Махинов А.Н. - Биолого-почвенный институт ДВО РАН

ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ НЕРЕСТИЛИЩ
В НИЖНЕМ ТЕЧЕНИИ РЕКИ ГУР
А.Н. Махинов
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, ул. Ким Ю Чена, 65, Хабаровск,
680000, Россия. E-mail: ivep@ivep.as.khb.ru
Приводятся результаты исследований морфологии и динамики русла р. Гур в нижнем
течении на участке направленной аккумуляции аллювиальных отложений. Выявлены
геоморфологические и гидрологические факторы, определяющие благоприятные условия для использования отдельных элементов речного русла в качестве нерестилищ.
Установлены закономерности расположения нерестилищ на основном и второстепенных
рукавах реки.
GEOMORPHOLOGIC LOCATION OF FISH SPAWNING GROUNDS
IN THE LOWER GUR RIVER
A.N. Makhinov
Institute of Water and Ecology Problems, Far Eastern Branch, Russian Academy of
Sciences,65, Kim Yu Chen St., Khabarovsk, 680000, Russia, e-mail: ivep@ivep.as.khb.ru
Research results on morphology and dynamics of the Gur riverbed in the passage with
directed accumulation of alluvial sediments in its lower reaches are presented. Favorable geomorphologic and hydrologic factors to determine particular riverbed elements suitable for fish
spawning are revealed. Regularities of spawning ground location in the main and subsidiary
water channels are described.
Многочисленные притоки нижнего течения р. Амур являются важнейшими нерестовыми реками для воспроизводства кеты, горбуши и симы. Устойчивый водный режим в
зимний период, морфологические особенности русла и состав русловых отложений
большинства этих рек обеспечивают благоприятные условия для сохранности икры и
воспроизводства молоди в суровом климате рассматриваемого региона. Существуют
различные типизации нерестилищ по ряду важнейших характеристик состояния реки
(Леванидов, 1968; Леман, 1988; и др.). Однако многолетняя направленность эрозионноаккумулятивных процессов рек не рассматривалась как фактор, способствующий или
препятствующий формированию и сохранности нерестилищ.
Выявленные особенности современной динамики р. Амур и его крупных притоков в
их нижних течениях (Махинов и др., 1994; Махинов, 2006) позволяют использовать полученные данные для оценки устойчивости нерестилищ. Анализ геоморфологического
положения нерестилищ и направленности русловой динамики нерестовых участков рек
осуществлялись на основе материалов, полученных во время проведения экспедиционных работ в нижнем течении р. Гур – одного из наиболее крупных притоков Амура в его
нижнем течении. Непосредственно на нерестовых участках реки изучались строение
русла, состав аллювиальных отложений, а также проводилась оценка основных факторов,
влияющих на динамику современных русловых процессов.
46
А. Н. МАХИНОВ
Гидрографическая характеристика реки Гур
Река Гур, правобережный приток Амура, берет начало на западных склонах горной
системы Сихотэ-Алинь на высоте 960 м над уровнем моря. Абсолютная отметка уреза
воды в устье составляет 19,0 м. В Амур река впадает несколькими самостоятельными
рукавами. Протяженность р. Гур составляет 349 км, площадь водосбора 11800 км2. Основными притоками являются реки Джаур (длина 88 км), Нижняя Удоми (53 км), Уктур (86
км), Хосо (74 км), Чермал (87 км). Средняя густота речной сети равна 1,2 км/км2 в горах
и 0,8–1,0 км/км2 на равнинной части водосбора (Ресурсы..., 1970).
Наибольшая по площади часть бассейна реки расположена в пределах северо-западной части горной системы Сихотэ-Алиня. Эта территория характеризуется большой
густотой и глубиной расчленения рельефа, основу которого составляют узкие глубоко
врезанные речные долины с крутыми склонами и небольшими фрагментами пойм. Речные
русла преимущественно однорукавные, слабо извилистые с редкими небольшими островами. Русловой аллювий представлен в основном галечно-мелковалунным материалом
хорошей окатанности незначительной мощности.
На участке нижнего течения р. Гур выходит из гор и на протяжении 100 км до самого
устья течет в пределах Среднеамурской низменности, поверхность которой в значительной
степени заболочена. Высотные отметки уреза реки снижаются от 50–70 м в предгорной
части до 20–30 м в низовьях реки. Местами над плоской поверхностью низменности
поднимаются сопки-останцы, имеющие относительную высоту 20–100 м.
Рис. 1. Разветвленное русло р. Гур в нижнем течении
Русло р. Гур в нижнем течении относится к типу многорукавных и характеризуется
сильной разветвленностью (рис. 1). Многочисленные рукава образуют исключительно
сложную гидрографическую сеть. Главное русло на некоторых участках среди них не
выделяется. Ширина зоны русловых разветвлений составляет 3–4 км. Основной рукав
реки там, где он достаточно хорошо выражен, имеет ширину от 50 до 130 м. Глубина на
плесах составляет 2,5–3,5 м, а на перекатах – 0,5–0,8 м. Дно и прибрежные косы
главного русла и второстепенных рукавов в пределах русловых разветвлений сложены
галечниками. В поперечном сечении дно преимущественно ровное и лишь на излучинах
реки приобретает асимметричный профиль с максимальными глубинами вдоль
вогнутого берега.
Наиболее значительные рукава (Юльчика, Дондаксо, Пиали, Сегда и другие) имеют
протяженность 1–5 км и ширину 20–50 м. Глубины их изменяются от 0,3–0,4 м на перекатах до 2,5–3,0 м на плесах. Средние скорости течения воды составляют 0,5–1,2 м/с,
увеличиваясь в паводки до 2,0 м/с.
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ НЕРЕСТИЛИЩ
47
Пойма реки представлена многочисленными островами различной величины, поросшими лесом. Наиболее крупные из них имеют размеры до 1х3 км. Берега пойменных островов
обрывистые, высотой 0,8–1,4 м. Они сложены галькой, перекрытой слоями супеси и суглинка. При прохождении наиболее высоких паводков поверхность поймы затапливается
на непродолжительное время, а берега подвергаются интенсивному размыву.
Русловые процессы
В геоморфологическом отношении нижнее течение р. Гур находится в пределах древней аккумулятивной равнины, имеющей общий наклон в сторону Амура. Эта равнина
представляет собой обширный конус выноса реки, формировавшийся в течение длительного времени. По морфологическим особенностям русло реки относится к особому типу
пойменной многорукавности – разбросанному руслу. Для него характерна интенсивная
фуркация, выражающаяся в формировании до 8–10 рукавов в одном сечении реки.
Подобная морфология русла обусловлена длительной направленной аккумуляцией в
долине Амура во второй половине голоцена (Махинов и др., 1994; Махинов, 2006).
В строении русла выделяется три основных элемента – плесы, перекаты и глайды.
Протяженность плесовых участков составляет обычно 0,3–0,5 км, достигая в отдельных
случаях 1,5 км. Скорость течения на плесах составляет 0,6–0,9 м/с. Перекаты имеют преимущественно небольшую длину (до 120 м) и скорость течения воды 1,0–1,5 м/с. Глайды
представляют собой относительно прямолинейные участки русла с примерно постоянными
глубинами вдоль потока и в поперечном сечении. Для них характерны ровное галечниковое дно, небольшие глубины и одинаковые скорости течения на всем протяжении
участка. Наиболее часто глайды встречаются на второстепенных рукавах реки.
На участке нижнего течения р. Гур насчитывается множество заливов-староречий, образовавшихся в результате отмирания в основном второстепенных рукавов. Некоторые из
них достигают длины 1 км и ширины 50 м. Дно их илисто-песчаное, а берега пологие,
заросшие кустарниками и травами. Глубина подобных староречий обычно не превышает
1,5 м. Течение в таких старицах значительную часть времени отсутствует, появляясь
лишь при затоплении поймы.
Основное русло реки и протоки сильно засорены стволами деревьев, принесенных
водным потоком во время паводков. В некоторых местах они образуют высокие и протяженные заломы, перегораживающие всю реку от берега до берега. Заломы существуют в
течение нескольких лет и часто являются главными факторами перераспределения стока
и формирования новых рукавов (Махинов, Золотухин, 1999).
Особенно ярко многорукавность русла проявляется в пределах детально исследуемого
участка р. Гур на протяжении 25 км от точки реки с отметкой уреза 65,6 м до урочища
Байхин Бо. Здесь русловой поток разбивается на множество проток различной ширины и
протяжённости, характеризующихся частым перераспределением стока воды по рукавам
и, соответственно, значительной динамичностью русловых переформирований.
Русло р. Гур на рассматриваемом участке развивается в условиях направленной аккумуляции, вызванной накоплением наносов в Амуре и регрессивным распространением
этого процесса вверх по течению р. Гур. Формирование пойменной многорукавности
происходит за счет превращения осередков в острова, которые быстро разрастаются до
размеров крупных пойменных массивов. Этот процесс сочетается с процессом «наложенного» образования новых рукавов в пределах поймы вследствие обхода водным потоком
препятствий в русле реки, представленных преимущественно древесными заломами.
48
А. Н. МАХИНОВ
Интенсивная аккумуляция наносов в долине нижнего течения р. Гур обусловливает
своеобразное высотное положение разных по размерам рукавов реки. Поскольку наибольшее количество влекомых наносов перемещается в главном русле реки, то соответственно
в нем наиболее интенсивно происходит накопление наносов. Поэтому главное русло
занимает более высокое гипсометрическое положение относительно менее крупных рукавов (рис. 2). При падении уровней воды в зимний период происходит перераспределение
стока в пользу второстепенных рукавов. При существенном снижении уровней воды в
главном русле, во второстепенных рукавах падение уровней происходит на незначительную величину. Это обеспечивает постоянный сток воды в течение всего зимнего сезона.
Рис. 2. Уровни воды в р. Гур в летний и зимний периоды
Русловой аллювий состоит в основном из хорошо окатанного галечника разного
размера, гранулометрический состав которого в пределах различных форм руслового
рельефа обусловлен особенностями его отложения. Центральные участки вдольбереговых кос
сложены средней (4–7 см в поперечнике), а нижние – мелкой галькой с гравием и песком. На
перекатах и осередках залегает крупная галька с мелкими валунами, достигающими в
диаметре 15 см. Эрозионные бечевники, формирующиеся в супесчано-суглинистых пойменных берегах, перекрыты обычно маломощным слоем галечника мелкого и среднего
размеров.
Косы у приверхов островов, а также на выпуклых излучинах русла часто растут в
направлении против течения реки. Они сложены обычно крупногалечным материалом в
верхней своей части, менее оглинены и их подводные части нередко служат участками,
благоприятными для использования в качестве нерестилищ.
Брошенные рукава реки отчленяются от русла в основном со стороны истока, образуя
старицы-заливы, соединяющиеся с рекой лишь в нижней по течению части. Некоторое
время после отчленения они могут быть удобными участками для нерестилищ, но
быстро выходят из строя в результате заиления. Заилению в старицах и в основных
рукавах р. Гур способствует активное развитие водорослей, задерживающих на своей
поверхности тонкие частицы из взвешенных наносов, переносимых рекой. Однако
заиление главного русла и крупных второстепенных рукавов не происходит вследствие
постоянного обновления галечного материала при переносе его водным потоком и
переотложением на новых участках.
Следует отметить, что на участках, подвергшихся лесным пожарам, размыв берегов
активизируется. Он ведёт к усилению процессов меандрирования, прорыву излучин,
формированию новых рукавов, интенсивным деформациям русла, возникновению
большого числа заломов и, в целом, к более динамичному проявлению русловых
процессов, что существенно уменьшает устойчивость русел. Влияние этих явлений на
состояние нерестилищ изучено пока еще очень слабо.
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ НЕРЕСТИЛИЩ
49
Связь нерестилищ с формами донного рельефа речного русла
В процессе экспедиционных работ было детально изучено геоморфологическое
положение более 20 нерестилищ на участке многорукавного русла р. Гур в ее нижнем
течении. Полученные данные позволили выявить особенности расположения нерестилищ относительно русловых форм рельефа.
1. Нерестилища в главном русле р. Гур. Наиболее благоприятные для нереста участки в главном русле формируются в основном на плавных излучинах реки (рис. 3). Они
располагаются обычно у выпуклого берега в верхней части излучины или у вогнутого
берега в нижней части излучины. Именно здесь накапливаются средний по размерам
галечный материал, не содержащий большого количества частиц мелких песчаноглинистых фракций. В связи с этим отложения характеризуются рыхлым сложением и
легко водопроницаемы даже при относительно небольших скоростях течения в зимний
период. Характерными примерами таких нерестилищ являются следующие.
Нерестилище в районе урочища Байхин-Бо приурочено к вогнутому правому берегу
реки в пределах плавной излучины. Ширина реки 100–120 м. Берег подвержен умеренному размыву, однако глубины в прибрежной части невелики – 1,0–1,5 м. Разрушение
берега происходит при высоких паводках. В межень течение небольшое. Дно сложено
мелкой и средней хорошо сортированной галькой с небольшим количеством песчаного
материала в верхней толще отложений.
Нерестилище протягивается вдоль берега на расстоянии 700 м при ширине 15–25 м.
Нерестовые бугры расположены редко и, вероятно, нерестилище постепенно теряет свое
значение, что может быть связано с углублением русла в процессе его размыва и смещением излучины вниз по течению реки.
Другое нерестилище, расположенное выше устья р. Борхи и известное под названием
«Амулинкина коса», приурочено к приверху обширной галечниковой косы, протягивающейся вдоль выпуклого левого берега плавной излучины основного русла р. Гур. В этой
части косы отмечается наименьшая заиленность отложений. Нерестилище начинается от
уреза воды (вершины отдельных бугров расположены выше уреза воды) и распространяется до глубины около 1 м. Оно вытянуто вдоль берега полосой, ширина которой равна
20–30 м. Протяженность нерестилища вдоль русла составляет около 300 м. Большинство
бугров расположены так, что над их вершинами глубина составляет около 0,4–0,5 м.
Нерестовые бугры имеют размеры до 1,5 м в поперечнике и до 0,4 м в высоту. Сложены
средней и крупной галькой и мелкими валунами поперечником до 15 см.
2. Нерестилища во второстепенных рукавах р. Гур. Наиболее крупные нерестилища в нижнем течении р. Гур расположены во второстепенных рукавах шириной 20–40 м
и относительно прямолинейным руслом с глубинами 1,0–1,5 м. Они приурочены в основном к верхним или нижним по течению участкам рукавов и значительно реже к их средним
течениям (рис. 3). Характеристика наиболее типичных участков второстепенных
рукавов, наиболее благоприятных для нереста лососевых приведена ниже.
Нерестилище в 2 км ниже р. Дунчика (выше переката «Зигзаг удачи»). Оно расположено в устьевой части небольшого рукава р. Гур. Поток в пределах его русла разбивается
на отдельные небольшие протоки с участками быстрого и медленного течения. Нерестилище приурочено к средней по размерам протоке глубиной 0,5–0,7 м и шириной около 25 м
со спокойным течением. Нерестовые бугры и ямы расположены по всему дну протоки на
50
А. Н. МАХИНОВ
протяжении около 100 м. Размеры их до 2х2 м, высота до 0,3 м, сложены галькой разного
диаметра с преобладающим размером 3–8 см.
Староверское нерестилище располагается в устьевой части неширокой (15–30 м) протоки Гура глубиной 0,4–0,6 м. Течение быстрое. Русловой аллювий представлен мелкой
и средней галькой. Нерестилище располагается по всей ширине водного потока на
протяжении около 200 м. Высота бугров над поверхностью речного дна достигает 0,5 м.
Формы бугров в плане неправильные, обычно слегка вытянутые и расположены длинной
осью вдоль, под углом и поперек русла. Иногда они примыкают друг к другу, образуя
подводные гряды протяженностью несколько метров.
Осташовское нерестилище находится в 1,5 км выше устья р. Дунчика в узкой протоке
р. Гур, ширина которой составляет 20–25 м и глубина 0,4–0,6 м. Нерестилище протяженностью около 450 м. приурочено к верхней по течению части протоки и располагается во
всю ее ширину. Русло протоки представляет собой типичный глайд, который расположен
ниже переката, сформировавшегося в истоках протоки. Русловой аллювий состоит из
мелкой и средней гальки с большим количеством песчаного заполнителя. Вдоль берегов
в основании размываемых уступов поймы имеются выходы грунтовых вод.
Исток протоки в настоящее время забит недавно образовавшимся мощным заломом.
Поступление в протоку галечного материала резко ограничилось, что способствует
отложению в ее пределах мелкого по механическому составу материала. При полном
перекрытии истока протоки наносами начнется прогрессивное заиление образовавшейся
старицы, что обусловит выведение из строя в недалеком будущем этого нерестилища.
Подобные старицы, заиленные вследствие перекрытия истока наносами и переставшие в
результате этого быть удобными участками для использования в качестве нерестилищ,
были обнаружены при обследовании на многих участках русла р. Гур. Дно их перекрыто
слоем глинисто-песчаных отложений мощностью до 0,5 м, а течение отсутствует.
Нерестилище в Полетаевской протоке находится в 4 км ниже устья р. Борхи. Протока
имеет ширину 35–40 м, прямолинейное русло с левым пойменным и правым высоким
крутым коренным склоном сопки, подступающим непосредственно к воде. Нерестилище
приурочено к приустьевому участку протоки вдоль ее левого берега на глубинах 1,0–1,5 м.
Протяженность его около 200 м при ширине 15–20 м.
Дно сложено мелкой и средней галькой, поступающей в русло при слабом размыве
пойменного уступа. Нерестилище характеризуется невысокой плотностью нерестовых
бугров. Они расположены на некотором удалении друг от друга и не образуют тесных
скоплений.
Устойчивость нерестилищ в разных по размерам протоках нижнего течения р. Гур
обусловлена особенностями их развития. В условиях аллювиальной аккумуляции в
долине реки урез воды во второстепенных рукавах располагается на уровне несколько
ниже, чем в главном русле, поскольку именно в главном русле происходит накопление
наибольшего количества наносов. В результате даже при существенном снижении
уровней воды в зимний период в малых по размерам протоках сток воды сохраняется,
что является одним из важнейших условий продуктивности нерестилищ. Таким образом,
благоприятный гидрологический режим на рассматриваемом участке реки Гур
обеспечивается специфическими геоморфологическими условиями формирования
долины реки. Аккумуляция наносов в нижнем течении р. Гур поддерживает устойчивое
развитие русловых процессов по типу многорукавности.
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ НЕРЕСТИЛИЩ
Рис. 3. Типы нерестилищ по положению относительно русловых форм в главном русле (а) и
второстепенных рукавах (б). 1–площади нерестили, 2–галечниковая коса, 3–размываемые
обрывистые берега, 4–песчаные участки кос
51
52
А. Н. МАХИНОВ
Оценка антропогенного влияния на устойчивость нерестилищ
Хозяйственная деятельность в бассейнах рек обычно приводит к изменению направленности и интенсивности русловых переформирований. В частности, происходит существенное
увеличение твердого стока и, следовательно, более интенсивное заиление отмирающих
проток. Особенно негативное влияние на реки оказывает разработка россыпных месторождений полезных ископаемых в их руслах и на поймах. В результате в южных районах
Дальнего Востока в реках отмечается увеличение мутности воды и объема твердого
стока, происходит заиление плесов и прибрежных отмелей (Воскресенский и др., 1981).
Аналогичные процессы имеют место в долине нижнего течения р. Гур. Так, например,
мутность воды в одном из притоков р. Гур Борхи, в бассейне которой проводились
разведочные работы по поиску россыпных месторождений золота, в отдельные периоды
превышала 400 мг/л.
В целом, р. Гур относится к водотокам, пока еще относительно слабо подверженным
антропогенному воздействию по сравнению с другими реками южных районов Дальнего
Востока России. Однако вырубка лесов и пожары в ее бассейне, разработка россыпных
месторождений в долине ее правого притока р. Борхи, бытовое и промышленное загрязнение (в результате эксплуатации железной дороги, проложенной в среднем течении реки),
несомненно, оказывают влияние на режим водного и терригенного стока и динамику русловых процессов. Оценка влияния этих факторов на состояние реки для данной территории
не проводилась. С целью получения надежных сведений о роли антропогенной деятельности
в динамике русловых процессов необходимы специальные исследования. Они должны
основываться на тщательном анализе взаимосвязей основных компонентов природных
комплексов в долине р. Гур.
Заключение
Таким образом, разнообразие геоморфологического положения нерестилищ в нижнем
течении р. Гур обусловлено специфическими особенностями формирования речных
рукавов различного размера при длительном накоплении наносов в долине. Полученные
данные свидетельствуют о приуроченности нерестилищ к нешироким (15–30 м) слабоизвилистым протокам с умеренными скоростями течения и глубиной 0,8–1,5 м. Значительно
реже нерестилища располагаются в главном русле р. Гур. В этом случае они тяготеют к
верхним по течению частям излучин вдоль выпуклого и нижним частям излучин у
вогнутого берегов. Подводные прибрежные отмели именно на этих участках русла
отличаются хорошей сортированностью и незначительной заиленностью аллювиальных
отложений.
Наибольшей продуктивностью характеризуются нерестилища в протоках, находящихся
в стадии относительно устойчивого состояния. Они испытывают незначительные преобразования, выражающиеся в исключительно слабом размыве берегов и углублении дна.
Активно растущие (молодые) и отмирающие протоки обладают существенно худшими
условиями для создания нерестилищ вследствие неустойчивости водного и руслового
режимов реки. Нерестилища в их пределах постепенно вырождаются. Поэтому устойчивость рукавов реки является важнейшим положительным фактором, способствующим
нормальному функционированию нерестилищ в течение длительного времени.
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ НЕРЕСТИЛИЩ
53
Литература
Воскресенский С.С., Сокольский А.М., Белая Н.И. 1981. Антропогенное преобразование долин на Дальнем Востоке СССР // Рельеф, климат и деятельность человека. М.:
Наука. С. 98–105.
Леванидов В.Я. 1968. О гидрологическом режиме нерестилищ кеты и горбуши // Изв.
ТИНРО. Т. 64. С. 101–125.
Леман В.Н. 1988. Типизация нерестилищ лососей рода Oncorhynchus по фильтрационному и термическому режиму в речном грунте бассейна реки Камчатки // Вопр.
ихтиологии. Т. 28, вып 5. С. 754–763.
Махинов А.Н., Чалов Р.С., Чернов А.В. 1994. Направленная аккумуляция наносов и
морфология русла Нижнего Амура // Геоморфология. № 4. С. 70–78.
Махинов А.Н., Золотухин С.Ф. 1999. Заломы в нижнем течении р. Гур и их влияние
на динамику нерестилищ осенней кеты // Амур на рубеже веков. Ч. III. Хабаровск: ИВЭП
ДВО РАН. С. 74–77.
Махинов А.Н. 2006. Современное рельефообразование в условиях аллювиальной
аккумуляции. Владивосток: Дальнаука. 232 с.
Ресурсы поверхностных вод СССР. 1970. Т. 18, вып.2. Л.: ГИМИЗ. 592 с.