Краткий отчет о снегосъемочных работах на Долгоруковской яйле.

И. Коваленко

В Горном Крыму снежный покров играет огромную роль в формировании подземного и поверхностного стока территории. За холодный период, который длится здесь с ноября по март включительно, на Крымском нагорье выпадает до 55% годовой суммы осадков1 [Дублянский, 1963]. Твердые осадки, а сюда кроме снега необходимо прибавить и так называемые гидрометеоры (изморозь, наморозь, иней и др.), которые могут увеличивать годовые суммы осадков до 250 мм [Ведь, 1967], почти полностью расходуются на питание карстовых вод и являются основным фактором формирования главного крымского богатства — чистой питьевой воды. Так же необходимо учесть и тот факт, что в результате частых оттепелей снежный покров может устанавливаться и полностью сходить в Горном Крыму до 5-7 раз за зиму. В отличие от снега и гидрометеоров, жидкие осадки в большинстве своем расходуются на испарение с поверхности почвы и транспирацию растительностью, и лишь небольшая их часть идет на формирование стока.





Изучение снежного покрова производится в холодный период непосредственно на местности при помощи метода маршрутных снегосъемок.
Впервые снегосъемочные работы в Горном Крыму производились в начале ХХ века Партией Крымских водных изысканий. Эти работы охватывали всего одну Ай-Петринскую яйлу и из-за несовершенства оборудования и методики снегосъемок носили поверхностный характер. После этого наиболее значительные, целенаправленные снегомерные съемки проводились зимой 1953-1954 года Главным управлением гидрометеорологической службы и отделом агромелиорации Крымского филиала Академии наук УССР "для получения конкретных данных о количестве сносимого снега [с Яйлы — И. К.] и для изучения влияния леса на распределение снежного покрова" [Олиферов, 1957]. Работы по изучению характера распределения снежного покрова и измерению его плотности проводились на четырех яйлах: Ай-Петринской, Никитской, Бабуганской и Чатырдагской. В результате были получены следующие выводы:
1. "Лес на нагорье задерживает снег и замедляет его таяние
2. Снег сдувается ветром с бровки нагорья и с вершин местных возвышенностей и накапливается в понижениях и в карстовых воронках. Кроме того, снег сдувается под кромку, где образует сугробы с запасом воды в снегу в этих местах до 500-800 мм, а местами даже до 1300 мм.
3. Большое значение для размера переноса снега имеет на Крымском нагорье наст. В годы, когда он образуется, сдувание снега весьма ослабляется и имеет только местное значение.
4. Изучение накопления и распределения снега на нагорье требует дифференцированного подхода. Нельзя результаты работы в одних местах механически переносить на все остальные.
5. Методика снегомерных съемок должна быть пересмотрена применительно к условиям горного Крыма.
6. Снегомерные съемки в Крыму следует производить ежегодно на всем нагорье". [Олиферов, 1957].
Через год, зимой 1955-1956 года, вновь были проведены снегосъемки; на этот раз они охватывали уже шесть яйл (Никитская, Ай-Петринская, Ялтинская, Бабуганская, Чатырдагская и Караби-яйла) и осуществлялись работниками Крымской горно-лесной опытной станции (КГЛОС) и гидрографической партией Симферопольского гидрометеобюро. Снегосъемка 1955-1956 гг. подтвердила выводы, полученные зимой 1953-1954 года.
В 1957-1960 гг. на Ай-Петринской яйле А. Н. Олиферовым (КГЛОС УкрНИЛХ) и В. Н. Дублянским (ИМР АН УССР) была проведена серия снегомерных съемок, в результате которых было сделано несколько важных заключений: "Высота снежного покрова в лесу всегда больше, чем на открытой местности: Плотность снега в лесу обычно меньше, чем в поле: Средний запас воды в снеге в лесу, несмотря на меньшую плотность, всегда выше, чем в поле" [Олиферов, Дублянский, 1962]. Кроме того, наблюдения 1957-1960 гг. не подтвердили мнения о сдувании больших масс снега с Ай-Петринской яйлы, затронули вопрос об особенностях снегонакопления на различных формах рельефа и доказали правильность метода маршрутных снегосъемок при изучении снежного покрова. Снегосъемки, проведенные в этот период выявили ещё одну важную закономерность: на западных яйлах выпадает большее количество снега, чем на восточных — это отвечает и общему распространению годового количества осадков в Горном Крыму [Олиферов, 1960].
В 1957-1962 гг. на Ай-Петринской яйле проводил детальные маршрутные снегосъемки сотрудник Института минеральных ресурсов Академии наук УССР В. Н. Дублянский; результаты исследований вылились в статью "О роли снега в закарстовании и питании подземных вод", опубликованной в Известиях АН СССР за 1963 год. В ней автор подтверждает господствующую роль ветрового переноса в неравномерности залегания снега на безлесых участках плато, а так же делает выводы о положительном влиянии древесной растительности и отрицательных форм рельефа (подветренные склоны карстовых воронок, подножия структурных уступов, тальвеги временных водотоков) на накопление устойчивого снежного покрова. В таких местах в холодный период возникают зоны повышенного увлажнения и, как следствие, ? увеличение закарстованости этих участков по сравнению с другими районами плато.
Так же автор приводит данные, подтверждающие, что "эффект закарстования определяется не только количеством влаги, содержащейся в снеге, но так же её химическим составом и агрессивностью" [Дублянский, 1963]. Было установлено, что талая вода обладает довольно значительной, по сравнению со свежевыпавшим снегом агрессивностью (95,5 мг/л СО2 к 83,5 мг/л СО2), причем талая вода на месте образования обладает агрессивностью большей, чем вода, перемещенная вниз по тальвегу временного водотока. Кроме того, В. Н. Дублянским была выведена формула, показывающая зависимость агрессивности (У мг/л СО2) от плотности снега (Х г/см3): У=6,84 Х-1,075. В конце своей работы, на порядок выше увеличившей знания об особенностях снежного покрова в горном Крыму, автор заключает: "Талые снеговые воды, являясь одним из главных факторов формирования глубинных карстовых полостей, в то же время почти целиком расходуются на питание подземных вод. Однако их роль в формировании трещинно-карстовых вод Крыма почти совершенно не изучена" [Дублянский, 1963].
С середины 60х гг. планомерные снегосъемочные работы в Крыму стали сокращаться, пока полностью не прекратились. О "снежном вопросе" не то чтобы забыли, но оттеснили на второй план. В 90х гг. во время известных политических событий, и последующей за ними обстановки, о крупных снегосъемках тем более не могло быть и речи: наука прозябала и еле сводила концы с концами — о снеге даже не вспоминали. А проблема, тем не менее, осталась.
Какова действительная роль снежного покрова в формировании подземного и поверхностного стока в Крымских горах? Каково влияние снега на возникновение паводков на крымских реках, и как можно бороться с этими опасными природными явлениями и использовать их на благо человека? Каково значение твердых осадков в формировании карстового рельефа Крымской Яйлы? Пора бы уже ответить на эти вопросы:
Осенью 1999 года Лабораторией карстоведения ТНУ было решено возобновить снегосъемочные работы на Крымской Яйле .
Эпизодические снегосъемки не могут полностью ответить на все вопросы, стоящие перед исследователем, поэтому Лаборатория карстоведения ТНУ приняла решение о создании постоянного полигона для мониторинга снежного покрова в течение нескольких лет. Основными задачами планируемого снегомерного стационара должны будут являться: определение среднего запаса воды в снежном покрове, выяснение роли талых снеговых вод в формировании поверхностного стока на Яйле и образовании поверхностных и подземных форм карстового рельефа, расчет водного баланса карстовых гидрогеологических бассейнов, прогнозирование паводков на реках и в карстовых пещерах. Снегомерный полигон, который захватывал бы все формы карстового рельефа, решено было разбить на западном склоне Долгоруковской яйлы, в непосредственной близости от пещеры Кизил-коба. Для рекогносцировки и проведения предварительных снегосъемочных работ, в период с января по март сего года, нами было сделано несколько полевых выходов на Долгоруковскую яйлу.
Снегосъемки проводились по следующей схеме: через каждые 50 метров маршрута измерялась высота снежного покрова, а через каждые 100 м, при помощи стандартного весового снегомера, его плотность. Для каждой точки отмечалась высота над уровнем моря, а так же крутизна и экспозиция склона. Затем, в камеральных условиях проводились расчеты плотности снега и, что самое главное, запаса воды в снежном покрове (произведение высоты снега на его плотность). Запас воды в снеге — это слой воды (в мм.) который должен образоваться при таянии снега in situ.
Снегосъемками на Долгоруковской яйле были получены данные, в принципе, подтверждающие результаты исследований, проводимых в 50-60 гг. на западных яйлах. Так, наибольшую высоту снега (60-100 см) и наибольший влагозапас дали предгребневые надувы на подветренных структурных склонах: здесь слой стока в точках измерения составил от 128 до 205,5 мм. Значительный слой стока формируется и в отрицательных формах карстового рельефа (карстовых воронках и карстовых долинах): здесь при высоте снега в 45-50 см. влагозапас достигал 136 мм. На пологих задернованных склонах яйлинской поверхности в результате значительного метелевого переноса высота снега достигает не более 25-30 см, следовательно, и влагозапас здесь меньше — 45-50 мм. Хуже всего снег удерживается на широких водоразделах поверхности Яйлы, из-за действия сильных ветров, перераспределяющих снег в отрицательные формы рельефа и под структурные уступы, его мощность не поднимается выше 10-15 см. При снеготаянии из такого маломощного покрова и образуется, соответственно, не более 40 мм воды.
В летний период, когда считается слой стока, как величина эффективных осадков (осадки — испарение), карстовые формы рельефа практически не влияют на перераспределение поверхностного стока, так как его коэффициент в карстовых районах равен нулю. Совсем другая ситуация наблюдается в зимний период. Данные проведенных маршрутных снегосъемок показали, что морфология, размеры, положение карстовой формы в макрорельефе резко изменяют объемы поверхностного стока, приходящегося на единицу площади поверхности Яйлы. Это, в первую очередь, связано с перераспределением снега в результате метелевого переноса и большим накоплением его в отрицательных формах рельефа.
Одной из основных задач проводимых снегосъемок и планируемого снегомерного полигона являлось изучение роли талых вод в формировании поверхностного стока на Яйле. Согласно представлениям классической гидрологии, карстовые районы отличаются почти полным отсутствием поверхностного стока и практически мгновенным переходом атмосферных осадков в подземный сток. Поэтому роли поверхностного стока в формировании форм карстового рельефа долгое время не придавали должного значения. Проведенные исследования показывают, что это далеко не так. Как уже упоминалось, в снеге находится до 50-55% годовой сумы осадков, а характерной особенностью климата яйл является почти полный сход снега до 7 раз за холодный сезон, причем, чаще всего наблюдается бурное стаивание. Во время метелевого переноса карстовые воронки, развитые в днищах карстовых котловин, нередко заполняются снегом мощностью до 1-3 метров и во время стаивания дают слой стока до 500-700 мм, в зависимости от плотности снега. Во время бурного таяния в таких карстовых котловинах могут образовываться достаточно протяженные (до 100 — 300м.) участки руслового стока. Этому часто способствует наличие наста и ледяной корки, по которым и двигается поток. В результате действия надснежного руслового стока, некоторые карстовые формы меняют свои гидрогеологические функции. Так, поглотителем для движущихся талых вод являются коррозионно-эрозионные шахты и колодцы, расположенные у подножия структурных уступов и в днищах кастовых воронок, которые в это время из очагов инфильтрации становятся очагами инфлюации (рис.1).
Таким образом, снегосъемки, проведенные Лабораторией карстоведения ТНУ, позволили выявить некоторые новые особенности зимне-весеннего поверхностного стока талых вод в карстовых регионах и наметить пути дальнейших исследований по данной проблеме.

Литература
1. Ведь И. П. Роль наземных гидрометеоров в водном балансе Крымского нагорья. // Метеорология и гидрология. №4, 1967.
2. Виссмен У., Харбаф Т.И., Кнэпп Д.У. Введение в гидрологию. Л.: Гидрометеоиздат, 1979.
3. Дублянский В. Н. О роли снега в закарстовании и питании подземных вод. // Известия АН СССР, серия географическая, 1963, №2.
4. Олиферов А. Н. Снежный покров на Крымском нагорье в зимы 1953-1954 и 1955-1956 гг. // Известия Крымского отдела Географического общества СССР. Вып 4. Симферополь, 1957.
5. Олиферов А. Н., Дублянский В. Н. Распределение снежного покрова в Горном Крыму. // Труды УкрНИГМИ. Вып 34. Л., 1962.
6. Ол_феров А. М. До питання про розпод_л сн_гового покриву на Кримских Яйлах // Науков_ прац_ КГДС, випуск 1. КиЇв, 1960.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *