ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Ведущее место в рельефообразовании принадлежит эрозионноаккумулятивной деятельности рек.

Город Омск расположен в месте слияния крупной водной артерии Западной Сибири реки Иртыш и ее правого притока Оми. В пределах города река Иртыш имеет протяженность около 65 км. Долина реки врезана на глубину 45—55 м и служит областью разгрузки подземных вод, что является определяющим при формировании естественных гидрогеологических условий. В разрезе долина асимметрична, правый берег более крутой, чем левый, при ширине около 23 км.

Русло реки слабоизвилистое с многочисленными островами и песчаными отмелями, острова зачастую делят его на 2—3 протоки. Ширина русла не постоянная, минимальная в межень при абсолютных отметках 66,9—68,8 м — 350—400 м, в половодье — 750850 м. С учетом островов ширина реки достигает 1100—1250 м. Площадь водосбора в пределах Омской области составляет 1 136 000 км² [153, с. 18].

Иртыш — типичная равнинная река с незначительным уклоном. Средний уклон русла около 0,034. Средняя скорость течения 0,5—0,7 м/с, в половодье 0,8—1,3 м/с. Расход воды в течение года изменяется в широких пределах 144—5150 м³/с. Среднемноголетний годовой расход составляет 812 м³/с [51, с. 46]. Максимальная глубина реки 6,5—7,0 м, преобладает — 2,5—3,0 м.

Питание Иртыша смешанное: в верховьях (по значимости) — снеговое, ледниковое и дождевое; в нижнем течении — снеговое, дождевое и грунтовое.

Для водного режима Иртыша характерны весенне-летнее половодье и паводки в теплое время года. Осенью и, особенно, зимой уровень воды в реке снижается. Неравномерен и сток Иртыша. За весну и лето проходит 60—70% воды от годового объема стока. Это объясняется поступлением с водосборных площадей талых вод и увеличением атмосферных осадков в летний период [74, с. 196]. Объем стока в половодье составляет 40—60% годового.

Максимальные уровни изменялись в абсолютных отметках от 70,03 м (1983 г.) до 73,5 (1966 г.). Минимальные меженные уровни отмечались в период с августа по апрель и составляли 66,94 м (1982 г.) — 68,75 м. (1961 г.). Средняя многолетняя амплитуда колебаний уровня воды в Иртыше составляет 3,68 м, минимальная 2,48 м, максимальная 4,85 м [152, с. 28].

Продолжительность навигации на Иртыше в среднем 170— 190 дней. Продолжительность ледостава 145—197 дней, наибольшая — 190—208 дней. Начало ледостава относится в среднем к 12 ноября, раннего — к 1 ноября, позднего — к 26 ноября.

Половодье на Иртыше в районе г. Омска в разные годы проходит в период от второй половины апреля до первой половины июня, в многоводные годы половодье продолжается до середины июля. Продолжительность изменяется от 75 (1967 г.) до 140 (1973 г.) дней [152, с. 14]. Характерным для Иртыша в период половодья являются 2 пика. Первый в результате таяния снега на равнинной территории водосбора, второй — от таяния снегов в горах. Первый паводок начинается в конце апреля и в несколько дней достигает максимума. Второй — с середины мая, выше и длиннее первого. Его спад проходит медленно и заканчивается обычно в июне, после чего наступает период летней межени. Затем начинается подъем уровня воды перед ледоставом [152, с. 15—16]. В половодье наиболее интенсивно подмываются склоны террас, поймы, способствуя развитию оврагов, обвалов, оползней.

Замерзание реки зависит от условий погоды, и его сроки колеблются в значительных пределах. Ему предшествует появление к началу ноября сала, заберегов, шуги и ледоход. Лед устойчивый, сразу после ледостава нарастание льда происходит интенсивно, затем скорость нарастания уменьшается. Наибольшей толщины лед достигает к концу марта. Толщина льда в зависимости от условий погоды изменяется от 90 до 130 см. Случаев промерзания реки до дна не наблюдалось. На быстринах толщина льда иногда не превышает 0,5 м.

Осенний ледоход в среднем приурочен к первой декаде ноября. Средняя его продолжительность 9 дней. По датам: средняя — 4 ноября, ранняя — 21 октября, поздняя — 22 ноября. Продолжительность весеннего ледохода 7—9 дней. Начинается в среднем 25 апреля, наиболее ранняя дата начала ледохода — 13 апреля, поздняя — 5 мая; очищение реки ото льда происходит обычно к 1 мая, наиболее ранний срок — 17 апреля, поздний — 12 мая [148, с. 12].

Характерной чертой весеннего ледохода является обилие заторов, образующихся по причине скопления льда у островов, на отмелях, в местах резкого поворота. С образованием заторов связано кратковременное повышение уровня воды в реке.

Вода в Иртыше в летнее время мутная (в среднем 138 г/м³), в зимнее — прозрачная, по содержанию солей — гидрокарбонатная кальциевая, минерализация составляет 180—212 мг/л, в маловодные годы (1951 — 1952 гг.) — до 250 мг/л; общая жесткость изменяется от 1,5 до 2 мг/экв. Химический состав сильно изменяется во времени [153, с. 20].

Наибольшее влияние из каскада ГЭС оказывают Бухтармин- ская и Шульбинская ГЭС. Усть-Каменогорская ГЭС работает с 1953 г., осуществляет суточное и недельное регулирование стока и практически не оказывает влияния на режим реки в нижнем бьефе. С 1960 г. введена в эксплуатацию Бухтарминская ГЭС, расположенная в 1360 км выше г. Омска. Бухтарминское водохранилище с полезной емкостью 30,81 км³ является многолетним регулятором стока р. Иртыш. Шульбинская ГЭС является третьей ступенью Верхне-Иртышского каскада гидроузлов, расположена на 1074 км выше по течению от г. Омска. Шульбинское водохранилище осуществляет сезонное регулирование стока.

После строительства Усть-Каменогорской, Бухтарминской и Шульбинской ГЭС внутригодовое распределение объема стока

Иртыша ниже по течению изменилось. Период времени, требуемый для накопления воды в водохранилищах, совпал с естественным маловодным периодом, и среднегодовой расход ее у г. Омска снизился до 812 м³/с (до 1960 — составлял 948 м³/с). Строительство водохранилища в верховьях Иртыша привело к повышению его уровня зимой и осенью и уменьшению в весенний период [74, с. 196-198].

Уменьшение объемов воды и скорости течения Иртыша, вызванное зарегулированием его верховьев, способствует усилению процессов аккумуляции твердых наносов в его русло.

Река Омь на территории города представлена своей устьевой частью. Склоны долины реки крутые, обрывистые, изрезаны оврагами и балками. Правый берег высотой до 15—30 м, левый — до 3—5 м.

Русло реки извилистое, неразветвленное, хорошо выражено. Дно русла сложено песчано-глинистыми и глинистыми грунтами.

Ширина реки в меженный период составляет 30—50 м. Средняя глубина 1,0—2,7 м. Средние скорости течения изменяются весной от 0,3 до 0,6 м/с, зимой скорости течения невелики и составляют порой 0,05 м/с [88, с. 17]. Уровни воды в приустьевой части р. Омь находятся в подпоре от Иртыша, и поэтому ход ее уровня полностью отражает ход уровня воды Иртыша. По данным замеров 1985-1990 гг. наивысшие уровни на абсолютных отметках 71,59— 72,69 м — отмечаются с последних чисел мая до первых чисел июня. Минимальные уровни на отметках 67,89—68,81 м зафиксированы с ноября по апрель.

Основное питание река получает от весеннего таяния снегов, в остальное время пополняется болотными и грунтовыми водами, при интенсивных ливнях случаются дождевые паводки. Общая площадь водосбора Оми составляет 524000 км². Расход воды сравнительно небольшой — 44 м³/с в средний год [74, с. 198—199, 215].

Весеннее половодье на Оми сопровождается разливом с конца апреля до середины июня. Амплитуда колебаний уровней воды может достигать 6 м [74, с. 199].

Средняя продолжительность летне-осенней межени 60—80 дней. В некоторые годы она прерывается дождевыми паводками. Зимняя межень продолжительная (140—170 дней) и устойчивая.

Появление первых ледяных образований (забереги, ледяное сало) наблюдается в третьей декаде октября, за 1—5 дней до наступления ледостава. В большинстве случаев (62%) ледостав устанавливается без ледохода. Лед обычно ровный. Местами, в результате действия теплых сточных вод, образуются полыньи, которые в отдельные годы не замерзают всю зиму. Наибольшая толщина льда отмечается чаще всего в конце марта — начале апреля и колеблется от 94 до 116 см.

За 6—12 дней до вскрытия на реке появляются вода на льду, закраины и промоины, затем происходит подвижка льда. Весенний ледоход на Оми (в черте города) начинается в среднем 17 апреля, отличается малой продолжительностью (около 3 дней). Вскрывается река спокойно, без ярко выраженного ледохода. В устьевом участке из-за подпорного влияния Иртыша ледохода вообще не бывает, там лед истаивает и оседает. Иногда при высоком половодье на Иртыше лед проходит в устье Оми (примерно на 300 м). Очищается ото льда река обычно во второй половине апреля [148, с. 13].

По химическому составу вода в реке Омь гидрокарбонатно-хло- ридно-сульфатная. Минерализация воды небольшая. В зимний период она возрастает и в целом изменяется в пределах 288— 1440 мг/л. В период зимней межени воду р. Оми можно охарактеризовать как жесткую и очень жесткую. Использование для водоснабжения ограничено, необходимо производить обеззараживание и фильтрование. Средняя годовая мутность воды р. Оми (у Кала- чинска) 79 г/м³ [88, с. 16].

Существенное влияние на гидрогеологическую обстановку территории города оказывают воды озер, искусственных водоемов и заболоченных участков.

Озера встречаются в основном на поверхности высокой поймы и первой надпойменной террасы. Это преимущественно старичные озера и остаточные долины речек, находящиеся в последней стадии деградации — зарастания и заболачивания. Их местонахождение: на обширной левобережной пойме вблизи поселков Солнечный, Рыбачий, Каржас, парка Победы (старица Замарайка, «Птичья Гавань» и другие), на правобережной пойме и первой надпойменной террасе в южной части городской территории (озера Моховое, Круглое, Чередовое). Глубина этих озер составляет от 0,2 до 2,0 м, площадь водной поверхности — от 0,1 до 0,6 км² [148, с. 15].

Самое крупное из озер в Ленинском округе города — Чередовое, имеет площадь водного зеркала около 34 га. Глубина озера 3—5 м. Вода в озере пресная. Общая минерализация менее 1 г/л. На химический состав воды в озере значительное влияние оказывают сбросы телевизионного завода и стоки из частного сектора. Все водотоки на водосборе захламлены, завалены мусором и пищевыми отходами.

Озеро Соленое занимает площадь 2,2 га, глубина его 1,5—2,0 м. Минерализация воды в озере достигает 12 387,8 мг/л. Остальные озера характеризуются небольшой глубиной и малой площадью (табл. 2.13) [196, с. 36].

Таблица 2.13

Общая характеристика озер и искусственных водоемов в г. Омске

Озеро «Птичья гавань» сформировалась в 1956—1959 гг. в результате работ связанных с гидронамывом при строительстве автомагистрали на левобережье. Его площадь около 22,5 га. В настоящее время испытывает трудности с естественным пополнением воды в водоемах. Поэтому был разработан проект по искусственной закачке вод из Иртыша.

Имеются искусственные озера в виде запруд на речках и логах (р. Карбышевка, безымянные речки близ сел Троицкое, Дружино), отстойников близ ТЭЦ-5 и ТЭЦ-2, промышленных отстойников в северной части территории города.

Обширные заболоченные пространства распространены на пойме р. Иртыш, небольшие болота встречаются на пойме Оми и вдоль тыловых швов первой и второй надпойменных террас

р. Иртыш. Заболоченные участки искусственного происхождения встречаются вдоль автомобильных и железных дорог, на площадках отработанных карьеров. Общая площадь заболоченных участков составляет около 25 км².

Таким образом, обе реки, протекающие по территории г. Омска, являются главным рельефообразующим элементом. Наиболее активна эрозионно-аккумулятивная деятельность рек в период половодья. Из-за неравномерности скоростей течения, песок и ил, перемещаемые по дну, образуют острова, отмели и косы, которые существенно изменяют русло рек. Немалую лепту в усиление процессов аккумуляции твердых частиц вносит и регулирование верховьев Иртыша каскадом ГЭС.