ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА РЕКИ МАЛАЯ АЛМАТИНКА

Содержание

1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАССЕЙНА
РЕКИ МАЛАЯ АЛМАТИНКА
Река Малая Алматинка протекает на северном склоне хребта Заилийский Алатау и относится к бассейну озера Балхаш. Площадь водосбора ее при выходе с гор составляет 118 км2, а при впадении в реку Каскелен достигает 710 км2.
1.1. Природные условия
Водосборные бассейны рек, протекающих через город Алматы, располагаются в центральной части северного склона хребта Заилийский Алатау. Площадь их резко дифференцируется по вертикали: наивысшие отметки достигают почти 4500 м (пик Орджоникидзе - 4410 м, пик Легостаева - 4468 м и др.), а низшие - около 500 м (вблизи рек Каскелен и Или), т.е. общая амплитуда высот составляет 4000 м. Это влечет за собой значительные изменения природных условий в различных высотных зонах. Следует отметить, что сам город располагается в относительно небольшом диапазоне высот: от 650 до 1350 м, следовательно,5 амплитуда здесь составляет 700 м. Однако, не много найдется городов с такими большими высотными изменениями. С этим фактом связана известная алматинцам разница в климатических условиях верхней и нижней частей города.
Высокогорный хребет Заилийский Алатау имеет сложную геологическую историю. Одно из первых поднятий на его месте в ранний период жизни органического мира произошло 300-400 млн. лет назад в так называемый каледонский период горообразования. После этого прошли десятки миллионов лет, эти древние горы были разрушены процессами физического и химического выветривания, затоплены водами древнего моря. Однако, 200-250 млн. лет назад в период герцинской складчатости вновь произошли мощные поднятия, сопровождающиеся излияниями больших масс расплавленной магмы. Большая часть гранитов Заилийского Алатау относится к этому времени. Последующее разрушение гор происходило вплоть до периода альпийского горообразовательного процесса (десятки миллионов лет назад), которое и создало общий облик современного рельефа. Наиболее интенсивное поднятие хребта происходило в последние 300 - 400 тыс.лет. Частые землетрясения свидетельствуют о непрекращающихся горообразовательных процессах и в наше время. Только за последние 100 лет город испытал два катастрофических землетрясения (1887 и 1911 гг.), а также более десятка средних. Рассматриваемая территория относится по большинству характеристик к одним из наиболее активных сейсмических районов Азии. Специальные исследования показывают, что ежегодно Заилийский Алатау "растет" в среднем на 3-5 мм.
Это весьма значительная величина. Итак, в геологическом отношении Заилийский Алатау - молодые горы [1].
Климат бассейнов рек отличается континентальностью, для которого присущи резкие колебания температур как в течение года, так и внутри суток, а также недостаток влаги в связи с большой удаленностью от морей и океанов. По мере продвижения в горы черты континентальности заметно смягчаются: с ростом высоты местности уменьшается амплитуда колебаний температуры воздуха и ее значения, возрастает количество осадков ( таблицы 1 и 2).
Самым холодным месяцем в году, как в городе, так и в высокогорье, является январь, причем в районе аэропорта (минус11,50С ) почти так же холодно, как и в высокогорье у ледников (Мынжилки: минус12,70С ),самый теплый январь характерен для верхней части города (Каменское плато: минус3,80С ).Это объясняется зимней инверсией температур, когда холодный воздух, как более тяжелый, стекает в понижения. Абсолютный минимум температуры в городе был зарегистрирован 26 февраля 1951 г. Тогда в районе аэропорта было минус 480С, а на проспекте Абая (гидрометеообсерватория) – минус 380С , а на Каменском плато около минус 200С .Абсолютный максимум температур в Алматы 420С (июль 1944 г.) [2-4].
Средняя годовая температура воздуха положительная на большей части рассматриваемой территории, лишь начиная с уровня 2900 м и выше она принимает отрицательные значения, поэтому только в высокогорной зоне возможны такие явления, как вечная мерзлота, вечные снега и ледники.
Наибольшее количество осадков выпадает в нижней части города - в апреле, в верхней части - в мае, причем их среднее годовое количество возрастает вдвое от аэропорта к Каменскому плато (от 420 до 888 мм).
Ливневые осадки наиболее часто выпадают в весенние месяцы и в первой половине лета. В городе почти ежегодно регистрируются ливни с осадками 30-40 мм. Эти ливни вызывают резкое увеличение стока в реках и могут формировать грязекаменные селевые потоки.
Снежный покров в городе (гидрометеообсерватория) появляется в среднем в конце октября, а в Медеу - на две-три недели раньше, причем установление устойчивого покрова происходит в конце ноября, а в Медеу - в начале ноября. Снег сходит в городе в конце марта, а в Медеу - к концу апреля.
Средняя высота снежного покрова на равнине около 20-25 см (начало февраля), наибольшая - до 50-55 см, а в Медеу - соответственно 60-65 и 100 см, у метеостанции Мынжилки - 90 и 140 см, на ледниках Туюксу – 150 - 250 см [5].
Таким образом, если в северной части территории в сухостепной зоне лето сравнительно сухое и жаркое, умеренно холодная зима с резко выраженными чертами континентальности, то в среднегорном поясе лето не жаркое с максимом осадков и мягкой и теплой зимой, а в высокогорном
Таблица 1 - Среднемесячная и среднегодовая температура воздуха, 0С
Станция Высо-та, м Месяцы Год
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Или 456 -11,4 -8,1 2,4 11,9 17,9 22,7 25,4 24,1 17,7 9,4 -0,4 -7,6 8,7
Аэропорт 674 -11,5 -8,9 0,8 10,3 16,0 20,3 22,9 21,7 15,6 8,0 -1,2 -8,2 7,2
Слматы,обсерватория 847 -7,4 -5,6 1,8 10,5 16,2 20,6 23,3 22,3 16,9 9,5 0,8 -4,8 8,7
Весновка 1007 -6,5 -5,0 1,3 9,6 14,8 19,1 21,7 20,6 15,4 8,3 0,2 -4,0 8,0
Каменское плато 1350 -3,8 -3,4 1,2 8,1 13,4 17,9 20,7 19,7 14,9 8,1 1,7 -1,8 8,1
Медеу 1530 -4,9 -3,0 0,6 6,6 11,7 15,8 18,5 17,5 12,8 6,9 1,3 -2,4 6,8
Усть-Горельник 1943 -7,4 -5,9 -1,8 3,3 8,4 12,1 14,6 13,9 9,4 4,1 -1,5 -4,9 3,7
Верхний Горельник 2272 -7,8 -6,7 -2,5 2,3 7,0 10,6 13,3 12,9 8,4 3,3 -2,0 -5,2 2,8
Мынжилки 3017 -12,7 -11,4 -7,3 -2,6 1,5 5,0 7,4 7,5 3,1 -1,8 -6,9 -10,2 -2,4
Таблица 2 - Среднемесячное количество атмосферных осадков, мм
Станция Высо-та, м Месяцы Год
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Или 456 14 13 22 32 39 31 25 14 12 22 20 17 261
Аэропорт 674 22 29 48 64 62 35 17 18 18 33 45 29 420
Слматы,обсерватория 847 33 34 70 99 98 61 40 26 28 52 52 36 629
Весновка 1007 35 36 79 133 130 81 53 35 37 70 59 39 787
Каменское плато 1350 39 51 101 129 150 82 54 40 50 69 73 50 888
Медеу 1530 39 43 99 142 196 128 70 45 52 72 70 45 991
Усть-Горельник 1943 28 33 75 127 176 141 92 62 42 53 54 33 916
Верхний Горельник 2272 31 38 84 144 190 149 97 67 46 57 63 39 1005
Мынжилки 3017 28 33 62 103 162 154 14 95 51 45 50 34 959
поясе - прохладное и влажное лето, суровая холодная зима.
Режим ветра почти целиком определяется местными условиями. Город находится в так называемой "ветровой тени" (штилевая зона). Средние годовые скорости ветра невелики: изменяются в диапазоне 1,5-2,5 м/с. Максимум в годовом ходе ветра приходится на летние месяцы, а минимум - на зимние. Горно-долинный ветер особенно ярко выражен в июле и августе. Его особенность - полусуточные смены направления ветра: так, вскоре после захода солнца и до его восхода наблюдается горный ветер, несущий прохладу с гор, а в дневное время преобладают долинные ветры, направленные в сторону гор. В период смены ветров перед восходом и заходом солнца обязательно наблюдается кратковременный штиль [3].
Вечные снега и ледники имеются в верховьях 2 рек Алматы -Б.Алматинки и М.Алматинки. По последним уточненным данным НАН РК всего в бассейне первой расположено 49 ледников общей площадью 39,5 км 2 , что составляет от водосборной площади при выходе реки из гор около 17 %, в бассейне М.Алматинки - только 12 ледников общей площадью 11,5 км2 (соответственно 10 % водосборной площади). Крупнейшими ледниками в бассейне р. Б.Алматинки является ледник Главный Большеалматинский (Городецкого) - длина 5,3 км, площадь 5,2 км2 , а в бассейне р.М.Алматинки - ледник Центральный Туюксуйский длиной 5,1 км, площадью 3,8 км2 .
В бассейне р. М.Алматинки языки ледников опускаются ниже любых ледников Заилийского Алатау - 3500 м; в бассейне р.б.Алматинки они располагаются уже на высоте 3605 м.
Почвенный и растительный покров несет на себя яркие черты вертикальной поясности.
В северной части города до высот 600-700 м располагается предгорный пустынно-степной пояс. Преобладают здесь светлокаштановые почвы и сероземы. Растительность представлена полынно-типчаковой ассоциацией с участием маков, ковыля, мятлика и др. Естественный облик пояса сильно изменен хозяйственной деятельностью человека.
Выше идет горно-степной пояс до высот 1300-1400 м. Почвы здесь темно-каштановые и черноземные. Растительность ковыльно-разнотравная с широким участием кустарников - шиповник, крушина, барбарис и др. Это зона культурных фруктовых садов и огородов.
Следующий лесо-луговой пояс простирается до высоты 2800-2900 м. В нижней части пояса располагаются лиственные леса (осина, береза, рябина, дикая яблоня, урюк, боярышник), выше идут хвойные леса (еловые). Одним из главных представителей здесь является тянь-шаньская ель (ель Шренка), занимающая, как правило, северные склоны и отчасти дно долины. Еловые леса имеют чаще всего парковый характер и не образуют сплошного полога. Почвы здесь горно-лесные темноцветные, оподзоленные черноземы и горно-луговые черноземовидные. В верхней части пояса располагаются субальпийские луга с горно-луговыми и лугово-степными почвами и 
луговой и лугово-степной растительностью.
И, наконец, еще выше следует альпийская и гляциально-нивальный пояс. Альпийский пояс (до 3800 м) представлен маломощными горно-луговыми почвами и низкорослой угнетенной растительностью, среди которой преобладают подушковидные и розеточные формы - кобрезия, осока, мхи, лишайники, гречишник, примула, анемоны и др. Среди кустарниковой растительности можно отметить стланцевую арчу и полярную иву.
Выше 3800 м лежит зона вечных снегов и ледников, осыпей, скал и моренных нагромождений.
Рассмотренные в этом разделе основные физико-географические факторы во многом определяют общий характер водного режима рек и вызывают те или иные особенности в их гидрологическом облике. Природные условия влияют на источники питания рек, календарную сменяемость гидрологических сезонов, величину и изменчивость стоковых элементов, интенсивность их нарастания и спада и т.д. В то же время небольшие размеры водотоков не могут не приводить к тому, что влияние всех этих природных факторов стокообразования может быть совершенно подавлено мощным воздействием на сток рек хозяйственной деятельности человека, в результате которой создается сильно искаженный водный режим.
1.2. Гидрография
Малая Алматинка - вторая по количеству воды река г.Алматы. Однако по своей протяженности (длина 125 км) она превосходит Большую Алматинку (длина 95 км), и по этому показателю среди рек северного склона Заилийского Алатау занимает третье место, уступая лишь р. Чилик (длина 245 км) и р,Каскелен (длина 177 км).
Малая Алматинка является правым притоком р.Каскелен, а берет начало из ледников Туюксу на высоте около 3200 м. Основное ее направление течения с юга на север. Площадь водосбора в горной части составляет всего лишь 118 км2 (до выхода реки из гор), общая площадь водосбора при впадении реки в р.Каскелен на 14 км выше ее устья достигает 710 км2 .
Всего река принимает около 20 мелких притоков, причем большинство из них - в горной части. Наиболее значительными здесь притоками являются: Сарысай (с р.Чимбулак), Горельник, Кимасар, Казачка, Батарейка, Бутаковка (см. рис.1.1)
Река Сарысай - правобережный самый верхний приток, берет начало на высоте около 2500 м, имеет длину около 3,5 км, площадь водосбора 10,1 км2 . Исток р.Чимбулак находится на высоте около 2300 м вблизи Талгарского перевала. Около половины площади занимают субальпийские и альпийские луга, лесом занята лишь четвертая часть бассейна реки, много скал и осыпей.
Река Горельник впадает в р.М.Алматинка слева, имеет длину 7,1 км, площадь водосбора 11,9 км2 ,берет начало у ледника Титова на высоте 3300 м. Лесом покрыто лишь 15 % водосборной площади, около 30 % занимают скалы и осыпи, остальную часть - альпийские и субальпийские луга.
Река Кимасар - правобережный приток, длина его 5,6 км, площадь водосбора 5,7 км2 . Имеет небольшой приток - ручей Ортасай. В бассейне преобладают луга с кустарниками. Ширина русла в нижнем течении не превышает 2-3 м.
Река Казачка - левобережный приток, длина 3,7 км, площадь водосбора 6,0 км2. Исток находится на высоте 2120 м. Залесенность водосбора достигает 60 %.
Река Батарейка впадает в реку Казачку в 20 м от ее устья. Исток находится на высоте 2350 м, длина 4,3 км, площадь водосбора
5,6 км2 . Лесом занято около 50 % площади, остальная часть - лугами.
Река Бутаковка - самый крупный правобережный приток, длина 13,8 км, площадь водосбора 24,8 км2. Залесенность водосбора - 40 %.
Все притоки реки Малой Алматинки являются типичными горными речками, отличающимися большими уклонами и значительным количеством рыхлообломочного материала в русле. С большими уклонами связаны большие скорости течения воды, что приводит к существенным деформациям русла. Особенно резкие переформирования русла происходят в периоды паводков: значительные изменения русла в плане, подмыв берегов, изменение направления течения и т.д. Коренным образом деформируются русла рек при прохождении селевых потоков.
В горной части долина реки Малая Алматинки глубокая и узкая. Пойма реки слабо развита, обычно неширокая и преимущественно двусторонняя. Ширина русла реки здесь колеблется от 2 до 10-12 м. Скорости течения достигают 1,5-3,5 м/с.
При выходе из гор долина резко расширяется и становится неглубокой. Ширина русла реки ниже проспекта Раимбека колеблется от 5 до 20 м, скорость течения не превышает 0,5-1,0 м/с.
В верхней части города в летнее время вода из реки почти полностью разбирается на орошение. Заметную долю составляет также забор воды в Головной арык, соединяющий Малую Алматинку и Весновку по проспекту Абая, из которого осуществляется полив зеленых насаждений центральной части города.
Ниже проспекта Раимбека сток воды в русле почти восстанавливается за счет грунтовых вод, выклинивающихся в русло.
На высоте около 1100 м, при выходе Малой Алматинки из гор ее основное русло разветвляется на три рукава: левый - Весновка, средний - собственно М.Алматинка и правый - Казачий. Все три рукава-притока используются в качестве магистральных каналов оросительной системы. Сток по ним регулируется головными гидротехническими сооружениями, расположенными на участке их разветвления.
В месте разветвления Весновки и М.Алматинки в 1934 году сооружена селезащитная дамба, которая была реконструирована в 1964 году. Весновская дамба служит для отвода селевых потоков из русла Малой.....