СОВРЕМЕННОЕ ГИДРОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КАРАЙСКОГО РЫБОХОДНОГО КАНАЛА КАК РЕЗУЛЬТАТ МНОГОЛЕТНИХ ИЗМЕНЕНИЙ ЕГО МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Авторы:
1.
Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства
2.
Астраханский государственный технический университет
3.
Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства
Тип:
Статья
Страницы:
с 29
по 38
Статус:
Опубликован
Получено:
05.06.2015
Одобрено:
25.06.2015
Опубликовано:
25.06.2015
Классификаторы:
УДК 556:639.2/3(282.247.41)
ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
ГРНТИ 34.39 Физиология человека и животных
ГРНТИ 62.13 Биотехнологические процессы и аппараты
ГРНТИ 69.01 Общие вопросы рыбного хозяйства
ГРНТИ 69.25 Аквакультура. Рыбоводство
ГРНТИ 69.31 Промышленное рыболовство
ГРНТИ 69.51 Технология переработки сырья водного происхождения
ГРНТИ 87.19 Загрязнение и охрана вод суши, морей и океанов
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
устьевая область, канал-рыбоход, водность, дельта, гидроствор, водоток, межканальное пространство, морфометрические и гидрологические показатели
Аннотация (русский):
Гидрологический режим основных каналов-рыбоходов устьевой области р. Волги является одним из первостепенных факторов, оказывающих влияние на среду обитания биоресурсов. На основе данных, полученных специалистами Каспийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства в 2001-2002 и 2011-2012 гг. и специалистами предприятия «Каспрыбпроект» в 2001-2002 гг. были выявлены изменения морфометрических и гидрологических показателей Карайского канала (Астраханская область), характерные и для других основных каналов-рыбоходов дельты р. Волги. В связи с запланированными дноуглубительными работами на Карайском канале по его фарватеру вниз по течению было заложено 5 гидрологических створов (станции исследования), где в 2011-2012 гг. проводились периодические межсезонные замеры скорости течения в разных горизонтах толщи воды. Были учтены и дополнительные характеристики подходящих и отходящих водотоков и их влияние на основной сток канала. По фарватеру Карайского рыбоходного канала выявлено 69 водотоков, из которых 28 % не имеют выхода в межканальное пространство (пересохшие либо плотно заросшие жесткой водной растительностью), 33 % являются обводняющими и 67 % забирают воду из русла канала. Скорость течения в проранах, так же как и по основной трассе канала, от истока к морскому краю дельты снижалась. Полученные данные позволяют проследить изменения морфометрических и гидрологических показателей, оказывающих влияние на среду обитания биоресурсов, и в целом производительность ценных пород промысловых рыб (вобла, лещ, сазан и др.).
Гидрологический режим основных каналов-рыбоходов устьевой области р. Волги является одним из первостепенных факторов, оказывающих влияние на среду обитания биоресурсов. На основе данных, полученных специалистами Каспийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства в 2001-2002 и 2011-2012 гг. и специалистами предприятия «Каспрыбпроект» в 2001-2002 гг. были выявлены изменения морфометрических и гидрологических показателей Карайского канала (Астраханская область), характерные и для других основных каналов-рыбоходов дельты р. Волги. В связи с запланированными дноуглубительными работами на Карайском канале по его фарватеру вниз по течению было заложено 5 гидрологических створов (станции исследования), где в 2011-2012 гг. проводились периодические межсезонные замеры скорости течения в разных горизонтах толщи воды. Были учтены и дополнительные характеристики подходящих и отходящих водотоков и их влияние на основной сток канала. По фарватеру Карайского рыбоходного канала выявлено 69 водотоков, из которых 28 % не имеют выхода в межканальное пространство (пересохшие либо плотно заросшие жесткой водной растительностью), 33 % являются обводняющими и 67 % забирают воду из русла канала. Скорость течения в проранах, так же как и по основной трассе канала, от истока к морскому краю дельты снижалась. Полученные данные позволяют проследить изменения морфометрических и гидрологических показателей, оказывающих влияние на среду обитания биоресурсов, и в целом производительность ценных пород промысловых рыб (вобла, лещ, сазан и др.).
Ключевые слова:
устьевая область, канал-рыбоход, водность, дельта, гидроствор, водоток, межканальное пространство, морфометрические и гидрологические показатели
устьевая область, канал-рыбоход, водность, дельта, гидроствор, водоток, межканальное пространство, морфометрические и гидрологические показатели
Введение Состояние проблемы. Устьевая область р. Волги - уникальное природное образование, включающее в себя одну из крупнейших в мире дельт и обширное устьевое взморье. Гидрографическая сеть данного района представлена очень сложной и динамичной системой различных по размерам и водности водотоков (около 900) и водоемов (около 1000), развивающейся в условиях сочетания природных факторов и антропогенных нагрузок. В последние годы низовья р. Волги стали излюбленным местом отдыха многочисленных туристов, сочетающих его с рыбалкой и охотой, в том числе и подводной. Следовательно, промысловая нагрузка на рыбные ресурсы Волго-Каспия существенно возросла. Особыми водными объектами устьевой области р. Волги являются каналы-рыбоходы - продолжение основных водотоков, предназначенные для прохода на нерест в дельту Волги и Волго-Ахтубинскую пойму производителей рыб, ската молоди и взрослых рыб обратно в Каспийское море, а также привлечения проходных и полупроходных видов рыб в зону промысла [1]. В составе факторов, определяющих эффективность естественного воспроизводства полупроходных (судак, вобла, лещ, сазан и др.) и речных рыб, большое значение имеет водоносность каналов-рыбоходов дельты р. Волги. Строительство каналов-рыбоходов в дельте Волги было обусловлено значительным снижением водности р. Волги и уровня моря в 40-60-е гг. XX в., обмелением предустьевого пространства Волги. По схеме, разработанной сотрудниками Каспийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства (КаспНИРХ), к концу 1967 г. было построено 7 основных и 6 вспомогательных каналов-рыбоходов, а к 1975 г. на балансе Астраханского морского рыбного порта находилось 22 канала общей протяженностью 702 км [2]. Каналы-рыбоходы располагаются в пределах устьевого взморья - самой динамичной части дельты Волги, где при взаимодействии реки и моря происходят процессы перераспределения стока и трансформации русловой сети. Они состоят из придельтового и морского участков. Придельтовый участок представляет собой расчищенное, углубленное на микробаре и спрямленное русло в устье дельтового водотока, а морской - искусственную прорезь через отмелую зону устьевого взморья, до естественных глубин 3-4 м. Придельтовые участки каналов, заросшие растительностью (ива, тростник), образованы берегами из отвалов грунта. Участки в 15-20 км от морского края дельты представляют собой сформировавшиеся естественные русловые водотоки. Вниз по течению степень выраженности берегов каналов-рыбоходов определяется глубиной взморья. Рабочая ширина каналов-рыбоходов - 25-40 м, глубина - 1,5-2,8 м. К концу 80-х гг. ХХ в. в результате размыва ширина каналов увеличилась в 1,5-2 раза, а глубина, в большинстве случаев, уменьшилась [3]. Вспомогательные каналы не имеют самостоятельного выхода в море и подходят от водотоков дельты к основным каналам-рыбоходам. В связи с понижением уровня Каспия в последние десятилетия (2001-2012 гг.), увеличением наносов волжского стока, зарастанием волжского предустьевого пространства высшей водной растительностью и резким сокращением объемов дноуглубительных работ усилилась заносимость каналов-рыбоходов, особенно на выходных участках - в зоне сопряжения морских и пресных вод. Последние крупномасштабные гидролого-гидрометрические исследования на каналах-рыбоходах были проведены сотрудниками КаспНИРХ и предприятия «Каспрыбпроект» в 2001-2002 гг. В последующее десятилетие таких работ в дельте Волги не проводилось. Цель наших исследований - показать на примере Карайского канала-рыбохода современное состояние каналов-рыбоходов с тем, чтобы внести определенные коррективы в проектно-изыскательские работы при реализации дноуглубительных работ. В октябре 2011 г. сотрудники КаспНИРХ возобновили гидролого-гидрометрические исследования на основных каналах-рыбоходах дельты Волги (Гандуринский, Кировский, Белинский, Тишковский, Карайский), с целью выявления их современного гидроэкологического состояния и особенностей функционирования в условиях установившегося гидрологического режима р. Волги. Исследования характеризовались преемственностью, т. к. проводились на гидростворах, заложенных в 2001-2002 гг. Измерения были выполнены на 19 гидрологических створах, расположенных в морской части каналов. Створ № 1 на каждом канале - начало морской части, створ № 4 - выход на устьевое взморье р. Волги (конец надводных бровок). На каждом створе измеряли глубину и скорость течения воды, рассчитывали площадь поперечного сечения и расход воды. Исследования 2011-2012 гг. показали, что морфометрические параметры каналов-рыбоходов, особенно в морской части, претерпели существенные изменения - глубина водотоков, как правило, уменьшилась, а ширина - увеличилась в 1,5-2 раза. По трассе каналов прослеживается активное растекание воды через многочисленные прораны в межканальные пространства. Это приводит к потере от 24 до 76 % стока воды, поступающего к вершине морской части каналов, вследствие чего снижается значение каналов-рыбоходов как основных путей миграции рыб. В результате уменьшения скорости течения воды на выходных участках каналов-рыбоходов, в зоне подпора со стороны моря происходит накопление илистых отложений (мощностью до 0,8-1,4 м), которые формируют неблагоприятный газовый режим, определяют накопление токсикантов, снижая качество воды, и, как следствие, ухудшают заход рыбы в дельту Волги. До 1993 г. рабочее состояние каналов-рыбоходов дельты р. Волги поддерживалось - службой морского дноуглубления Астраханского морского рыбного порта регулярно проводились дноуглубительные работы. Ежегодные объемы работ колебались от 5,0 млн м3 (1988 г.) до 13,0 млн. м3 (1992 г.) и выполнялись 17 земснарядами. С 1993 по 1997 г. дноуглубления каналов-рыбоходов из-за отсутствия финансирования не проводились. В последние годы осуществляются только локальные ремонтные работы общим объемом около 300 тыс. м3/год, что явно недостаточно для эффективного поддержания каналов в рабочем состоянии. В связи с этим специалисты КаспНИРХ неоднократно ставили вопрос о проведении полномасштабных дноуглубительных работ на каналах-рыбоходах. Предложение КаспНИРХ нашло свое отражение в выделении необходимых для этого материальных средств из федерального бюджета [4]. Постановка задачи Специалисты КаспНИРХ считают целесообразным начать реконструкцию с каналов-рыбоходов, расположенных в центральной и восточной частях дельты Волги: Белинского, Староиголкинского, Обжоровского, Карайского, которые должны обеспечить концентрацию полупроходных и проходных рыб на акватории, прилегающей к восточной части дельты р. Волги, где расположена основная часть нерестилищ этих рыб. В 2013 г. в рамках федеральной программы прошли первоочередные работы на Карайском канале, с последующим их продолжением на Староиголкинском и Обжоровском каналах-рыбоходах. Карайский канал-рыбоход расположен в нижней зоне центрального района восточной части дельты р. Волги на территории Володарского района Астраханской области. По современной классификации трасса Карайского канала разделяется на речную и морскую части. За речную часть канала принимается участок от развилки Карайского и Фомина банков протяженностью 11 км, за морскую часть - участок ниже 11 км (0,2 км ниже ер. Воронов, отходящего от левой бровки канала), который до 21,5 км проходит в надводных бровках, а далее - в подводных, сохраняя после последнего поворота канала южное направление с азимутом 170° (рис. 1). Рис. 1. Район исследований С восточной стороны Карайского канала расположен Обжоровский, с западной - Белинский каналы-рыбоходы. К правой бровке примыкают вспомогательные Рычанский и Малобелинский каналы-рыбоходы на 18 и 31 км, с левой бровки - Васильевский канал-рыбоход - на 21,5 км [4]. В связи с запланированными на 2013 г. дноуглубительными и мелиоративными работами на Карайском канале-рыбоходе в ноябре 2012 г. специалистами КаспНИРХ были проведены изыскательские гидрологические работы для более детального исследования трассы вышеуказанного канала. Методы и результаты исследования На акватории Карайского канала-рыбохода было заложено 5 гидрологических створов: первый - Карайская охотбаза (46° 08412 и 48° 57422), второй располагался ниже впадения в Карайский канал-рыбоход Рычанского канала (46° 02695 и 48° 58693), третий был разбит ниже впадения в Карайский канал-рыбоход Васильевского канала, четвертый - ниже впадения Малобелинского канала (45° 55558 и 49° 01962), пятый - выход на устьевое взморье р. Волги (конец надводных бровок; 45° 53363 и 49° 02923) . В зависимости от ширины канала на каждом разрезе разбивались по 3-4 скоростные вертикали: прибрежные вертикали - на расстоянии 5-10 м, стрежневые - на расстоянии 20-30 м от берега. В период осенней межени 2011-2012 гг. скорость течения в поверхностном слое воды на прибрежных и стрежневых вертикалях изменялась соответственно от 0,23 до 0,73 и от 0,41 до 1,01 м/с, в придонном слое - от 0,17 до 0,59 и от 0,39 до 0,89 м/с. Максимальная скорость течения наблюдалась на гидростворе № 3 и достигала 1,01 м/с на поверхности воды и 0,89 м/с в придонном слое. Это вызвано, вероятно, его подпиткой со стороны вспомогательного Васильевского канала-рыбохода. Минимальная скорость течения отмечена на гидростворе № 5, а именно на выходе в устьевое взморье р. Волги. Это связано с тем, что по трассе канала прослеживалось активное растекание воды через многочисленные прораны в межканальное пространство. Скорость течения на вышеуказанном разрезе в поверхностном и придонном слоях воды составила 0,06 и 0,03 м/с, что не соответствовало общему режиму течений на предыдущих 4-х гидростворах (рис. 2-4). Рис. 2. Вертикальное распределение изотах при открытой водной поверхности по створу № 1 на Карайском канале-рыбоходе, м/с Рис. 3. Вертикальное распределение изотах при открытой водной поверхности по створу № 5 на Карайском канале-рыбоходе, м/с Рис. 4. Изменение средней скорости течения в поверхностном и придонном слоях воды в период осенней межени от истока к морскому краю дельты на Карайском канале-рыбоходе (2011-2012 гг.): 1 - поверхностный слой; 2 - придонный слой Для уточнения гидрографических характеристик, степени зарастаемости и направления водных потоков на Карайском канале-рыбоходе были использованы снимки высокого разрешения, выполненные с помощью беспилотного летательного аппарата (Инспектор-301). Снимки показали, что в настоящее время 69 водотоков имеют связь с Карайским каналом-рыбоходом. В процессе исследований на всех водотоках замерялись также скорость течения, направление и расстояние от первого гидроствора (Карайская охотбаза (46° 08412 и 48° 57422)) к морскому краю дельты (табл. 1, рис. 5). Рис. 5. Снимок Карайского канала-рыбохода с беспилотного летательного аппарата За период исследований в осеннюю межень 2012 г. было установлено, что на Карайском канале-рыбоходе из 69 водотоков 28 % не имеют выхода в межканальное пространство. По направлению течения в водотоках, имеющих связь с каналом, процентное соотношение распределилось так: течение в канал - 33 %, из канала - 67 %. Следует также отметить, что большинство проранов, имеющих направление течения в канал, располагаются с восточной стороны канала. При помощи GPS-навигатора были зафиксированы также участки приверха кос на стыке Карайского канала с Рычанским, Васильевским и Малобелинским для мониторинга дальнейшего их преобразования (прирост, направление движения) в последующие годы. Скорость течения в проранах, так же как и в основной трассе канала от истока к морскому краю дельты, снижалась и изменялась соответственно от 0,51 до 0,22 м/с. Таблица 1 Характеристика водотоков, имеющих связь с Карайским рыбоходным каналом № или название водотока Характеристика водотока Направление течения Проран №1 750 м (от Брежневской охотбазы). Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 2 2 040 м. Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 3 2 128 м. Западная сторона - заросший Отсутствует Проран № 4 2 688 м. Западная сторона - заросший Отсутствует Проран № 5 2 845 м. Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 6 3 215 м. Западная сторона - заросший Отсутствует Проран № 7 3 612 м. Западная сторона, ширина 10-15 м Отсутствует Проран № 8 3 887 м. Восточная сторона, ширина 2-3 м, нет выхода в межканальное пространство Отсутствует Проран № 9 4 125 м. Западная сторона, ширина 15-20 м Из канала Проран № 10 4 198 м. Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 19 6 928 м. Восточная сторона, ширина 5-6 м Из канала Проран № 11 4 426 м. Восточная сторона, ширина 8-10 м Из канала Проран №12 4 603 м. Западная сторона, ширина 14-17 м Из канала Проран № 13 5 228 м. Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 14 5 648 м. Восточная сторона, ширина 12-15 м Из канала Проран № 15 6 228 м. Западная сторона, ширина 3-4 м Из канала Проран № 16 6 328 м. Восточная сторона, ширина 8-10 м Из канала Проран № 17 6 628 м. Восточная сторона, ширина 9-11 м Из канала Проран № 18 6 728 м. Восточная сторона, ширина 4-5 м Из канала Проран № 20 6 728 м. Западная сторона - заросший Отсутствует Проран № 21 7 828 м. Восточная сторона, ширина 7-8 м Из канала Проран № 22 8 430 м. Восточная сторона, ширина 4-5 м Из канала Проран № 23 8 730 м. Западная сторона, ширина 30-35 м В канал Проран № 24 9 630 м. Западная сторона, ширина 35-40 м В канал Проран № 24 10 530 м. Западная сторона, ширина 20-25 м В канал Проран № 26 10 930 м. Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 27 11 130 м. Западная сторона, ширина 5-6 м В канал Продолжение табл. 1 Характеристика водотоков, имеющих связь с Карайским рыбоходным каналом № или название водотока Характеристика водотока Направление течения Рычанский канал 11 530 м. Западная сторона, ширина 35-40 м В канал Проран № 28 11 930 м. Восточная сторона, ширина 35-40 м В канал Проран № 29 12 230 м. Западная сторона, ширина 10-15 м Из канала Проран № 30 12 310 м. Западная сторона, ширина 4-5 м Из канала Проран № 31 12 730 м. Восточная сторона, ширина 2-3 м В канал Проран № 32 12 930 м. Западная сторона, ширина 11-13 м Из канала Проран № 33 13 430 м. Восточная сторона, ширина 2-3 м, нет выхода в межканальное пространство Отсутствует Проран №34 13 530 м. Западная сторона, ширина 10-12 м Из канала Васильевский канал 13 430 м. Восточная сторона, ширина 35-40 м В канал Проран № 35 13 730 м. Западная сторона, ширина 4-5 м Из канала Проран № 36 15 030 м. Западная сторона, ширина 13-15 м Из канала Проран № 37 16 230 м. Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 38 16 360 м. Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 39 16 510 м. Восточная сторона, ширина 25-30 м Из канала Проран № 40 16 510 м. Западная сторона, ширина 5-6 м Из канала Проран № 41 16 680 м. Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 42 17 630 м. Западная сторона, ширина 3-4 м Из канала Проран № 43 18 030 м. Восточная сторона, ширина 45-50 м В канал Проран № 44 18 370 м. Западная сторона, ширина 13-15 м Из канала Проран № 45 18 560 м. Западная сторона - заросший Отсутствует Проран № 46 18 870 м. Восточная сторона, ширина 6-8 м В канал Проран № 47 19 130 м. Восточная сторона, ширина 20-25 м В канал Проран № 48 19 470 м. Западная сторона, ширина 12-15 м Из канала Проран № 49 19 760 м. Восточная сторона, ширина 7-8 м В канал Проран № 50 19 930 м. Западная сторона, ширина 2-3 м Из канала Проран № 51 19 950 м. Восточная сторона, ширина 9-10 м В канал Проран № 52 20 020 м. Западная сторона, ширина 55-60 м Из канала Проран № 53 20 020 м. Восточная сторона, ширина 65-70 м В канал Проран № 54 20 330 м. Западная часть - заросший Отсутствует Проран № 55 20 760 м. Западная часть, ширина 20-22 м Из канала Проран № 56 20 800 м. Восточная часть, ширина 5 - 6 м В канал Проран № 57 21 020 м. Западная часть, ширина 15-20 м Из канала Проран № 58 21 400 м. Восточная часть, ширина 25-30 м В канал Проран № 59 21 960 м. Западная часть - заросший Отсутствует Проран № 60 22 820 м. Восточная сторона - заросший Отсутствует Проран № 61 24 420 м. Восточная сторона, ширина 22-27 м Из канала Малобелинский канал 25 590 м. Западная сторона, ширина 30-35 м В канал Проран № 62 25 890 м. Западная сторона, ширина 5-6 м Из канала Проран № 63 25 890 м. Восточная сторона, ширина 2-3 м Из канала Проран № 64 26 620 м. Восточная сторона, ширина 15-18 м Из канала Проран № 65 27 420 м. Западная сторона, ширина 4-5 м Из канала Проран № 66 28920 м. Восточная сторона, ширина 8-10 м Из канала В 2012 г. при помощи эхолота были осуществлены промеры глубин по всей исследуемой трассе Карайского канала-рыбохода от истока к морскому краю дельты. Преемственность исследований позволила нам сравнить их с данными, полученными во время работ, проводившихся в 2002 г. Промеры глубин проводили по фарватеру канала. С помощью эхолота были зафиксированы также участки канала, имеющие подводные перекаты и «банки» (отмели). Так, например, на 8 км, 17,4 км и 20,5 км ниже по течению от бывшей Карайской спецохотбазы были зафиксированы мелководные зоны протяженностью около 100 м с глубиной 1,4 м. Исследования показали, что за последнее десятилетие морфометрические характеристики канала в морской части претерпели некоторые изменения (табл. 2). Таблица 2 Измеренные глубины, Карайский канал-рыбоход Год Расстояние по трассе канала Глубина, м 2002 2012 От охотбазы по 6,5 км 3-3,5 4,3-5,5 От 6,5 км по 9,6 км 1,5-2,1 2,6-3 От 9,6 км по 11,7 км 2,8-3,2 3-3,5 От 11,7 км по 16,5 км 2,4-2,7 2,8-4,2 От 16,5 км по 19,9 км 2,7-3 3-4 От 19,9 км по 24,5 км 3-4,5 2,7-4 От 24,5 км по 28,9 км - 2,8-3,5 При сравнении глубин после промерных работ, проведенных в 2002 и 2012 гг. на Карайском канале-рыбоходе, учитывалось время добегания воды за два дня до начала промера. На момент проведения измерений уровень и расход воды в вершине дельты по в/п Астрахань составили соответственно 292 и 282 см, 8400 и 7460 м3/с. Таким образом, промерные работы, выполненные с дискретностью в 10 лет, показали, что произошло увеличение на отдельных участках средних значений глубины на 25 %. Это связано, вероятно, с тем, что в последние десятилетия уровень Каспия понизился, и это, как следствие, привело к увеличению уклонов воды от дельты Волги к открытой части моря. Уровень Каспийского моря в 2002 и 2012 гг. составил соответственно -27,01 и -27,68 м БС. За 2001-2012 гг. глубина по основной трассе от гидроствора № 1 до гидроствора № 3 увеличилась, а на гидростворе № 4, ниже впадения в Карайский канал-рыбоход Малобелинского канала, понизилась. Разница глубин составила 0,3 м, что свидетельствует об активном осаждении седиментационного материала на вышеуказанном участке. С увеличением глубины и скорости течения наблюдается также размыв русла канала. Это, в свою очередь, привело к существенному увеличению, по сравнению с 2001 г., площади поперечного сечения на гидростворах № 1 и 2. Далее к морскому краю дельты по Карайскому направлению наблюдается уменьшение площади водного сечения (рис. 6). Рис. 6. Изменение площади поперечного сечения по Карайскому каналу-рыбоходу от истока к морскому краю дельты Результаты измерений расходов воды на Карайском канале-рыбоходе представлены в табл. 3 и 4. Таблица 3 Расход воды на Карайском канале-рыбоходе № гидроствора Дата измерения Расход воды Q, м3/с Площадь живого сечения F, м2 Средняя скорость течения Vср, м/с Соотношение между расходом воды в 2011-2012 гг. по отношению к 2002 г., % 2002 г. Уровень и расход воды в вершине дельты по в/п Астрахань - 296 см и 8050 м3/с 1 05.04.2002 83 111 0,75 100 2 05.04.2002 89 130 0,68 100 3 04.04.2002 83 196 0,42 100 4 04.04.2002 114 328 0,35 100 2011 г. Уровень и расход воды в вершине дельты по в/п Астрахань - 254 см и 5090 м3/с 1 12.10.2011 64 133 0,48 77 2 12.10.2011 106 230 0,46 119 3 12.10.2011 82 175 0,47 99 4 12.10.2011 49 213 0,23 43 2012 г. Уровень и расход воды в вершине дельты по в/п Астрахань - 294 см и 7020 м3/с 1 19.11.2012 111 218 0,51 134 2 19.11.2012 93 162 0,57 104 3 19.11.2012 99 141 0,7 119 4 19.11.2012 45 169 0,27 39 5 19.11.2012 20 149 0,12 - Таблица 4 Бюджет расхода воды по Карайскому каналу-рыбоходу от истока к морскому краю дельты Створ наблюдений Дата измерения Количество проранов между створами Бюджет воды в проранах Приток, м3/с Отток, м3/с От 1 до 2 створа 19.11.2012 14/32 85,5 63,8 От 2 до 3 створа 19.11.2012 6/14 32,5 44,5 От 3 до 4 створа 19.11.2012 19/43 28,9 52,3 От 4 до 5 створа 19.11.2012 5/11 - 9,3 Сумма 44 148,9 169,9 Итог - - -21,0 Примечание. В числителе - абсолютная величина проранов, в знаменателе - относительная величина проранов, %. Из табл. 3 видно, что в предполоводный период 2002 г. доля стока Рычанского канала, поступающего в период межени в Карайский канал, компенсирует отток воды из Карайского канала по ерикам и проранам на участке от бывшей Карайской спецохотбазы (г/с № 1) до стыка Карайского и Рычанского каналов (г/с № 2), добавляя сверх того в Карайский канал незначительную часть расхода (в пределах 6 м3/с). Далее, после стыка Карайского и Васильевского каналов (г/с № 3), в основном канале остается та же величина расхода воды (83 м3/с), что и на гидростворе в районе бывшей спецохотбазы (г/с № 1 и далее). Это говорит о том, что Васильевский канал величиной своего стока поддерживает первоначальный расход воды в Карайском канале, компенсируя в нем отток воды в забровочные пространства через прораны на участке от стыков Рычанского и Васильевского каналов с Карайским каналом. После стыка Карайского и Малобелинского каналов-рыбоходов (г/с № 4) доля стока в первом довольно значительно увеличивается (на 31 м3/с). Данное обстоятельство можно объяснить следующим: в межень на участке от стыков Васильевского и Малобелинского каналов с Карайским каналом уклоны водной поверхности небольшие, надводных бровок нет, особенно с западной (правой) стороны, имеются лишь отдельные колки тростника, и Карайский канал свободно сообщается с забровочным пространством, то отдавая, если есть, излишки стока за бровку, то получая дополнительный сток с забровочных пространств, особенно с западной стороны, в прорезь канала, т. е. в данном случае наблюдается взаимоуравновешивающаяся система. Таким образом, потери стока Карайского канала на протяжении данного участка незначительны и он после стыка с Малобелинским каналом полностью пополняется за счет последнего, увеличивая свой сток на 31 м3/с [4]. По результатам исследований 2011-2012 гг. выявлены некоторые изменения на гидростворе № 4, в связи с чем, для более полного изучения морфометрических характеристик Карайского канала-рыбохода в морской части, по основной трассе канала был добавлен гидроствор № 5. К гидростворам № 4 и 5 величина стока воды в канале значительно снижается (в сравнении с гидростворами № 2 и 3). Это связано с постепенным отмиранием Малобелинского канала, т. к. доля его стока по сравнению с 2001 г. уменьшилась на 26,3 м3/с (85 %). Между гидростворами № 3 и 4 расположено большее количество проранов (19), и, как следствие, это ведет к активному растеканию воды через прораны в межканальное пространство, в связи с чем расход воды на вышеуказанном участке почти в 2 раза превышает поступление воды из верхней зоны канала (табл. 3, 4). Отмечена активизация Рычанского и Васильевского каналов, увеличивающих сток Карайского канала-рыбохода к гидростворам № 2 и 3 на 37 и 33 %. Интегральная величина между поступлением воды в канал и ее оттоком составляет около -21 м3/с (табл. 4). Выводы 1. Исследования состояния одного из главных устьевых водотоков - Карайского канала-рыбохода, его водообеспеченности на основе системного анализа, с привлечением космоснимков, позволили оценить особенности его современного функционирования. Основной причиной низкой эффективности Карайского канала-рыбохода для захода рыбы является слабая водообеспеченность в морской части. 2. Ремонтные работы, охватывающие речную часть канала и на выходе его в авандельту, не обеспечивают достаточное количество воды в морской части канала. На морском крае исследуемого водотока между гидростворами № 3 и 5 происходит растекание воды в межканальные пространства и резкое уменьшение водности в канале. В связи с этим, для повышения водности, количество проранов и их размеры на вышеуказанном участке должны рассчитываться исходя из его водообеспеченности, с тем чтобы бюджет водотока был положительным и сохранял расход не менее 100 м3/с. 3. Эффективность работы Карайского канала-рыбохода требует поддержания в нем расхода воды, обеспечивающего проектные глубины водотока, формирование потока речных вод в море, привлекающего рыб, и выхода устьевой части канала на глубины с морским режимом. 4. Карайский канал-рыбоход должен иметь проектные глубины не только в речной, но и морской его части, с выходом на 2-метровую изобату. Канал-рыбоход должен пересекать баровую часть авандельты и не завершаться, как это имеет место в настоящее время, в кольце заросших култуков-отмелей - седиментационных ловушек. 5. Важным фактором, ухудшающим условия захода рыб в Карайский канал-рыбоход, является зарастание подводной растительностью авандельты и устьевого взморья вплоть до 3-4-метровых глубин. В связи с этим необходимо создание отвалов грунта (бровок канала с системой проранов), обеспечивающих русловое движение воды в море, в виде хорошо сформированного потока воды в канале. 6. В летнюю межень, после окончания половодья, необходимо проводить ежегодное обследование всех участков каналов-рыбоходов на основе современной приборной базы, позволяющей получать непрерывные профили для канала на всем протяжении, в том числе в морской части.
1. Катунин Д. Н. Мелиорация малых водотоков дельты р. Волги / Д. Н. Катунин, Г. В. Бережнов, С. М. Немошкалов. Астрахань: ООО «ЦНТЭП», 2003. 104 с.
2. Горемыкин В. Я. Пути улучшения условий размножения рыб в дельте Волги / В. Я. Горемыкин // Рыбное хозяйство. 1960. № 10. С. 17-20.
3. Полонский В. Ф. Гидролого-морфологические процессы в устьях рек и методы их расчета (прогноза) / В. Ф. Полонский, Ю. В. Лупачев, Н. А. Скриптунов. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 383 с.
4. Катунин Д. Н. Каналы-рыбоходы дельты реки Волги / Д. Н. Катунин, А. Н. Зайцев, И. А. Хрипунов, С. М. Немошкалов. Астрахань: Издатель: Сорокин Р. В., 2012. 140 с.
