белым брюхом, крепкий панцирь чешуи опять же змеиного рисунка. Полная пасть больших острых зубов… И лишь мощные плавники да хвост успокаивали: все-таки это рыба.

Рыба, что и говорить, необычная! Солидная, сильная и стремительная.

Семейство змееголовых распространено в Южной Азии, в Китае и в тропической Африке. В нем два рода: африканские змееголовы и азиатские. Видами они тоже небогаты: всего их 25. В Советском Союзе единственный представитель семейства естественно живет лишь в южной части бассейна Амура, причем довольно много его в озере Ханка, реках Уссури, Сунгари, в южном прогибе Амура от Хабаровска до гор Малого Хингана, но гораздо меньше уже в районе Благовещенска и Комсомольска. А вообще эта рыба и здесь не относится к таким многочисленным, как, скажем, щука.

Его дом родной — неглубокие, хорошо прогреваемые, сильно заросшие стоячие пойменные водоемы преимущественно с илистым дном. Обычно это заливы, озера и старицы, окруженные поясами кочкарника, тростника, камыша, дикого риса, рогоза, вейника, осоки. По зеркалу воды — кувшинки, кубышки, чилим, водяная гречиха, ряска. Эта среда естественна в основном для ротана, гольянов, пескарей, синявок-горчаков и лягушек, а ими-то хищник преимущественно и питается. Словно приставлен к ним природой в роли пастуха, надзирателя — в общем, регулятора численности.

Хищник это смелый, агрессивный и прожорливый. Лишь в первые два года жизни в его желудок вместе с мальками попадают планктон и личинки насекомых. Позже он переходит на «рыбный стол», летом поедает также головастиков, но особенно любит лягушек. Свои владения .строго охраняет и прочих хищников гонит. Как-то довелось мне наблюдать в небольшом озере за схваткой насмерть вцепившихся, пасть в пасть, змееголова и щуки одинаков? внушительных размеров. Бурлили и взмучивали воду ожесточенно, то спинами мелькали, то брюхом кверху. Замирали, повиснув в толще воды, и вновь ожесточались. Сражались долго, а победил змееголов. Щука же, как известно, рыба сильная и ярая.

Но прожорливые змееголовые хищники в некоторых отношениях и ситуациях красивы и симпатичны. Мне приходилось наблюдать за ними с высоких точек — с крутого берега, с нависшего над водой большого дерева, со стога сена, поставленного у озера. И я всегда любовался этими рыбами: в высвеченной солнцем воде они плавали то до сонности неторопливо, едва пошевеливая плавниками, то замирали и в горизонтальных, и в наклонных, и даже вертикальных позах и вдруг стремглав бросались на добычу, бешено извиваясь всем длинным гибким телом. Настигая рыбку, они в последнее мгновение погони широко раскрывали пасть, и несчастная оказывалась в ней вместе с хлынувшей туда водой:

Однажды мне довелось видеть, как змееголов на мелководье сцапал сомика в половину своей длины, но ухватил его неудачно — поперек туловища. Умертвил-то он его быстро, да заглатывал долго и трудно: сом ведь головаст. Возился, чавкал, как своеобразными слезами обволакивался пузырьками воздуха. И все-таки он не проглотил того сомика полностью, а устало уплыл в глубины своей обители с торчащим изо рта хвостом.

Змееголов (Channa argus)

…Змееголовы в том озере, где я увидел великана, хорошо ловились на живца и лягушку, и с двух десятков расставленных вдоль берега вешал я снимал по 5-6 рыбин почти ежедневно. И как-то раз, обходя озеро, заметил я в нем такое, что стало открытием не только для меня, но и для косарей. На воде кто-то соорудил с десяток своеобразных плавучих гнезд небрежных кольцевых валиков из травы диаметром около метра. Я не обратил бы на эти зеленые, валики внимания, если, б не заметил возле них крупных, чем-то возбужденных рыб.

Внимательно, присмотревшись, через несколько минут я распознал в тех рыбах змееголовов, а спустя четверть часа пристального, наблюдения догадался, что они нерестятся. Но странное было то размножение. Я интересовался рыбьими гнездами несколько дней, тихо приближался к ним на лодке и удивлялся: в гнездах плавало множество крупных желтых икринок, снабженных увесистыми жировыми капельками, и в каждой можно было рассмотреть крошечное существо. Потом там вместо икринок оказались малюсенькие черные, головастикоподобные личинки, у них имелся желточный мешочек, образующий два выступа по бокам тельца, и все они покоились на нем под поверхностной пленкой и день, и два, и неделю. Все это время они быстро росли, спасительные же мешочки таяли.

Но самое для меня интересное оказалось в том, что гнезда с икрой, а парой дней спустя с народившимся потомством бдительно стерегли взрослые змееголовы. В камуфляжной окраске их в темной воде с зеленью рассмотреть было трудно, но выдавало их то, что они регулярно, минут через 10-15, приближались к самой поверхности воды и, тяжело, но сильно крутанув водоворот, снова скрывались в глубине. Иногда, правда, они всплывали очень тихо, вроде бы в желании заглянуть в свое гнездо сверху или обозреть округу, и тихо погружались в воду. Но странно: появление этих рыб сопровождалось своеобразным таким звуком вроде чавканья или бульканья, а потом со дна шел этакий бисер воздуха или солидный пузырь…

Мог ли я тогда знать, что у змееголова есть чудесный наджаберный орган, помогающий традиционным жабрам насыщать кровь атмосферным кислородом! И регулярно всплывали те рыбы потому, что была озерная вода теплой, как парное молоко, а стало быть, Кислородом сильно обедненной. А поднялся, захватил порцию свежего воздуха — и трать его экономно, живи в своем доме спокойно…

Уже будучи взрослым, узнал что кислород из атмосферного воздуха амурские оригиналы впитывают посредством расположенных в особой наджаберной полости парных пластинчатых отростков первой жаберной дуги, слизистая которых насыщена кровеносными сосудами. И еще: наджаберный орган имеет канальный выход на темя.

Благодаря этому «второму дыханию» змееголов способен по траве в ночной росе переползать из одного водоема в другой. Как угорь (не потому ли местные жители эту рыбу здесь угрём и называют?). По надобности, конечно, переползать: обмелела, скажем, вконец озерушка, где жили, или не стало в ней корма.

Кинул я как-то вечером пару змееголовов под стол табора и ушел к отцу. Вернулся через несколько минут — исчезла моя рыба. Туда-сюда забегал в поисках, а нашел их в 20 метрах на прямом пути к озеру.

Однажды поднялся я ни свет ни заря, залез на стог сена за забытой там рубахой, оглянулся и… насторожился: метрах в пятидесяти колыхалась трава. А утро занималось росистое, и на фоне седой зелени травы из обмелевшего озера к протоке тянулась сочная зелень странной тропки. И вот как раз в «голове» такой тропки осока и шевелилась. Спрыгнул, подбежал к тому месту и с торжествующим кличем поднял над головой протестующе трепещущего змееголова… А еще через несколько минут — еще двух точно таким образом замеченных. С высоты стога.

При температуре воздуха не выше 15 градусов в мокрой траве или во влажной тряпке змееголов живет 3- 4 дня, а когда холоднее — даже неделю!

Однако поговорим еще об уходе родителей (а точнее, отцов) за своим потомством. Когда гнезда опустели, я решил было, что благословили они свое наследие на самостоятельную жизнь. Но нет же! Вскоре нашел и ставших ярко и пестро разукрашенными «мальков», уже похожих не на головастиков, а на крошечных, словно аквариумных, рыбок, и около них — взрослых. На прогретом мелководье. Мальки суетились дружными плотными стайками.

…Проходил я как-то мимо обсохшего озера, из которого незадолго перед этим покосчики выбрали несколько мешков обреченной рыбы, а сопровождавшая меня собака забежала на ровную гладь оголенного озерного ложа, стала принюхиваться и в том месте, где ил был еще сыроват, принялась его разрывать, азартно поскуливая. Знал я, что такие обсыхания способны переживать, глубоко зарываясь в ил, ротаны и вьюны, и подумал, что их зачуял пес. Стал ради интереса помогать ему палкой. И вытащили мы из ила… трех змееголовов да дюжину вьюнов. Были они укутаны в толстый слой слизи, рот и жаберные крышки плотно закрыты. Признаков жизни — никаких. Но снес я этих рыб к воде, отмыл, посадил в садок. И вскоре они вышли из оцепенения, стали шевелить жабрами, потом затаивались и наконец заплавали.

Случилось мне как-то вылавливать руками из вконец обмелевшего озера рыбу, и один крупный змееголов на моих глазах, спасаясь от меня, ловко и проворно зарылся в ил. Знать, хорошо умеет эта рыба и норы рыть? Да, умеет. Мне несколько раз приходилось вытаскивать солидных амурских «угрей» за жабры из таких нор, устроенных в обрывистых глинистых берегах. Были они узкими, длинными, с глянцево отшлифованными уплотненными стенками. Только не смог подсмотреть, как они в те норы забираются: если головой вперед, го как потом разворачиваются в их узкости, а если задним ходом — способны ли на это? Из нор-то те, которых я поймал, выглядывали…

Мальки змееголова растут очень быстро: к осени вымахивают до полутора десятков сантиметров, в годовалом возрасте в них уже от 22 до 25 сантиметров, а еще через год их тела превышают треть метра при весе около килограмма, и становятся они взрослыми. Пройдет еще несколько лет, и они удвоят длину своего очень мускулистого туловища, набрав 6-7 килограммов… Поймать такого — большая удача: уже с 4-килограммовым можно участвовать в краевом конкурсе на самую крупную рыбу года.

В детстве я ловил змееголовов обычно с помощью вешал. Что это такое — вешала? Их иногда называют и тычками. Примерно полутораметровый крепкий и гибкий прут надежно втыкается в берег наклонно к воде таким образом, чтобы крючок на короткой леске опускался в воду на десяток сантиметров. Наживленная на него лягушка или рыбка суетится, булькает… Хищник ее зачуивает издали, а берет смело.

Тут главное — выбрать место для вешал: в узкостях, неподалеку от глубоких закоряженных ям, затопленной травы или кочки… Сома на эти снасти тоже удобно ловить и щуку. А мясо змееголова розовато-белое, вкусное. И потому на Корейском полуострове и в Китае его давно выращивают в прудах.

В нашей стране змееголова непреднамеренно акклиматизировали (на свою голову, надо сказать) на Урале, Кубани. В среднеазиатских республиках он освоил не только Амударью и Сырдарью, но и обжил озера, оросительные каналы и арыки. Чем спокойнее и сильнее прогревается водоем, тем увереннее заселяет его змееголов. Даже если его вода и грязна! И даже если временами пересыхает! Живучестью и неприхотливостью эта рыба намного превосходит карася и сазана, и ровней ей, пожалуй, будет лишь ротан-головешка, с которым она живет бок о бок миллионы лет, образуя классическую пару хищник — жертва. У себя на родине образует. А в местах акклиматизации стал этот ярый амурский «угорь» бичом для тамошних рыб, и для рыбаков, и для рыбоводства.

Литература: Сергей Петрович Кучеренко «Рыбы у себя дома». Хабаровск, 1988

Представителей семейства толсто-клювых синиц отличают длинные хвосты и манера то и дело распушать оперение, отчего птица приобретает вид привлекательного пушистого шарика на палочке. Многие представители этого» семейства весьма общительны и любят на ночь сбиваться в плотную «кучу ма-лу», которая со стороны выглядит как большой клубок со множеством торчащих во все стороны палочек-хвостиков. Пищу толстоклювые синицы добывают своеобразным способом. Своими сильными, а нередко и поразительно мощными, например, как у тростниковой суторы, клювами птицы разгрызают полые стебли травянистых растений, по калибру до тростника включительно, и выбирают притаившихся внутри личинок насекомых.

Усатая синица (самка)

Бурая сутора

Тростниковая сутора

• Обычно усатые синицы строят гнезда в виде округлых камер с узким боковым входом в верхней трети постройки, но иногда довольствуются и открытыми сверху чашевидными гнездами, надежно спрятанными в гуще тростниковых зарослей.
• В сооружении гнезд, насиживании кладок, выкармливании птенцов и вождении выводков у усатых синиц задействованы оба родителя. Парочки синиц часто гнездятся поблизости друг от друга, а их поселения напоминают разреженные колонии.
• Бурые суторы населяют густые кустарники и заросли высокотравья по окраинам лесных массивов южного Приморья. Свои чашевидные гнезда эти птицы свивают из сухой травы и прикрепляют боковыми стенками к вертикальным стеблям.
• Тростниковые суторы обитают в зарослях мощных тростников, окружающих дальневосточное озеро Ханка, что раскинулось на границе с Китаем. Факт гнездования этих птиц на территории России был установлен лишь недавно.
• Тростниковые суторы живут бок о бок с дроздовидными камышевками и терпят от этого соседства множество неудобств и лишений. Главная беда в том, что бестии-камышовки приспособились разбирать гнезда сутор и употреблять добытые при этом материалы для строительства собственных гнезд.