2.1 Поверхностные воды
2.1 Поверхностные воды
На севере российской части бассейна оз. Байкала наиболее крупными реками являются Верхняя Ангара, Баргузин, Турка. На территории средней части расположена российская часть бассейна р. Селенги, включающая основные притоки Уда, Хилок, Чикой, Джида. На монгольской части бассейна крупнейшими реками являются Селенга, Идэр, Чулуут, Орхон, Еро, Туул, Эгийн-Гол и Дэлгэр-Мурэн.
Дифференциация густоты речной сети бассейна оз. Байкала имеет ярко выраженный зональный характер – от 0,1 км/км2 на юго-восточной границе до 0,9 км/км2 на прибрежных хребтах и на северных территориях [1]. Значительная густота речной сети характерна для зоны тайги, особенно для хребтов и долин, непосредственно прилегающих к озеру. В целом, северная часть бассейна характеризуется благоприятными условиями стока. Горный рельеф, большие уклоны и наличие многолетней мерзлоты способствуют быстрому сбросу вод в основные водотоки Верхняя Ангара и Баргузин и развитию речной сети. Наибольшей густотой характеризуются западные склоны хребтов Баргузинский (0,92 км/км2) и Хамар-Дабан (0,69 км/км2). Из равнинных территорий наиболее обводнены Баргузинская долина (0,89 км/км2 ) и район дельты р. Селенги (0,68 км/км2 ) (рис. 2.1.1).
Рис. 2.1.1 Густота речной сети бассейна озера Байкала [1]
Средняя часть бассейна представляет собой границу леса и степи, характеризуется среднегорным рельефом и большим распространением песчаных и супесчаных почв. Наличие этих факторов обусловливает здесь среднюю густоту речной сети от 0,35 км/км2 в среднем течении р. Селенги и 0,55 км/км2 для бассейна р. Чикоя до 0,61 км/км2 для бассейнов рек Хилок и Джида.
Юго-западная часть бассейна - район оз. Хубсугул - в физико-географическом отношении представляет собой лесостепь с высокогорным котловинным рельефом и характеризуется пониженной густотой речной сети - от 0,32 км/км2 для бассейна р. Дэлгэр-Мурэн до 0,34 км/км2 для бассейна р. Эгийн-Гол. В южной сухостепной части бассейна отмечается низкая густота речной сети. Особенно это характерно для бассейнов рек Туул и Хараа, здесь этот показатель ниже 0,2 км/км2.
В соответствии с дробностью расчленения рельефа и контрастностью увлажнения котловин и хребтов российской части бассейна средний годовой сток на территории нагорья колеблется в значительных пределах – в котловинах он редко измеряется величинами менее 2,5 л/сек·км2, а местами встречаются и бессточные участки, в то время как на склонах хребтов сток превосходит 25 л/сек·км2, составляя на большей части площади 5-10 л/сек·км2. По режиму большая часть рек относится к дальневосточному типу с максимумом стока в дождливый период – во второй половине лета, с преобладанием дождевого питания. Промерзание многих средних рек затрудняет организацию зимнего водоснабжения.
На севере бассейна река Верхняя Ангара стекает с южного склона Делюн-Уранского хребта и впадает в залив Ангарский сор, расположенный в северной части оз. Байкала. При впадении в озеро река образует обширную дельту с множеством проток, рукавов и озер-стариц (рис. 2.1.2).
Рис. 2.1.2 Дельта р. Верхней Ангары (цифровая модель рельефа, БИП СО РАН)
Длина реки 438 км, площадь водосбора 21400 км2, общее падение 1205 м. Общее количество притоков составляет 2291 с общей протяженностью 10363 км (0,45 км/км2). Среднемноголетний расход 265 м3/с (8,4 км3/год) [3,4].
Река Баргузин берет начало в отрогах Южно-Муйского хребта; впадает в Баргузинский залив Байкала. Длина реки 480 км, площадь водосбора 21100 км2, общее падение 1344 м (рис. 2.1.3). В пределах бассейна насчитывается 2544 реки общей протяженностью 10747 км (0,51 км/км2). При высоких уровнях на протяжении 250 км река судоходна; имеет большое рыбохозяйственное значение. В бассейне реки развито сельскохозяйственное производство, в том числе орошаемое земледелие. Среднемноголетний расход воды – 130 м3/с (4,1 км3/год) [3,4].
Рис. 2.1.3 Река Баргузин
Река Турка берет начало в южных отрогах Икатского хребта, на высоте 1430 м, впадает с востока в среднюю часть оз. Байкала, в 140 км северо-восточнее дельты р. Селенги. Длина реки 272 км, площадь водосбора 5870 км2, общее падение реки 975 м. В нижней части бассейна расположено озеро Котокель с площадью водного зеркала, равной 68,9 км2. Река имеет большое рыбохозяйственное значение. В её верховьях ведутся поисково-оценочные работы по россыпному золоту. Среднемноголетняя водность оценивается в 1,6 км3/год [3,4].
Река Селенга на монгольской части бассейна берет свое начало в месте слияния рек Дэлгэрмурэн и Идэр. Общая площадь водосборного бассейна реки Селенга – 445 272 км2, из которых 67% находится на территории Монголии. Монгольская часть бассейна реки Селенга расположена на территории 6 аймаков – Булган (46.3%), Селенгe (27.6%), Хубсугул (25.3%), Архангай (0.7%) и Орхон (0.04%) [2].
Река Селенга на всем протяжении российской части протекает по среднегорной, сильно расчлененной местности. Средний уклон русла составляет 0,36 ‰. Ширина долины колеблется от 2 до 25 км. В сужениях река течет одним слабоизвилистым руслом, в расширениях долины русло разделяется на протоки. Главное русло и протоки извилистые, на крутых поворотах берега интенсивно размываются (рис. 2.1.4). Ширина реки в межень в среднем равна 100 – 150 м, глубина на плесах 4 – 5 м, на перекатах 0,5 – 1 м, на мелководье менее 0,5 м. Скорость течения в межень около 1 м/с, на отдельных перекатах увеличивается до 2 – 2,5 м/с. Дно реки преимущественно галечниковое, иногда галечниково-песчаное. Высота берегов 1 – 2 м.
Рис. 2.1.4 Река Селенга
При впадении в Байкал Селенга образует дельту, площадью около 1120 км2, состоящую из различных по размеру ее проток и островов, образовавшихся в значительной степени из наносов реки (рис. 2.1.5).
Рис. 2.1.5 Дельта р. Селенги
Ежегодно р. Селенга сбрасывает в Байкал в среднем 2,7 млн. тонн твердого стока, постоянно наращивая площадь дельты [3,4]. И именно напротив дельты Селенги отмечено самое близкое расстояние между противоположными берегами оз. Байкал – 26 км. Селенгинское побережье оз. Байкала – это район распространения аккумулятивных берегов, имеющих здесь наибольшую протяженность и состоящий из внешнего края дельты р. Селенги, кос или баров, отчленяющих от озера соры (лагуны): залив Провал, расположенный к северо-востоку от дельты Селенги и залив Сор Черкалов, находящийся к югу и юго-западу от нее. Анализ разновременных картографических и аэрокосмических материалов, натурные обследования свидетельствуют, что наблюдается неравномерный прирост дельты р. Селенги на различных ее участках. Наибольший рост дельты происходит в ее северо-восточном секторе, направленном в залив Провал, особенно в районе протоки Лобановской, достигающий в отдельные периоды несколько десятков метров в год. С меньшей скоростью выдвигается западный сектор дельты Селенги, направленный в залив Сор Черкалов. Относительно стабилен в отношении роста северный сектор дельты, расположенный между протоками Средняя и Северное устье [5].
Река Джида берет начало на южном склоне Хангарульского хребта. Верхняя часть бассейна имеет среднюю абсолютную высоту более 1500 м, река протекает в горной, сильно пересеченной местности (рис. 2.1.6). Средний уклон Джиды составляет 2,7 ‰. В среднем течении – 1‰. По площади бассейна из притоков р. Селенги на территории России она занимает 4-е место (12,5 % от площади бассейна Селенги), объем стока реки составляет 15 % от суммарного в пределах России [3,4]. Доля притока с территории Монголии с площади 4920 км2 – 25 % (0,61 км3). Питание реки преимущественно дождевое, фаза половодья отсутствует, доля зимнего стока, с преимущественно подземным питанием, составляет 6 %. Верхняя, северо-западная часть бассейна относится к зоне с эпизодическим, а нижняя – с ежегодным перемерзанием рек. На некоторых участках бассейна р. Джиды распространены карстующие горные породы, но влияние карстовых явлений на режим стока незначительное.
Рис. 2.1.6 Река Джида
Река Темник берет начало на северном склоне хребта Малый Хамар-Дабан. Бассейн реки преимущественно горный, лишь в нижней части бассейна имеют место степные ландшафты. Средний уклон реки 3,6 ‰. Питание реки дождевое, паводки наблюдаются с мая по сентябрь. Удельный сток в три раза больше, чем для бассейна Селенги и в два раза больше, чем в бассейне р. Джиды. Объем стока при малой площади, составляет около 7 % от объема притока к Селенге на Российской территории. Доля зимнего стока 7 %, перемерзает эпизодически, в среднем один раз в 5 лет.
Река Чикой – наибольшая по площади бассейна и объему стока река из притоков Селенги, водосбор которой составляет около 10 % всего бассейна Селенги и 31 % от находящегося в пределах России (рис. 2.1.7). Около 25 % (2,14 км3) стока формируется на территории Монголии. Средний уклон составляет 1,65 ‰, в среднем течении – 1,2 ‰ и в нижнем – 0,58 ‰. Средний сток реки, формирующийся на территории России, определяет 40 % всего притока к р. Селенге. Условия формирования стока в верхней и нижней части бассейна Чикоя, впрочем, как и на водосборах левобережных и правобережных притоков, различаются достаточно сильно. Питание преимущественно дождевое, фаза половодья от весеннего снеготаяния выражена слабо и составляет не более 20 % от годового стока, зимний сток в среднем 6 %, на притоках 2 – 3 %. Верхняя часть бассейна относится к зоне неперемерзающих или крайне редко перемерзающих рек, средняя – к зоне эпизодического перемерзания, а нижняя – к зоне ежегодного перемерзания. По удельным показателям стока собственно Чикой среди основных притоков Селенги занимает второе место после р. Темник [3,4,6].
Рис. 2.1.7 Река Чикой
Река Хилок берет начало из оз. Шакшинского, затем протекает по днищам вытянутых межгорных котловин на высоте 500–800 м, между цепью горных хребтов со сглаженными очертаниями и абсолютными отметками 1300–1800 м. Склоны долин бассейна Хилка заняты в основном горно-таежной растительностью, степные и лесостепные участки преобладают на днищах долин и в нижних частях склонов межгорных котловин и понижений. Средний уклон реки равен 0,52 ‰. Площадь бассейна реки составляет 26 % от площади бассейна Селенги в пределах России, а объем притока – 19 %. Питание реки в основном дождевое, фаза весеннего снеготаяния мало выражена и не превышает по объему стока 20 % от годового. Зимний сток составляет менее 6 % для устьевой части, а верхней и средней части бассейна Хилка практически ежегодно отсутствует в результате перемерзания. Удельные показатели стока меньше, чем у р. Джиды в 1,5 раза, сравнительно с модулями стока рек Темник и Чикой – более чем в два раза.
Река Уда берет начало в юго-западной части Витимского плоскогорья на абсолютной высоте 1055 м, впадает в реку Селенгу с правого берега, на 156-м км от ее устья (рис. 2.1.8).
Рис. 2.1.8 Река Уда впадает в реку Селенга (Google)
Длина реки 467 км, площадь водосбора 34800 км2, общее падение реки составляет 583 м. Средние абсолютные высоты верхнего участка бассейна Уды составляют 900 –1100 м. Средний уклон реки равен 1,2 ‰, в нижнем течении ‑ 0,7 ‰. По размерам бассейн занимает третье место среди притоков Селенги (23 % от водосбора р. Селенги на территории России) и четвертое – по объему притока (13,4 %). Речная сеть на территории бассейна умеренно развита, среднее значение коэффициента густоты ее равно 0,39 км/км2. В верхней части бассейна обширные пространства заняты верховыми болотами, здесь же встречается большое количество мелких озер (с площадью зеркала водной поверхности менее 1 км2) [4,7].
Величина модуля стока, составляющая 2,0 л/с•км2, самая низкая по сравнению с остальными пятью наиболее крупными притоками Селенги. Питание реки в основном дождевое, но сток от весеннего снеготаяния достигает 30 % от годового (рис. 2.1.9). Фаза половодья выражена в маловодные годы и в годы средней водности. Доля стока зимнего периода 10 – 12 %, формирующаяся за счет стока неперемерзающих правобережных притоков в средней и нижней части бассейна. Притоки верхней части бассейна и сама Уда в среднем течении перемерзают ежегодно, а левобережные притоки в средней и нижней части бассейна – эпизодически [2].
Рис. 2.1.9 Река Уда в г. Улан-Удэ
Река Ероо берет начало в высокогорьях хребта Хэнтэй, в месте слияния рек Шарлан и Хонгий (рис. 2.1.10). Общая площадь бассейна реки составляет 22 282 км2 и находится на территории четырех аймаков - Сэлэнгэ (69,1%), Туув (23,8%), Хэнтэй (7,0%), Дархан-Уул (0,1%). Бассейновое управление реки Ероо находится в сомоне Ероо Селенгинского аймака [8,9].
Рис. 2.1.10 Река Ероо
Река Баян берет начало в горах юго-западного ответвления хребта Хэнтэй. Река сливается с рекой Согногор таким образом, давая начало реке Хараа (рис. 2.1.11). Водосборный бассейн реки Хараа составляет 17 667 км2 и находится на территории аймаков Тув (41,5%), Сэлэнгэ (36,6%), Дархан-Уул (17,2%) и некоторых районов города Улан-Батор (4,8%) [8,9].
Рис. 2.1.11 Река Хараа
Река Туул берет свое начало на высоте 2 000 м над уровнем моря в горах Чисаалай. Истоком реки является место слияния рек Намья и Нергуй. Общая площадь бассейна реки Туул составляет 50074 км2, бассейн охватывает 5 аймаков - Тув (59.2%), Булган (20,5%), Увурхангай (7,3%), Архангай (5,0%), и Сэлэнгэ (1,7%), а также 7 районов города Улан-Батор (6,3%). Столица Монголии Улан-Батор находится на территории бассейна; таким образом, центральная часть бассейна реки является густонаселенной городской территорией (рис. 2.1.12) [8,10].
Рис. 2.1.12 Река Туул в Улан-Баторе (Google)
Река Орхон берет свое начало в северо-восточной части горного хребта Хангай и течет на север, сливаясь с рекой Селенга в районе г. Сухбаатар аймака Сэлэнгэ. Общая площадь бассейна реки Орхон, включая площадь бассейнов его притоков, таких как Туул, Хараа и Ероо, составляет 143479 км2, 48,0% из которых являются частью бассейна реки Селенга. Самый большой бассейн на территории Монголии – Улаанцутгалан – находится в верховьях реки Орхон (рис. 2.1.13). Территория бассейна охватывает 8 аймаков - Архангай (38,2%), Булган (21,9%), Сэлэнгэ (18,5%), Увурхангай (15,9%), Тув (1,9%), Баянхонгор (1,6%), Орхон (1,6%) и Дархан-Уул (0,4%) [8,11].
Рис. 2.1.13 Самый большой водопад Монголии – Улаан-Цутгалан.
Река Хануи берет начало в горах Хан-Ундур в центральной части горного хребта Хангай. Река течет около 421 км на север до впадения в р. Селенгу. Общая площадь бассейна реки составляет 15755 км2 и охватывает 3 аймака - Архангай (77,1%), Булган (22,7%) и Хубсугул (0,1%) [8].
Река Чулуут берет начало в западной части гор Гурван-Ангархай горного хребта Хангай. Река Чулуут течет 415 км до впадения в р. Идэр. Общая площадь бассейна составляет 20 078 км2,охватывая 4 аймака - Архангай (95,7%), Хубсугул (3,8%), Баянхонгор (0.4%) и Завхан (0,2%) [8].
Река Идэр берет начало на северной стороне горы Отгонтэнгэр горного хребта Хангай. У реки несколько крупных и малых притоков, включая реки Суман и Чулуут. Протяженность реки от истока до устья – места впадения в р. Селенга – составляет 465 км. Общая площадь бассейна реки составляет 23 061 км2 и охватывает территории аймаков Завхан (65 %), Хубсугул (32,1%) и Агхангай (2,9%) [8,12].
Река Дэлгэрмурэн берет начало в горах Улантайга аймака Хубсугул. Общая протяженность реки около 445 км от истока до слияния с рекой Идэр, что дает начало реке Селенга. Общая площадь бассейна реки - 23324 км2, что включает территорию аймаков Хубсугул (98,5%) и Завхан (1,5%) [8].
Озера по бассейну р. Селенги распределены неравномерно, что объясняется различными условиями рельефа, климата и водного питания. Наибольшее количество крупных естественных водоемов сосредоточено в межгорных котловинах. В бассейне р. Селенги насчитывается 5549 озер с суммарной площадью зеркала 616 км2. Озерность в бассейне составляет менее 1 %. В основном преобладают небольшие водоемы с площадью водной поверхности менее 0,5 км2, и лишь 17 озер имеют площадь от 1 до 10 км2 и 4 озера – площадь более 10 км2. Самым крупным озером в бассейне р. Селенги является оз. Гусиное с площадью водного зеркала 163 км2. Крупные озера: Котокель (рис. 2.1.14), Шакшинское и Арахлей, расположенные в верховьях р. Хилок [3,4].
Рис. 2.1.14 Озеро Котокель
Озеро Хубсугул – самое крупное озеро в Монголии, которое содержит 3/4 или 74,6% всех поверхностных вод (380 км3) Монголии (рис. 2.1.15) [9,13].
Рис. 2.1.15 Озеро Хубсугул
Уровень воды в озере с 1963 г. повысился на 1 м, и точные причины явления не известны. Это может быть связано с таянием вечной мерзлоты, увеличением объема осадков, уменьшением оттока воды из-за накопления осадков на дне реки Эж, понижением температуры воды и вызванном этим уменьшением испарения и т.д. В 1979 г. и 1995-1996 гг. уровень воды в озере понижался значительно, что объяснялось меньшими объемами осадков в эти годы (табл. 2.1.1).
Таблица 2.1.1 Морфометрические характеристики озер, расположенных на монгольской территории бассейна озера Байкал [8,9].
Болота в бассейне р. Селенги имеют сравнительно ограниченное распространение. Больше всего их встречается в поймах и устьях рек, по берегам озер. В долинах рек и по днищам впадин распространены осоковые и моховые, а на более дренированных участках – ерниковые болота. В межгорных понижениях хребта Хамар-Дабан (бассейны рек Джида и Темник), расположены небольшие массивы сфагновых болот (рис. 2.1.16) .
Рис. 2.1.16 Болото на хребте Хамар-Дабан
Большие участки заболоченных пойм встречаются практически во всех впадинах. Заболоченность по разным участкам бассейна колеблется в пределах 1 – 5 %. Наиболее значительные болота и заболоченные земли находятся в бассейне р. Хилок (около 10 % общей площади водосбора) [5,14].
Подземные воды региона весьма разнообразны по химическому составу и подчиняются определенной геохимической зональности. Артезианские бассейны занимают межгорные впадины, сложенные рыхлыми породами осадочного чехла и кристаллическими породами фундамента. Для них характерны порово-пластовые воды зоны активного водообмена и трещинно-пластовые, часто напорные, воды фундамента. Гидрогеологические массивы сложены кристаллическими породами горно-складчатого обрамления и вмещают трещинные воды зоны экзогенной трещиноватости. Мощность зоны активного водообмена не превышает 100-150 м. Наиболее водообильными являются закарстованные карбонатные породы, а также зоны тектонических нарушений, секущие выходящий на поверхность фундамент либо протягивающиеся вдоль контактов осадочно-метаморфических образований с изверженными и метаморфическими породами. Они часто трассируются восходящей разгрузкой как холодных, так и термальных вод. Трещинные воды горных хребтов содержат ультрапресные (минерализация от 0,03 до 0,05 г/л) воды. В артезианских бассейнах байкальского типа (Баргузинский, Верхнеангарский) их минерализация до глубины 2000 м не превышает 0,5-1 г/л при преимущественно гидрокарбонатно-натриевом и кальциево-натриевом составе (рис. 2.1.17).
Рис. 2.1.17 Подземные воды бассейна озера Байкал [1]
Основное питание подземных вод осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и талых вод. Большое влияние на условия формирования запасов и режим подземных вод оказывает многолетняя мерзлота. Пополнение запасов происходит в теплую часть года, когда величина инфильтрации, как правило, превышает величину разгрузки. В течение холодного периода происходит лишь их разгрузка, и уровни в этот период понижаются. Амплитуда колебания уровней в течение года не превышает 1,5-2 м.
Подземное питание рек осуществляется как грунтовыми, так и напорными артезианскими водами. Сток подземных вод в реки на рассматриваемой территории имеет значительную величину. Глубокая расчлененность поверхности, густая речная сеть и большие уклоны местности способствуют интенсивному подземному стоку (табл. 2.2.2).
Таблица 2.1.2 Запасы подземных вод российской части бассейна озера Байкал
По степени обеспеченности подземными водами на территории выделяются три группы районов: хорошо обеспеченные, средне- и малообеспеченные. К первой группе относятся подземные воды межгорных впадин байкальского типа с практически неограниченными запасами – до 3-5 м3/с. и более. Вторую группу составляют артезианские бассейны забайкальского типа с объёмом отбора пресных вод до 1,0 м3/с. К третьей группе отнесены подземные трещинно-жильные воды горных хребтов с ограниченными (до 5-10 м3/с.) эксплуатационными ресурсами [3,4].
На территории бассейнов средних и северных рек оз. Байкала имеются почти все известные в РФ типы лечебных минеральных вод (термальные, холодные углекислые, сероводородные, радоновые, железистые). Термальные азотно-кремнистые воды курорта Горячинск, расположенного на восточном побережье оз. Байкала, используются для лечения заболеваний нервной системы, кожных и других болезней (рис. 2.1.18).
Рис. 2.1.18 Термальный источник на курорте Горячинск
В Баргузинской впадине действуют здравницы местного значения: Гарга, Алла, Кучигер. Высокая температура термальных вод позволяет использовать их также для получения тепловой и электрической энергии. Так, воды с температурой 40-70º С могут применяться в теплично-парниковом хозяйстве и для горячего водоснабжения. Кроме перечисленных источников и месторождений термальных вод имеется ряд горячих минеральных источников. По лечебным свойствам эти воды благоприятны для лечения заболеваний органов движения, периферической нервной системы и других заболеваний [3,4].
Подземные воды – основной источник воды, использующейся для питья, бытовых и производственных нужд в Монголии. По некоторым оценкам, 95% воды, используемой для бытовых и производственных нужд, является грунтовой (рис. 2.1.17).
В бассейне реки Селенга поверхностная вода используется в основном для ирригации, но в последние годы увеличилось использование грунтовой воды. К тому же горнодобывающие предприятия дренируют грунтовую воду из разрабатываемых шахт и карьеров. Производства, расположенные в городах, используют воду из централизованной системы водоснабжения или самостоятельно пробуренных скважин. Наблюдается сезонное снижение уровня грунтовых вод в г. Улан-Баторе связанное с повышенным водопотреблением.
Согласно Интегрированному Плану Управления Водными Ресурсами Монголии [8], возобновляемый объем грунтовой воды составляет 8,1 млн. км3/год, эксплуатационный объем грунтовой воды составляет 3,6 млн. км3/год, а потенциальный объем грунтовой воды в бассейне р. Селенги – 316,7 млн. м3/год. Запасы грунтовых вод в бассейнах рек рассчитаны на основе гидрогеологических данных, данных о типе геологических образований, оценки восполнения запасов грунтовых вод, результатов поисковых экспедиций (в т.ч. тестового бурения) и т.д. (табл. 2.1.3).
Таблица 2.1.3 Запасы грунтовых вод в бассейнах рек монгольской части бассейна озера Байкал
