Курсовая работа: Гидрологический режим реки Амур
Западная часть правобережья Амура занята системой средневысотных и низких гор Большого Хингана, сложенного досинийскми гнейсами, кварцитами и кристаллическими сланцами, а также позднейшими кислыми и основными вулканическими породами. Восточнее Большого Хингана простирается широкая Межхинганская равнина, отделенная от Амура вулканическим районом и плоскогорьем Малого Хингана. На правом берегу Сунгари располагается система складчато-глыбовых кристаллических хребтов Восточно-Манчжурской горной страны, представленной рядом параллельных средневысотных складчато-глыбовых хребтов.
Орографическая и геолого-геоморфологическая неоднородность территории приводит к разнообразию природных комплексов, формирует сложный водный режим водных объектов и своеобразные черты фазы максимального стока рек.
По особенностям протекания современных эрозионно-аккумулятивных процессов и строения русла в долине Амура выделяется несколько морфологически и динамически однородных отрезков.
1. Русло р. Амур в верхнем течении от слияния рек Шилка и Аргунь до устья р. Зеи характеризуется ярко выраженной глубинной эрозией. Русловой аллювий повсеместно представлен галечно-гравийным материалом, легко переносимым во время летних паводков и весеннего ледохода. Преобладает прямолинейное или слабоизвилистое русло с галечно-гравийными побочнями, перекатами и редкими островами. В расширениях долины основным типом руслового процесса является русловая многорукавность. Наиболее динамично преобразуются острова. Они смещаются вниз по течению со скоростью до 20 м/год. На отдельных участках острова растут вверх за счет интенсивной ледовой аккумуляции. Максимальный размыв вогнутых берегов достигает 12 м/год Нередко острова причленяются к берегу и протоки между ними заносятся, образуя старичные понижения.
2. Среднее течение р. Амур от устья Зеи до Малого Хингана. На этом отрезке река испытывает медленную глубинную эрозию в пределах широкой террасированной долины, днище которой сложено галечно-песчаными осадками. Русло реки слабоизвилистое, местами меандрирующее, на большой части с четко выраженной русловой и пойменной многорукавностью. Ниже впадения р. Бурей отмечается повышенная активность горизонтальных деформаций русла, следствием которых является интенсивный размыв берегов и формирование молодой поймы.
Следует отметить заметное влияние строительства Зейской ГЭС на характер русловых процессов. После начала эксплуатации ГЭС на среднем Амуре, также в нижнем течении р. Зеи резко замедлились горизонтальные смещения русла, стали заноситься второстепенные протоки и многие острова присоединились к береговым массивам поймы.
3. В ущелье Малого Хингана на всем протяжении Амур имеет врезанное русло, характеризующееся слабой извилистостью и отсутствием островов. Пойма представлена лишь узкими небольшими фрагментами, расположенными вдоль берегов. При больших уклонах потока река выносит за пределы отрезка весь поступающий аллювиальный материал. На дне Амура во многих местах фиксируются скальные грунты. Отсутствие условий для накопления наносов обеспечивает устойчивость русла. Даже на излучинах река не подрезает склоны долины, что характерно для отрезка Верхнего Амура.
4. Морфологические особенности русла на отрезке нижнего течения р. Амур протяженностью более 1200 км (от впадения р. Сунгари до устья) определяются современной направленной аккумуляцией. На этом отрезке река образует чередующиеся сужения и расширения, обусловленные геологическим строением территории. Характер русловых деформаций в первую очередь зависит от ширины долины.
В расширениях долины русло Амура формируется в условиях свободного проявления русловых деформаций. В результате на этих участках образовались серии внутренних дельт, следующих друг за другом через 40-50 км. В пределах внутренних дельт русло Амура разбивается на множество крупных и мелких рукавов, веерообразно расходящихся в направлении вниз по течению и образующих исключительно сложную гидрографическую сеть. Здесь формируются сложные поименно-русловые разветвления. Крупные рукава, шириной обычно 0,8-1,5 км, в пределах внутренних дельт образуют довольно устойчивый во времени каркас речной сети разветвленно-дельтового типа. Эти рукава дробятся и сливаются с десятками более мелких постоянных или временно действующих проток. Большинство из них на значительном протяжении свободно меандрируют, однако кривизна излучин невелика. Изредка крупные рукава развиваются по схеме незавершенного меандрирования, образуя прорванные излучины.
Внутренние дельты соединены между собой участками реки с менее развитым разветвлением русла, в котором всегда отчетливо выражен главный поток, характеризующийся русловой многорукавностью. Острова в русле реки весьма динамичны и имеют разную направленность развития: смещаются вниз или вверх по течению, увеличиваются в размерах, а нередко полностью разрушаются в результате размыва. В любом случае высокая степень динамичности островов обусловливает плановые преобразования русла, а соответственно размыв берегов, смещение фарватеров и перераспределение стока между рукавами.
На горных участках долина Амура сужается, и развитие русловых деформаций ограничено склонами, сложенными прочными коренными породами. Наряду с пологими врезанными излучинами здесь распространены одиночные и односторонние разветвления. Впадающие в Амур горные реки образуют конусы выноса, отклоняющие поток Амура и способствующие образованию слабоизвилистого русла.
В пределах пересечения горных территорий положение русла характеризуется стабильностью, однако вследствие значительного стока наносов и их переотложения динамическая ось потока часто блуждает, изменяя положение фарватера. При этом берега реки почти не подвергаются размыву, поскольку процесс их разрушения контролируется интенсивностью денудации коренных пород.
Таким образом, наиболее динамичные естественные преобразования русла происходят в расширениях долины, приуроченных к крупным межгорным впадинам: Среднеамурской, Удыль-Кизинской и Нижнеамурской. В их пределах на отдельных участках развитие русла приводит к формированию примерно равных по величине рукавов. Одно из наиболее крупных таких разветвлений находится в Удыль-Кизинской низменности - протоки Старый и Новый Амуры, протяженностью более 80 км каждая. Перераспределение стока воды между ними может быть легко нарушено даже незначительным воздействием человека и приведет к необратимым последствиям — прогрессирующему увеличению водности одного рукава за счет другого.
В наиболее общем виде морфоструктурный план территории Верхнего Приамурья сложился в конце мелового периода (около 70-75 млн. лет назад). Однако рельеф, близкий к современному, начал формироваться в олигоцен-миоцене (25-27 млн. лет назад), то есть на этапе неотектонической активизации. Наиболее существенные рельефообразующие процессы в данной области происходили в четвертичном периоде, в последние 1-1,5 млн. лет. Активные процессы рельефообразования происходят и в настоящее время.
О том, что новейшие тектонические движения, особенно по границе малой Амурской плиты, существуют, можно судить по интенсивности землетрясений. В бассейне Амура в историческое время известно несколько сильных землетрясений, проявившихся на поверхности с интенсивностью в эпицентрах от 7 до 10 баллов (по 12-балльной шкале). Достоверными, инструментально измеренными являются землетрясения 1865, 1914 и 1924 гг., происшедшие в низовьях р. Амур; в горной системе Тукурингра-Джагды в 1911, 1972, 1973 и 1977 гг.; в Баджальском хребте в 1888 и 1970 гг.; в Селемджинском хребте в 1975 и 1983 гг.
Основная причина сейсмичности Приамурья (и Амурской области в том числе) состоит в разнородности геотектонических областей и систем территории, которые сопровождаются активными долгоживущими разломами. Это Становая, Северо-Тукурингрская, Южно-Тукурингрская, Гилюйская, Куканская, Тастахская и др. зоны разломов. В местах сочленения разнородных геологических структур и вдоль разломов землетрясения наиболее часты. Вдоль разломов происходит горизонтальная подвижка земной коры от I до 20 мм в год. В южных районах области вероятность сильных землетрясений мала. По геофизическим данным, по линии от среднего течения Зеи до южной оконечности Байкала формируется разлом, ограничивающий малую литосферную Амурскую плиту.
Мерзлотные, или криогенные, процессы наиболее ярко проявляются на гольцах, на уплощенных водоразделах и вершинах, где задерживается атмосферная и снеговая вода в трещинах пород, в рыхлых отложениях склонов. Попеременно замерзая и оттаивая в трещинах, вода в смеси с песком и дресвой отделяет куски породы от скал. Большое значение имеют обвально-осыпные процессы. Эти процессы проявляются в виде каменных и снежно-каменных лавин, обвалов, оползней, селей.
1.3 Климат бассейна реки
Климатические условия в бассейне р. Амур обусловлены его географическим положением на окраине азиатского материка, сложным строением его поверхности и муссонным характером циркуляции атмосферы. Рассматриваемая территория находится между двумя областями с разными физико-географическими условиями: влажными районами Тихого океана на востоке и континентальными пространствами Восточной Сибири и Монголии.
Климат большей части бассейна Амура определяется как северный вариант муссонного типа. Существенным признаком климата муссонов является преобладание, и зимой и летом, воздушных масс, формирующихся за пределами исследуемой территории и обуславливающих почти диаметрально противоположное направление ветров в зимний и летний периоды. Такая смена воздушных течений происходит под влиянием перераспределения сезонных центров действия атмосферы над Азиатским материком и Тихим океаном. Водосборы рек Шилки и Аргуни называют Восточным Забайкальем. Эта территория находится под значительным влиянием западных воздушных масс, примыкая к границе разделяющей сферы влияния Тихого и Атлантического океана. Остальная часть рассматриваемой территории находится в сфере влияния Тихого океана. Вытянутая в широтном направлении полоса позволяет оценить закономерности формирования максимального стока и характер взаимодействия между материком и океаном. Оценивая географическое положение, отметим его характерные особенности, необходимые для понимания природных особенностей бассейна Амура.
Рассматриваемая территория расположена в умеренных широтах, на краю азиатского материка и в основном принадлежит климатической области дальневосточных муссонов, являющихся северо-восточным ответвлением азиатских муссонов. Для нее характерна резкая контрастность климатических условий в теплый и холодный период года, определяющая погодные условия. Зимой - малая облачность, низкие температуры и относительно малые суммы осадков. Летом, наоборот, преобладание выноса влажных морских воздушных масс обеспечивают преобладание дождливой, пасмурной погоды. В зависимости от активизации и местоположения полярного фронта над поверхностью материка наблюдается тот или иной режим выпадения осадков, а, следовательно, и неоднородный водный режим как во времени, так и в пространстве. Крайняя неустойчивость режима увлажнения проявляется здесь как в многолетнем, так и во внутригодовом аспекте. Выпадение атмосферных осадков, являющихся наиболее значимым фактором в формировании максимального стока, определяется фронтально-циклоническими процессами, причем главное значение для региона приобретает положение полярного фронта и планетарной высотной фронтальной зоны. Адвекция теплого и влажного воздуха, преимущественно континентального субтропического, осуществляется в теплых секторах циклонов, приходящих с южных и центральных частей Китая и Монголии. Приток морского субтропического воздуха происходит с акваторий Желтого и Восточно-Китайского морей и западной части Тихого.
Атмосферная циркуляция, развивающаяся над Охотским и Японским морями, также влияет на формирование атмосферных осадков, однако влияние морей на континент ограничивается прибрежной линией хребтов Сихотэ-Алинь, Ям-Линь, Джугджур.
Зимой над азиатским материком устанавливается область высокого давления, на периферии которой в пределы бассейна Амура проникает холодный воздух арктических широт с такой быстротой, что не успевает прогреться. Переохлажденный плотный воздух подчиняется и движению с запада на восток, свойственному всем внетропическим широтам северного полушария и, распространяясь в бассейне Амура, скапливается в межгорных понижениях рельефа. Наблюдается полное промерзание почвы. Средние зимние температуры -30, -35º на севере бассейна и -14, -15° - на юге. Продолжительность холодного периода в году составляет 5-8 месяцев, суммы отрицательных температур за год на севере составляют 2600-4200ºС, на юге - 1600-2800º.
В приземном слое воздуха зимой отмечаются ветры западного направления, редкие и слабые в истоках Амура и сильные в его нижнем течении. Степень влажности зимних воздушных масс также возрастает с запада на восток. В истоках Амура снегопады редки и высота не сплошного снежного покрова не превышает 10 см. В Нижнем Амуре снегопады частые, снежный покров сплошной, хотя сильно перевеваемый, высота его 0-50 см и более.
1.4 Почвы, растительность, животный мир бассейна реки Амур
Почва и земельные ресурсы. Почвы района не одинаковы и распределяются в основном в зональном порядке, то есть в зависимости от рельефа местности, наибольшее распространение имеют следующие типы почв и их разновидности: подзолистые, дерново-подзолистые, торфяно-подзолистые, луговые, дерновые. Для сельскохозяйственного производства могут быть использованы дерново-подзолистые почвы пологих склонов предгорий, но освоение их связано с корчевкой леса. Наиболее плодородными и легко поддающимися к разработке являются дерново-подзолистые и суглинистые почвы, расположенные в районе реки Амур на лугах, местами образуют комплексы с заболоченными и болотными почвами, гумусовый горизонт до 12 см мощности, серый, плотно связанный корневищами трав.
На севере широко распространены многолетнемерзлые породы. Горные районы Хабаровского края расположены в таежной зоне (горные лиственничные и елово-пихтовые леса). На Амурской низменности — лиственничные и дубово-лиственничные леса подтаежного типа. Преобладают дерново-подзолистые почвы, лугово-болотные и болотные почвы. Леса (основные породы — лиственница, ель, дуб) занимают 1/2 территории. Значительные площади Амурской и Эворон-Тугурской низменностей заняты марями и болотами. В тайге сохранились кабарга, лось, северный олень, бурый медведь, рысь, волк, выдра, соболь, лисица, горностай, колонок, ласка, росомаха, белка. В смешанных лесах обитают изюбр, косуля, кабан и др. Реки богаты рыбой. В бассейне Амура насчитывают более 100 видов рыб, 95 из них пресноводные. По видовому составу рыб Амур занимает первое место среди рек России. Сюда проникли северные формы (кета, сиги, налим, хариус), южно-китайские (толстолобик, китайский окунь) и индийские (змееголов, касатки). До 20 видов рыб – эндемики (амурский осетр, калуга, амурская белуга). Важное промысловое значение имеют проходные рыбы (кета, горбуша, кижуч, чавыча), поднимающиеся на 500-1000 км от устья к нерестилищам вверх по Амуру и его притокам. Некоторые рыбы стали редкими и внесены в Красные книги: сахалинский осетр, камчатская семга, черный амур и китайский окунь.
В прибрежных морских водах - тихоокеанская сельдь, камбала, корюшка, палтус, треска, минтай, навага, скумбрия; из морских животных — тюлень, сивуч, белуха.
На территории бассейна расположены — Большехехцирский заповедник, Ботчинский заповедник, Буреинский заповедник, Комсомольский заповедник.
КОМСОМОЛЬСКИЙ ЗАПОВЕДНИК, расположен в бассейне реки Горин, крупного левого притока реки Амур, в Хабаровском крае. Заповедник основан в 1963 году. В заповеднике преобладает лесной тип растительности, на низких пойменных террасах и островах на реке Горин растут ивовые и ольховые леса, на высоких пойменных террасах — ясеневые леса; на горных склонах до абсолютной высоты 400 м растут кедрово-широколиственные леса, выше они сменяются пихтово-еловыми лесами. Фоновые виды деревьев — ель аянская, пихта белокорая, кедр корейский, дуб монгольский, березы (маньчжурская и желтая), осина Давида, ясень маньчжурский, ильм длинный, липа амурская.
Животный мир богат, характерны соболь, бурый медведь, лось, северный олень, кабарга, кабан. Из редких видов встречаются дальневосточный лесной кот, гималайский медведь, харза, барсук, рыбный филин, тетерев, голубая сорока. Дикуша, мандариновка, черный аист, белоплечий орлан занесены в Красную книгу России. На реке Горин расположены нерестилища осенней кеты и горбуши.
ГЛАВА 2. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БАССЕЙНА РЕКИ АМУР
2.1 Определение площадей водосборов (бассейнов реки ) и ее притоков