Гидрология Байкала. Уровенный режим Байкала

Первые стационарные наблюдения за уровенным режимом Байкала были организованы Б. И. Дыбовским. В 1869 г. им сделаны засечки (углубления) в виде черт на отвесном утесе у Шаманского мыса (в районе Култука). Идея многолетних исследований колебания уровня воды путем засечек в дальнейшем была реализована И. Д. Черским. На отвесных скалах над озером он долотом выбил полосы-черты длиной около 20 см, глубиной 0,5 см, шириной 1 см. Над чертой отмечены годы, когда сделаны засечки и их высота над уровнем воды. Всего по периметру озера было выбито 16 засечек. В настоящее время они взяты под охрану как памятники истории научных исследований.

Более широкая сеть водомерных постов на Байкале сформировалась в начале XX в.

Изменения уровней воды на Байкале вызвано двумя причинами. Первая – это колебания приходно-расходных статей водного баланса, т. е. изменение объема воды в озере, что вызывает долговременные, равномерные повышения и понижения уровня. Вторая – обусловлена денивеляцией уровня за счет ветровых сгоннонагонных явлений, перепадов атмосферного давления, сейшей (стоячие волны, вызывающие колебания воды под воздействием резкого изменения атмосферного давления, ветра, сейсмических явлений), приливов и отливов и др., вызывающих обычно кратковременные колебания уровней.

В годовом ходе уровней воды Байкала отмечается начало подъема в апреле-мае из-за резкого увеличения стока впадающих в него рек в период весеннего половодья. Далее уровень воды продолжает расти за счет летних паводков и достигает максимального значения в конце августа – начале октября. Затем, вследствие уменьшения стока рек в течение зимних месяцев, происходит снижение уровня, продолжающееся до апреля. Таким образом, в среднем за многолетний период наблюдений максимальный уровень приурочен к сентябрю, а минимальный – к апрелю (рис. 3.3). Амплитуда сезонных колебаний уровней воды Байкала составляет 80–100 см. Максимальная амплитуда многолетних колебаний по данным наблюдений составила 217 см. Согласно дендрохронологическим исследованиям Г. И. Галазия (1987), амплитуда вековых колебаний уровня за последние 500 лет не превысила 250 см. К подобному же мнению пришел и А. Н. Афанасьев, который указывает, что даже при наличии подпора плотины Иркутской ГЭС вековые колебания уровня укладываются в величину 314 см.

Рис. 3.3. Многолетние (1963–2006 гг.) среднемесячные значения уровня воды оз. Байкал ¹

После сооружения плотины Иркутской ГЭС и наполнения Иркутского водохранилища подпор от плотины в 1959 г. распространился на оз. Байкал и в 1964 г. повысил его среднемноголетний уровень на 130 см, достигнув отметки 456,80 м над уровнем моря (в тихоокеанской системе высотных отметок). В дальнейшем этот уровень поддерживался в среднем на отметке в 1 м выше среднего уровня Байкала до строительства ГЭС. Это обстоятельство позволило использовать часть объема озера в качестве водохранилища для сезонного и многолетнего регулирования стока р. Ангары. Годовой ход уровня в условиях подпора в целом сохранился близким к естественному режиму. Зарегулированность проявилась в увеличении амплитуды колебаний (от 80 до 113 см) ¹.

С 1960 г. уровень Байкала зависит не только от соотношения приходных и расходных элементов водного баланса, но и от режима эксплуатации каскада ангарских ГЭС, обеспечения потребности водоснабжения и судоходства на Ангаре и Енисее. Таким образом, уровень Байкала в настоящее время является искусственно зарегулированным. Постановлением Правительства РФ № 234 от 26 марта 2001 г. для снижения негативных экологических последствий установлены предельные максимальные (457,00 м) и минимальные (456,00 м) отметки уровня воды в Байкале, в диапазоне которых возможно использовать его водные ресурсы. На рисунке 3.4 наглядно показан характер среднемесячных колебаний уровня воды в озере за 1994–2007 гг.¹.

Рис. 3.4. Среднемесячные значения уровня воды оз. Байкал в 1994–2008 гг.: 1 и 2 – соответственно максимальные (457,00 м) и минимальные (456,00) значения уровня воды согласно постановлению Правительства РФ № 234 от 26 марта 2001 г.; 3 – среднегодовой уровень оз. Байкал

Сгонно-нагонные явления на Байкале наблюдаются в течение всего года, достигая максимальной величины в сентябре–декабре, когда отмечаются наибольшие скорости ветра. Так, в районе пос. Листвянка в год бывает до 20–25 случаев нагона и до 35–40 нем около 40, а зимой – 35 часов, а нагоны – 44 и 40 часов соответственно. Средняя высота сгонов 11 и 9 см, а нагонов 8 и 7 см².

Продолжительность сейш составляет от нескольких минут до 4,5 часов с амплитудой от 8 до 16 см. Для Байкала также характерны приливы и отливы, однако амплитуда этих колебаний весьма низка (1–2 см).

Источник: Байкаловедение : учеб. пособие / Н. С. Беркин, А. А. Макаров, О. Т. Русинек. – Иркутск : Изд-во Ирк. гос. ун-та, 2009

Стабилен ли уровень воды в Байкале?

Уровень Байкала за последние пять веков снижается. Высокие исторические горизонты воды, которые повторяются один раз в 65—70 лет, стали на полметра ниже, чем они были 500—600 лет назад. Особенно заметно снижение уровня воды в озере за последние 10—15 лет. Отметки приблизились к тому уровню, каким он был до строительства плотины Иркутской ГЭС. Лишь в последние годы уровень воды в Байкале несколько повысился и достиг проектных отметок.

Одинаков ли уровень воды по всему Байкалу?

Перепад высот уровня воды в различных районах озера достигает 1 м и более. Это вызывается неоднородностью барометрического давления на огромной акватории озера. Различию уровней воды в разных районах способствуют также ветровые сгоны и нагоны.

Как изменяется уровень воды по сезонам?

Самый высокий сезонный уровень воды в Байкале бывает в августе—сентябре, а самый низкий — в марте— апреле. Амплитуда сезонных колебаний 80—100 см.

Каковы вековые изменения уровня?

За последние 100 лет изменения уровня имеют максимальную амплитуду 217 см.

Какими бывают колебания уровня воды в Байкале?

В Байкале отмечают два типа колебаний уровня: долговременные и кратковременные. Плавные долговременные — это приточно-сточные колебания, при которых уровень воды снижается или повышается равномерно и во всем озере; то есть долговременные колебания связаны с изменением объема воды. Причиной колебания уровня, кроме климатических условий, могут быть и геологические изменения в озерной котловине.

Колебания кратковременные, часто резкие, связаны с колебаниями атмосферного давления, ветром, с изменением плотности и температуры воды. В природе обе причины изменений уровня обычно неразрывны.

Кто первым их объяснил?

Б. И. Дыбовский после специальных исследований установил, что незадолго до вскрытий озера, в апреле, его уровень начинает постепенно повышаться. Подъем продолжается в течение всего лета. В начале осени, с конца сентября — начала октября, он постепенно ослабляется и, наконец, достигнув максимума, останавливается. Самый высокий уровень бывает обычно в сентябре — октябре. После этого он начинает постепенно снижаться, а с замерзанием притоков снижение ускоряется значительно. Зимой падение уровня замедляется и незадолго до вскрытия достигает своего минимального значения. Обычно это бывает в апреле.

Б. И. Дыбовский в 1869—1870 гг. проследил за ежемесячным изменением уровня воды в Байкале: «В 1869 г., — писал он, — вода стала явственно прибывать с половины июня и достигла самого высокого уровня 4 октября, затем стала убывать в следующем отношении:

С 26 апреля 1870 г. Вода стала прибывать в следующем отношении:

Эта высота оставалась неизменной до 30 августа, затем последовала убыль». Схема сезонного изменения уровня, установленная Б. И. Дыбовским, сохраняется и в настоящее время, по сроки наступления наиболее низких и наиболее высоких уровней и их абсолютные значения от года к году сильно меняются.

Какие самые высокие и самые низкие уровни наблюдались за последнее столетие?

Самый высокий — 276 см (у Б. И. Дыбовского 274 см) над нулем водомерного поста был отмечен 4 октября

1869 г.; самый низкий — 59 см — в 1904 г., в период работы на Байкале гидрографической экспедиции под руководством Дрижеико. Сравнение наиболее высоких и наиболее низких отметок уровня за последние два-два с половиной века (с 1730 г.) показывает, что амплитуда колебаний уровня не выходит за пределы 3 м.

Как следили за многолетними изменениями уровня воды в прошлом, до организации системы гидрометпостов?

Б. И. Дыбовский для этой цели в 1869 г. сделал засечки (углубления в виде черты) на отвесном утесе у Шаманского мыса. Он писал: «Желая, чтобы эти наблюдения могли быть продолжены в будущем, когда нас здесь не будет, мы сообщаем, что черта самого высокого состояния воды в 1868 году и черта, показывающая средние годичные колебания воды в Байкале, обозначены нами на отвесном утесе у Шаманского мыса под выступом, который в виде широкого карниза защищает надпись сверху. Место это находится на юго-восточной стороне оконечности мыса». Засечка Б. И. Дыбовского, к сожалению, не сохранилась до наших дней. Она была уничтожена во время взрыва скалы при добыче строительного камня.

Источник: Галазий Г.И. Байкал в вопросах и ответах. – Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1987. – с. 167

Читайте в Иркипедии

Термины

1. Озера
2. Озера береговой зоны Байкала
3. Озера прибрежных равнин
4. Озера прибрежных низкогорий
5. Долинные озера
6. Озера в высокогорном поясе
7. Уровенный режим
8. Течения, волновой режим Байкала, прозрачность вод
9. Течения
10. Волнение
11. Прозрачность вод
12. Термический режим воды в озере
13. Температура воды поверхностного слоя
14. Распределение температуры воды по глубине
15. Ледовый режим

Другие ресурсы

1. Гидрология и гидрохимия Байкала
2. Водные ресурсы Байкальской природной территории 
3. Гидрология: элементы водного баланса
4. Гидрология. Библиографический указатель ИГУ 1999 года
5. Гидрохимия Байкала // Галазий Г. И.

Литература

1. Оболкин В.А. Атмосферные осадки. // Структура и ресурсы климата Байкала и сопредельных пространств. Новосибирск : Наука, 1977. — С.250-253.
2. Афанасьев А.Н. Водные ресурсы и водный баланс бассейна оз. Байкал.-Новосибирск: Наука, 1976. 338 с.
3. Астраханцев В.И., Иванов И.Н., Рыбак О.Л. Гидрологические условия территрии южно-байкальских месторождений полезных ископаемых // Материалы по гидрологии месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири. Вып. 9. - Иркутск, 1962. - С. 79-94.
4. Богданов В.Т. Формирование гидрохимического режима Северного Байкала. Новосибирск: Наука, 1978. - 135 с.
5. Вотинцев К.К., Тарасова Е.Н., Мещерякова А.И., Верболова Н.В. Современное состояние гидрохимического режима озера Байкал и его притоков // Региональный мониторинг состояния озера Байкал. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.-С. 111-119.
6. Кузьмин В.А. Химический состав вод притоков Юго-Западного и Южного Байкала и его связь с природной обстановкой // География и природные ресурсы. 1998. - №1.- С. 70- 23.
7. Тройская Т.П. Краткая характеристика водного баланса озера Байкал за период 1962-1988 гг. / Т.П. Тройская, Т.Э. Литова // Мониторинг состояния озера Байкал. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - С. 153-158.

Ссылки

1. Озеро Байкал Гидрохимический режим вод озера // aazzss.narod.ru
2. Т.Г. Потёмкина Экологические проблемы береговой зоны байкала Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск// coruna.coastdyn.ru: сайт
3. Экосистема озере Байкал // Aquascope
4. Береговая зона озера байкал в современных условиях // Успехи современного естествознания: сайт
5. Как распределяется водоохранная зона вокруг озера Байкал? // forestforum.ru
6. Заповедники Байкала // Байгал Далай: сайт

Примечания

1.  Государственный доклад «О состоянии озера Байкал и меры по его охране в 2007 году». – Иркутск : Сиб. филиал ФГУНПП «Росгеолфонд», 2008. – 443 с.
2.  Галазий Г.И. Байкал в вопросах и ответах. – Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1987. – с. 167