Известия РАН. Серия географическая, 2023, T. 87, № 2, стр. 280-294

ВВЕДЕНИЕ

Изучение размывов берегов, широко распространенных на реках Обь-Иртышского бассейна и создающих реальную угрозу для населенных пунктов и инженерных сооружений, имеет важное научное и прикладное значение (Knighton, 1998; Schumm, 1977). Свободные условия развития русловых деформаций, наличие однородных легкоразмываемых, преимущественно песчано-легкосуглинистых отложений в пределах лесной зоны Западно-Сибирской равнины обуславливают активное отступание берегов вследствие их размыва. Несмотря на это, внимание к этим опасным проявлениям русловых процессов на Оби, Иртыше, в особенности на их притоках, недостаточно. Реки Среднего Приобья были частью Великого водного пути, который вел из г. Тобольска в Китай через Восточную Сибирь (Крутовский, Льготин, 2001). Поэтому, начиная с XVII в. периодически появлялись описания, съемки и карты русел, в которых, в том числе, отмечались размываемые берега на Кети, Чулыме и Томи (Льготина, 1989). В XIX в. при строительстве Обь-Енисейского канала проводились дополнительные изыскания правых притоков средней Оби (Кети, Тыма и Ваха) (Крутовский, Льготин, 2001). В конце XIX – начале ХХ в. подробные описания и карты рек составлялись для Тобола и Туры (Янышев, 1885). Исследования на реках Томской области, полученные на основе данных стационарных наблюдений в середине XX в., а позднее – анализа аэро- и космических снимков с применением современных ГИС-технологий в настоящее время, посвящены в основном темпам и протяженности размываемых берегов, но без связи их с морфологией русла, его параметрами, характеристиками структуры потока и водного режима (Земцов, Бураков, 1966; Сурков и др., 2018). Исключение составили отдельные работы по Чулыму, Кети (Вершинин и др., 2018) и Ваху (Коркин, Исыпов, 2018), в которых на отдельных участках этих рек оценивались размывы берегов на излучинах с разными параметрами (длиной, шагом, степенью развитости) и с учетом водоносности рек. Аналогичные исследования выполнялись для рек центра ЕТР со среднегодовыми расходами воды от <50 до >1000 м³/с (Камалова, 1988), малых рек Прибалтики, для которых фиксировались отличия в переформированиях берегов в зависимости от их геологического строения и особенностей водного режима (Эберхардс, 1986). Размывы берегов на двух крупнейших реках бассейна – Оби и Иртыше – рассмотрены в отдельных публикация (Куракова, Чалов, 2020, 2019). Они посвящены новому подходу изучения закономерностей размыва берегов, основанному на гидролого-морфологическом анализе, позволяющем выявить их зависимости от параметров излучин русла, излучин рукавов раздвоенного русла и русловых разветвлений (эти исследования выполнялись в среднем и нижнем течении Оби) как отражение гидравлической структуры потока при различной водности рек и их рукавов.

Задача данной статьи – дать анализ распространения размывов берегов на крупных притоках Оби и Иртыша, выявить связи между их количественными характеристиками и параметрами излучин, влияние на них гидрологических факторов и других природных условий развития русловых деформаций.

ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для исследования размывов берегов в Обь-Иртышском бассейне были выбраны средние и большие реки, среднегодовые расходы воды которых превышают 100 м³/с, что обуславливает достаточную ширину рек для их дешифрирования, оцифровки и вычисления характеристик размыва берегов при имеющемся разрешении доступных космических снимков (от 10 до 30 м) и временном отрезке от 13–18 до 30–46 лет. Размывы берегов были получены на основе сопоставления разновременных космических снимков серий “Sentinel-2”, “Landsat 4, 5 TM”, “Landsat 7”, “Landsat 1, 2 MSS” за два временных интервала: 1973–1989 и 2001–2006 гг.–2016–2021 гг. Для них применялся новый подход, позволяющий в ускоренном автоматическом режиме в программе ГИС ArcGIS Desktop получить данные о средних (C_ср, м/год) и среднемаксимальных (C_срмакс, м/год) скоростях отступания и протяженности размываемых берегов (L_фр, км) (Завадский и др., 2019). Космические снимки также были использованы для получения морфологических параметров излучин – степени развитости (l/L), радиусов кривизны (r, км) и шагов (L_изл, км), используемых при гидролого-морфологическом анализе (Чалов и др., 2004). Разрешение космических снимков, временные интервалы и точность методики определяют пороговое значение определяемых скоростей размыва берегов – от 1 м/год для большинства рек за исключением рр. Тыма и Васюгана, для которых ввиду сравнения небольшого временного интервала (13 и 18 лет) оно составляет 1.5 м/год.

Среди притоков Оби были выбраны следующие реки: Томь (от с. Яр до устья, 120–0 км), Чулым (от с. Зырянское до устья, 400–0 км), Кеть (от устья р. Орловки до устья, 556–0 км), Тым (от устья р. Косец до устья, 311–0 км), Вах (от устья р. Асесъеган до устья, 771–0 км), Тромъеган (от устья р. Нятлонгаягун до устья, 389–0 км), Аган (от устья р. Лагрнъеган до устья, 373–0 км), Лямин (от устья р. Лямин 3-й до устья, 277–0 км), Казым (от устья р. Куръех до устья, 444–0 км), Полуй (от истока до устья, 397–0 км), Парабель (от д. Чановка до устья, 246–0 км), Васюган (от с. Катыльга до устья, 470–0 км), Большой Юган (от устья р. Липикъяха до устья, 294–0 км) и Северная Сосьва (от пгт Игрим до устья, 153–0 км). Среди рек Иртышского бассейна рассматривались Демьянка (от устья р. Большой Куньяк до устья, 311–0 км), Тобол (от устья р. Исеть до устья, 434–0 км), Тура (от устья р. Тагил до устья, 659–0 км), Тавда (от истока до устья, 730–0 км), Конда (от устья р. Вор-Я до устья, 735–0 км). Все они на рассматриваемых участках протекают в пределах лесной зоны в сходных геолого-геоморфологических условиях. Это – равнинные реки с небольшими уклонами, относительно однородным литологическим составом аллювиальных отложений (пески, супеси и легкие суглинки), слагающих пойму и надпойменные террасы (Западная …, 1963). Все реки в основном свободно меандрируют, часто встречаются спрямленные излучины, образовавшиеся при встречном размыве берегов на их крыльях, реже – прорванные. На многих реках (Томь, Чулым, Кеть, Тым, Вах, Тромъеган, Казым, Полуй, Васюган, Большой Юган, Северная Сосьва, Тура и Конда) встречаются одиночные и пойменно-русловые разветвления, а на Кети, Вахе, Казыме и Конде – раздвоенные русла. Все рассматриваемые реки находятся в зоне избыточного увлажнения: количество среднегодовых осадков варьируется от 400 до 600 мм, снижаясь к северу и к югу (Западная …, 1963). По водному режиму они относятся к западносибирскому типу [по Б.Д. Зайкову (1946)] – растянутое весеннее половодье, повышенный летне-осенний сток и глубокая зимняя межень (табл. 1).

Во время весеннего половодья, когда проходят руслоформирующие расходы воды Q_ф, наиболее интенсивны изменения береговой линии благодаря размыву берегов. Для всей рассматриваемой территории они проходят в основном при затопленной пойме, за исключением Томи и Чулыма, на которых Q_ф проходит в границах пойменных бровок (Чалов, 1979). Отличительной особенностью исследуемой территории является ее заболоченность. Она оказывает влияние на водный режим рек, уменьшает объем поступающих в реки наносов, и, как следствие, – снижение темпов размыва берегов (Евсеев, Земцов, 1990). Важную роль в русловых переформированиях и размывах берегов играют ледовые явления. Так, на р. Томи во время ледохода могут значительно увеличиваться скорости отступания берегов из-за разрушения их льдинами (Беркович и др., 2015). Специфический фактор разрушения берегов – лесные заломы на таежных реках, например, в бассейне р. Кети (Евсеев, Земцов, 1990). Существуют разные взгляды на влияние многолетнемерзлых грунтов на интенсивность переформирования берегов: ограничивающая роль мерзлоты из-за блокового их обрушения при воздействии потока (Чалов, 2008), преобладание глубинной над боковой эрозией (Горбацкий, 1935) и наоборот – исключительность боковой эрозии и значительное ускорение процесса при сезонном оттаивании вечной мерзлоты (Земцов, 1976). Однако в Обь-Иртышском бассейне этот фактор проявляется только на самых северных реках (Полуй, Собь и др.).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Важнейшим фактором, оказывающим влияние на размывы берегов, является сток воды (Hemmelder et al., 2018). Небольшое количество гидрологических постов на изучаемых реках не позволяет провести полноценный анализ связи между характеристиками стока и размывами берегов. В связи с этим использовался косвенный показатель – порядок реки (N). Он характеризует изменение вниз по течению размеров реки и расходов воды. Порядок реки рассчитывался по схеме А.Е. Шайдеггера в интерпретации Н.И. Алексеевского (2004) по формуле $N = {{\lg }_{2}}P + 1$ (P – количество водотоков с длиной меньше 10 км). Связь между среднемноголетними расходами воды (Q_ср, м³/с) и порядками рек (N) Обь-Иртышского бассейна описывается по нижней огибающей, в общем соответствуя экспоненциальным уравнением вида Q_ср = $~a{{e}^{{bN}}}$ (корреляционное отношение – 0.8) (рис. 1), причем для каждой реки можно провести свою зависимость общего увеличения водности при возрастании порядка.

Рис. 1.

Связь водоносности (Q_ср) и порядка (N) рек Обь-Иртышского бассейна. 1 – Томь, 2 – Чулым, 3 – Кеть, 4 – Тым, 5 ‒ Вах, 6 – Тромъеган, 7 – Аган, 8 – Лямин, 9 – Казым, 10 – Полуй, 11 – Парабель, 12 – Васюган, 13 –Большой Юган, 14 – Демьянка, 15 – Тобол, 16 – Тура, 17 – Тавда, 18 – Конда, 19 – Северная Сосьва, 20 – Тара.

На основе тесной связи между водоносностью (Q_ср) и порядком (N) отдельных рек внутри Обь-Иртышского бассейна была создана карта районов, объединяющих реки со схожими условиями формирования стока воды (рис. 2), проявляющиеся в зависимости Q = f(N). Всего было выделено семь районов, охватывающих бассейны рек: I – Томь и Чулым; II – Кеть, Тым и Вах; III, несмотря на близкие значения между реками, выделяются подрайоны IIIа, объединяющий Тромъеган, Аган и Лямин, и IIIб – Казым и Полуй; IV – Парабель, Васюган, Большой Юган, Тара и Демьянка; V – Тобол, Тура, Тавда; VI – Конда и Северная Сосьва. Данные районы хорошо согласовываются с гидрогеологическим районированием, проведенным В.А. Земцовым (1979), а также каждый из районов имеет свои природные особенности, влияющие на формирование и внутригодовое распределение стока (заболоченность, заозеренность и залесенность). Для I района (Томь и Чулым) характерна достаточно высокая степень залесенность бассейнов (больше 70%) при низкой заболоченности (до 6%) и заозеренности (не более 1%) территории. Во II районе (Кеть, Тым, Вах) при достаточно высокой залесенности бассейнов (62–88%) доля болот в бассейнах при продвижении на север возрастает (с 10 до 38%), а заозеренность составляет от 1 до 3%. У Тромъеган, Аган и Лямин, объединяющиеся в III район, около половины территории бассейнов заболочены (до 55%); они имеют относительно невысокую залесенности бассейнов (не более 30%), а заозеренность изменяется от 14 до 23%. Для самых северных рек – Казыма и Полуя (IV район) лесистость территории составляет около 60% при заболоченности и заозеренности территории в 10 и 3%, соответственно. V район, приуроченный к Обь-Иртышскому междуречью и включающий Парабель, Васюган, Большой Юган и Демьянку, имеет широкий диапазон изменения от бассейна к бассейну степени залесенности (от 45 до 65%) и заболоченности, увеличивающейся с юго-востока на северо-запад (с 35 до 50%), тогда доля озер остается низкой (до 2%). Лесистость бассейнов рр. Тобола и Конды (VI район) составляет от 50 до 70%, заболоченность – до 30%, увеличиваясь с юга на север, а степень заозеренности не превышает 5%.

Рис. 2.

Условия формирования стока воды на реках Обь-Иртышского бассейна. I–VI – районы, выделенные по связи Q = f(N). 1 – граница Обь-Иртышского бассейна, 2 – равнинная часть лесной зона бассейна, 3 – границы и номера районов, 4 – средние, большие и крупнейшие реки бассейна.

Коэффициенты a и b в уравнении Q = $~a{{e}^{{bN}}},$ описывающее реки каждого района (табл. 2), причем а закономерно возрастает по правобережью Оби с юго-востока на северо-запад, захватывая левобережье нижнего Иртыша и нижней Оби, и уменьшается по югу региона с востока на запад. В обратной последовательности изменяется коэффициент b. Отмеченные изменения соответствуют разным условиям формирования стока в Обь-Иртышском бассейне, что связано с изменением количества осадков, степени заболоченности и заозеренности, появлением на севере в бассейне рек многолетнемерзлых пород.

Связь между средними скоростями размыва берегов и порядком рек Обь-Иртышского бассейна описывается возрастающий верхней огибающей зависимости C_ср = f(N) (рис. 3).

Рис. 3.

Связь средней скорости размыва берегов (С_ср, м/год) и порядка (N) рек Обь-Иртышского бассейна.

Средние скорости размывы берегов на реках Обь-Иртышского бассейна изменяются от 1.2 до 2.4 м/год, максимальные – 2.1–12.7 м/год (табл. 3). Наибольшие скорости размыва берегов наблюдаются на правобережных притоках Оби на юго-востоке региона (Томь и Чулым) и на западе (реки бассейна Тобола, Северная Сосьва). Истоки этих рек берут свое начало в горах соответственно в Саяно-Алтайской и Уральской горных систем (Западная …, 1963).

Геолого-геоморфологические условия играют большую роль в развитии горизонтальных русловых деформаций. Большая ширина дна долины и преимущественно аллювиальные песчано-суглинистые строение пойменных берегов обеспечивают активные смещения русла, тогда как в относительных сужениях долины (например, соотношение B_п/b_р снижается с 9.5 до 4.7, а русло реки становится преимущественно прямолинейным), наоборот, темпы отступания берегов снижаются. Это – следствие наличия коренных берегов, отступание которых обычно связано не с размывающим воздействием непосредственно на них водного потока, а провоцированием им склоновых процессов (оползней, осыпей). Русло реки вдоль коренных бортов долины преимущественно прямолинейное, и размыв пойменных берегов происходит в местах, где поток либо огибает побочни и осередки, либо направляется к ним выступами (мысами) коренных берегов. Если берега представляют собой уступы речных аллювиальных террас, сложенных легкоразмываемыми песчаными отложениям, то размывы на них могут достигать десятки метров в год, что способствует слив осветленных вод с выклинивающейся непосредственно выше по течению поймы (Чалов, 2008). Но в этих случаях формируются вписанные излучины и отсутствует ограничивающая размывы литология отложений, слагающих террасовые берега.

На рассматриваемых реках ширина днища долины для всех рек преимущественно расширяется к устью, а для некоторых из них (Кеть, Северная Сосьва, Большой Юган и др.) она становится общей с Обью, причем Кеть, Северная Сосьва и Казым, соединяясь с рукавами ее раздвоенного русла, по-существу, становятся их частью, сопоставимой с главной рекой по водности. Но изменение скоростей размыва берегов по длине рек имеют разные тренды (рис. 4). На значительной части рек Обь-Иртышского бассейна (Томи, Тромъегане, Полуе, Большом Югане, Тоболе, Тавде и Северной Сосьве) скорости размыва возрастают к устью, но в самых низовьях снижаются (см. рис. 4а). Это обусловлено резким расширением днища долины, приводящем к растеканию потока половодья по пойме, а зачастую и образованию в устьях озеровидных расширений – соров (например, на Полуе) в результате систематического подпора со стороны Оби. У другой части рек возрастающий тренд сохраняется до самого устья (см. рис. 4б), что согласуется с увеличением расходов воды вниз по течению (Тым, Аган, Казым, Васюган, Демьянка, Тура и Конда). На прямолинейных участках в относительном сужении дна долины некоторых рек скорости размыва снижаются и становятся меньше порогового значения (см. рис. 4б). Еще один вариант – реки, не имеющие какого-либо направленного тренда (см. рис. 4в). На этих реках (Чулым, Кеть, Вах и Лямин) скорости размыва обусловлены изменением по длине параметров излучин (степени развитости, радиусов кривизны и шагов) в зависимости от ширины днища долины, степени разветвленности русла и др.

Рис. 4.

Изменение средней скорости размыва берегов (1) и ширина дна долины (2) по длине pp. Большой Юган (а), Тура (б) и Кеть (в).

На основе полученных данных об интенсивности размыва берегов (средние и максимальные скорости размыва в табл. 3) и географической близости, а, соответственно, схожести соседних бассейнов рек составлена карта условий размыва берегов на реках Обь-Иртышского бассейна (рис. 5). Выделено семь районов, включающих реки: I – Томь и Чулым; II – Кеть, Тым и Вах; III – Тромъеган, Аган и Лямин; IV – Казым и Полуй; V – Парабель, Васюган, Большой Юган и Демьянка; VI – Тобол, Тура, Тавда и Конда; VII – Северная Сосьва. Эти районы в основном согласуются с районами, которые выделены на карте условий формирования стока воды (см. рис. 2), что является дополнительным обоснованием проведенного районирования по условиям размыва берегов, так как сток воды является одним из важнейших факторов размыва берегов. Различия между двумя картами заключаются в том, что Конда объединяется в один район с реками бассейна Тобола, а Северная Сосьва составляет отдельный район.

Рис. 5.

Условия размыва берегов на реках Обь-Иртышского бассейна. I–VII – районы, выделенные по условиям размыва берегов на основе интенсивности размыва берегов (см. табл. 3), условий формирования стока (см. рис. 2) и географической близости. 1 – граница Обь-Иртышского бассейна, 2 – равнинная часть лесной зона бассейна, 3 – границы и номера районов, 4 – средние, большие и крупнейшие реки бассейна.

Выделенные районы различаются, прежде всего, по темпам размывов берегов. Для I района, включающего крупные правые притоки Томь и Чулым, берущие свое начало в горах, характерны самые высокие скорости смещения русла: средние скорости размыва берегов – 2.4 и 3.3 м/год, максимальные – 6.5 и 12.7 м/год соответственно. На северо-запад в пределах II района (Кеть, Тым и Вах) они снижаются, составляя в среднем 1.9 м/год, а среднемаксимальные – от 3.8 до 6.2 м/год. На широтном участке правобережья средней Оби располагается III район, в который входят сильно заболоченные и заозеренные бассейны Тромъегана, Агана и Лямина, скорости размыва уменьшаются до 1.5 м/год в среднем, максимальные колеблются от 2.4 до 8.9 м/год. Самый северный район IV, включающий в себя правые притоки Оби – Казым и Полуй, также характеризуется относительно невысокими средними скоростями – 1.4 и 1.7 м/год, максимальные – не превышают 4.9 м/год. Реки, протекающие по сильно заболоченному Обь-Иртышскому междуречью (Парабель, Васюган, Большой Юган и Демьянка), составляют V район, у которого средние скорости самые низкие (в среднем 1.6 м/год), максимальные достигают лишь 4.4 м/год. VI район объединяет реки бассейна Тобола и левый крупный приток Иртыша – Конду. Для них характерны повышенные средние (от 1.7 до 2.2 м/год) и максимальные (от 5.2 до 7.1 м/год) скорости. VII район включает в себя только Северную Сосьву, которая на нижнем 153-километровом участке получила субмеридианальное направление и частично течет в общей с Обью долине, сливаясь с ней по пойменным протокам (Лапорская и Пырсим) и крупному рукаву раздвоенного русла – протокой Вайсова. Северная Сосьва имеет среднюю скорость размыва берегов 2.3 м/год, а максимальную – 6.8 м/год.

Рассматриваемые районы также отличаются по зависимостям, связывающим характеристики размыва берегов с параметрами форм русла (излучин русла, излучин рукавов пойменно-русловых и одиночных разветвлений, раздвоенных русел). Гидролого-морфологический анализ позволяет не только выявить особенности развития горизонтальных русловых деформаций на реках, но и использовать полученные связи для неизученных рек и прогнозных оценок русловых деформаций в пределах выделенных районов. Зависимости были получены для всех районов кроме VII, включающего р. Северная Сосьва, из-за малого количества материала по размывам берегов на формах русла, необходимого для проведения анализа.

Ключевым параметром излучин русла и излучин рукавов разветвлений является степень их развитости (l/L), определяющая скоростное поле потока и, как следствие, расположение и длину фронта и скорости размыва берегов. Для анализа были выбраны развитые (l/L = 1.4–1.7) излучины русла и рукавов разветвлений, которые наиболее полно отражают на данной стадии своего развития условия формирования русла, имеют четко выраженное скоростное поле потока и развитые циркуляционные течения (Чалов и др., 2004). Зависимость С = f(l/L) для развитых форм русла Обь-Иртышского бассейна описывается верхней огибающей (рис. 6). Скорости размыва берегов возрастают до значений l/L = 1.5–1.6, после чего снижаются. Это объясняется тем, что при удлинении извилистой формы русла в ходе ее развития происходит рост потерь напора и утрачивается ее гидравлической выгодность (Маккавеев, 1955), приводящие к замедлению смещения русла (Попов, 1965; Чалов и др., 2004). При приближении излучин к l/L > 1.7 велика вероятность их спрямления за счет образования спрямляющего рукава через шпору во время половодья (Попов, 1965). При этом в основном русле постепенно происходит затухание русловых деформаций, тогда в спрямляющих и развивающих рукавах за счет увеличения водности размывы берегов возрастают (Чалов и др., 2004).

Рис. 6.

Связь между степенью развитости (l/L) и среднемаксимальной скоростью размыва берегов (С_{ср. макс}, м/год) на формах русла (излучины, изгибы рукавов русловых разветвлений) рек Обь-Иртышского бассейна. I–VI – см. рис. 5. 1–18 – см. рис. 1.

Каждый район отличается по положению вершины перегиба верхней огибающей как по диапазону l/L от 1.5 до 1.6, так и по величине С_{ср. макс} – от 3.1 до 10.1 м/год что связано с природными особенностями каждого из района.

Другим не менее важным показателем является радиус кривизны r, км. Его связь со скоростью размыва на реках Обь-Иртышского бассейна не проявляется, т.к. сам по себе r зависит от водности – r = f(Q). Но радиус кривизны r определяет протяженность фронта размыва берегов (рис. 7).

Рис. 7.

Связь между радиусом кривизны (r, км) и протяженностью фронта размыва берегов (L_фр, км) на формах русла (излучины, изгибы рукавов русловых разветвлений) рек Обь-Иртышского бассейна. I–VI – см. рис. 5. 1–18 – см. рис. 1.

Все районы описываются возрастающими верхними и нижними огибающими (см. рис. 7), показывающими, что у более пологих излучин (с бόльшим r) фронт размыва, при прочих равных условиях, длиннее, чем у более крутых (с меньшими r), а линейные уравнения имеют вид L_фр= ar + b. Расширение диапазона зависимости L_фр= f(r) прослеживается с юга на север по правобережью Оби (районы I–IV) и с востока на запад (районы II, V, VI), что согласуется с условиями формирования стока воды, т.е. Q = f(N). То же происходит и с изменениями коэффициентов a и b в уравнении L_фр= ar + b (табл. 4).

Коэффициенты верхней огибающей L_фр= f(r) изменяются следующим образом: a – уменьшается на север и вглубь региона (Обь-Иртышское междуречье), b – увеличивается с юга на север и с востока на запад. Для нижней огибающей выявленные колебания в значениях a и b выражены хуже: a имеет отличие только для I района, а для остальных он находится в узком диапазоне (0.53–0.75), тогда как b также растет на север и запад.

Наибольшая протяженность размываемых берегов наблюдаeтся у форм русла с бόльшим шагом (рис. 8).

Рис. 8.

Связь между шагом (L, км) и протяженностью фронта размыва берегов (L_фр, км) на формах русла (излучины, изгибы рукавов русловых разветвлений) рек Обь-Иртышского бассейна. I–VI – см. рис. 5. 1–18 – см. рис. 1.

Как и в случае со связью L_фр= f(r), районы в зависимости между L_фр и L характеризуются возрастающими верхними и нижними огибающими (см. рис. 8), которые описываются линейным уравнением вида L_фр= aL + b. Диапазоны значений расширяются к северу (районы I–IV) и западу (районы II, V, VI). Коэффициенты a и b в уравнении L_фр= aL + b представлены в табл. 5.

Коэффициенты верхней огибающей L_фр= f(L) имеют следующие тенденции: a – уменьшается на север и к внутренним районам (Обь-Иртышское междуречье), b, наоборот, увеличивается в этих же направлениях. Для нижней огибающей L_фр= f(L) a значительно отличается только для I района, для остальных он находится в узком диапазоне (0.2–0.56), b понижен для правобережья Оби (I–III районы).

ВЫВОДЫ

Русла притоков Оби и Иртыша формируются в свободных, относительно однородных условиях, где размывы берегов являются повсеместно распространенным явлением. Они не только создают опасность для освоения приречных территорий и водных ресурсов, но и выступают источником поступления наносов в русло, которые аккумулируясь ниже по течению, могут вызывать затруднения для судоходства, снижая гарантированные глубины. Дополнительно на развитие русловых деформаций могут влиять особенности природной среды (мерзлота, лесные заломы, уклоны и т.д.).

Территория Обь-Иртышского бассейна в пределах лесной зоны на основе связи Q_ср= f(N) разделяется на районы по природным условиям формирования стока (климатическим, гидрогеологическим и другим факторам). С ростом порядка реки, т.е. размера и водоносности, интенсивность горизонтальных русловых деформаций увеличивается в среднем с 1.7 до 6.9 м/год (скорости рассчитаны за период с 1970-х годов по настоящее время). Геолого-геоморфологические условия, проявляющиеся в ширине днища долины и влиянии коренных берегов, наравне с постоянным изменением параметров форм русла и водности, взаимодействием руслового и пойменного потоков в половодья, также оказывают влияние на изменение скоростей размыва берегов по длине рек.

Районирование территории по условиям размыва берегов показывает снижение темпов размыва берегов к северу и к внутренним районам (Обь-Иртышскому междуречью). Протяженность фронтов размыва и скорости на них зависят от извилистости русла, характеризующиеся параметрами (l/L, r, L), которые, в свою очередь, определяют структуру скоростного поля потока и циркуляционные течения. Скорости размыва берегов растут с увеличением степени развитости излучин русла и излучин рукавов разветвлений, снижаясь при l/L > 1.5–1.6. Фронт размыва, при прочих равных условиях, длиннее у более пологих излучин (с бόльшими r и L). Каждый из районов характеризуется гидролого-морфологическими зависимостями, коэффициенты которых изменяются с юга на север и с востока на запад, а также вглубь рассматриваемой территории.