Почему река Тонлесап меняет направление течения: гидрологический анализ

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Гидрологическая система Нижнего Меконга включает в себя специфический комплекс водных объектов, взаимодействие между которыми определяет сельскохозяйственный и экологический циклы региона. Ключевым элементом этой структуры выступает река Тонлесап, соединяющая одноименное озеро с главным руслом Меконга в районе Пномпеня (узловая точка Чактомук). Главной особенностью данной гидросистемы является регулярное изменение вектора движения водных масс дважды в год, что обусловлено сезонными колебаниями уровней воды, особенностями рельефа равнинной части страны и муссонным климатом.

Морфометрические и гидрографические характеристики бассейна

Для детального понимания происходящих процессов необходимо рассмотреть физические параметры задействованных гидрологических объектов. Река Меконг относится к крупнейшим трансграничным артериям Азии. Ее общая протяженность составляет 4880 километров, а площадь водосборного бассейна превышает 812 тысяч квадратных километров.

Озеро Тонлесап является самым крупным пресноводным водоемом на Индокитайском полуострове. Многолетние статистические наблюдения фиксируют следующие средние параметры этого объекта:

  • Среднегодовой уровень поверхности воды: 4,64 метра (относительно национального датума высот M.S.L. Hatein);
  • Средняя площадь водного зеркала: 6177 квадратных километров;
  • Средний постоянный объем водной массы: 15,1 кубических километров.
Озеро и река Тонлесап и их гидрографический бассейн в Камбодже.
Озеро и река Тонлесап и их гидрографический бассейн в Камбодже.
Автор: Матти Кумму / Лицензия: CC BY 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Однако из-за муссонного климата эти показатели подвержены сильным сезонным колебаниям. В засушливый период (с ноября по май) площадь зеркала озера сокращается до 2500-3000 квадратных километров, а глубина в среднем не превышает 1-2 метров. В сезон муссонных дождей (с июня по октябрь) площадь зеркала возрастает до 10000-25000 квадратных километров, существенно затапливая прилегающие низменности.

Гидродинамическая модель обратного течения

Изменение направления движения воды в соединительном канале происходит под воздействием разности гидростатического давления между руслом Меконга и акваторией озера. В отличие от большинства притоков, река Тонлесап протекает по ровной аллювиальной равнине с минимальным уклоном русла, что делает ее чувствительной к внешним колебаниям уровней воды.

Механизм весенне-летнего разворота (прямой сток в озеро)

В конце мая или июне муссонные ветры приносят обильные осадки в бассейн Меконга, что совпадает по времени с интенсивным таянием снегов в высокогорных истоках реки в Центральной Азии. В результате объем стока в основном русле Меконга увеличивается примерно в четыре раза по сравнению с зимними показателями.

Поскольку пропускная способность русла Меконга в его нижнем течении ограничена, избыточная масса воды вызывает резкий подъем уровня. Когда отметка уровня воды в точке слияния у Пномпеня превышает уровень воды в озере Тонлесап, возникает положительный гидравлический градиент, направленный в сторону озера. Водный поток Меконга преодолевает естественное сопротивление и начинает двигаться вспять по руслу соединительной реки, заполняя озерную котловину.

Согласно многолетним статистическим данным гидрологов, этот процесс характеризуется следующими расчетными величинами:

  • Средняя продолжительность реверсивного фазового течения составляет 122 дня в году.
  • Средний многолетний объем обратного стока, поступающего в озеро, оценивается в 37,7 миллиарда кубических метров.
  • Средний расход воды в пиковый период гидрологического пульса достигает 8402 кубических метров в секунду.
  • Максимальная интенсивность обратного наполнения фиксируется в августе. На этот месяц приходится до 43% от общего годового объема обратного стока, что составляет около 17,7% от суммарного расхода воды в самом Меконге за указанный период.
Город Арей Ксат
Город Арей Ксат
Автор: Josh Greiveldinger / Лицензия: CC BY-SA 4.0 Источник: commons.wikimedia.org

Механизм осеннего разворота (дренаж озера)

В ноябре, после прекращения муссонных ливней, объем поступающей воды в бассейне Меконга падает, и уровень воды в его магистральном русле начинает быстро снижаться. В то же время озеро Тонлесап оказывается максимально заполненным. Гидравлический градиент меняет знак: теперь уровень воды в озере превышает уровень воды в Меконге. Река Тонлесап восстанавливает свое стандартное направление течения, и накопленные за сезон дождей водные массы начинают дренироваться обратно в Меконг и далее в общую дельту, уходящую к Южно-Китайскому морю.

Второстепенные факторы: влияние приливных явлений

Научные исследования фиксируют, что на начальном этапе изменения направления течения (в период с мая по июнь) определенное влияние могут оказывать приливные колебания Южно-Китайского моря. Средняя амплитуда приливов в этой зоне составляет менее 0,2 метра. Этого достаточно для возникновения кратковременных возвратных течений в моменты, когда разность уровней между озерной станцией Кампонглуонг и портом Пномпеня минимальна. По данным наблюдений за период с 1999 по 2011 год, такое явление фиксировалось суммарно в течение 34 дней за 10 лет. При этом средняя разность уровней составляла всего 0,05 метра, а средний объем приливного обратного потока ограничивался 147 кубическими метрами в секунду.

Долгосрочные трансформации гидрологического режима

Анализ исторических данных за шестидесятилетний период (с 1960 по 2019 год) указывает на снижение интенсивности гидрологического пульса в камбоджийской пойме. Среднегодовой объем обратного течения из Меконга в озеро снизился на 56,5%: если в период 1962-1972 годов он составлял в среднем 48,7 кубических километров, то в период 2010-2018 годов этот показатель упал до 31,7 кубических километров.

Следствием этих изменений стали следующие зафиксированные параметры:

  1. Снижение уровня воды: В период 2010-2019 годов средний уровень воды в озере Тонлесап в сезон дождей упал на 1,05 метра по сравнению с периодом 1996-2009 годов.
  2. Сокращение площади зеркала: Максимальная площадь затопления озера уменьшилась на 20,6%. На гидрологической станции Прек-Кдам падение максимального уровня воды в паводковый период достигло 0,79 метра относительно базовых значений 1960-1991 годов.
  3. Сокращение длительности паводка: Период высокой воды сократился на 26 дней на станции Кампонгтям и на 40 дней в районе Чактомук. Паводковый сезон стал начинаться позже и завершаться значительно раньше первоначальных климатических норм.

Причины долгосрочных изменений

Гидрологи связывают данную тенденцию не только со строительством вышестоящих плотин и гидроэлектростанций, регулирующих сток. Важную роль играют локальные антропогенные факторы непосредственно в камбоджийской части бассейна. К ним относятся забор воды для ирригационных нужд, масштабы которого оцениваются в 2,1 +- 0,3 кубических километров в год, а также углубление речного дна.

Эрозия русла и понижение его отметки усугубляются интенсивной добычей строительного песка и общим снижением объемов речных наносов, поступающих сверху по течению. Это меняет пороговые гидродинамические условия, требуемые для полноценного разворота водного потока в озерную систему, сокращая объемы заполнения водоема.

Изображение в превью:
Автор: Dr. Ondřej Havelka / Лицензия: CC BY 4.0
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)
Об авторе
Интересуюсь технологиями и рассказываю о них вам.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Украли телефон — что будет с почтой, облаком и Госуслугами и как подготовиться заранее

Новая SIM-карта вернёт номер, но не вернёт ваши аккаунты. Что лежит в телефоне, о чём забывают и что настроить за один вечер, пока он ещё у вас.

Вагоны ледники: как перевозили скоропорт в поездах до появления рефрижераторов

До того как в железнодорожном транспорте появились вагоны с машинным охлаждением, единственным способом доставить скоропортящиеся продукты на большие расстояния были вагоны ледники. Это целая...

Зарядка 65 Вт с микроплаты: обзор модуля на микросхеме XPM52C

Для самодельных конструкций часто нужно добавить порт для зарядки смартфона. Быстрая зарядка гаджетов теперь обыденность. Сегодня рассмотри зарядный модуль под внешнее питание, который обеспечивает...

Велосипеды моего детства из СССР: личный опыт

Все началось с детского трехколесного велосипеда под названием «Ветерок». Это был не просто велик, а, согласно заводского наименования, ДКВ-2: «детский комбинированный велосипед». Любопытно: эту...

В 1841 году на Теннесси обрушился дождь из плоти и «крови»: почему ученые до сих пор не могут до конца объяснить эту аномалию

Сообщения о том, что с неба падают куски сырого мяса или льется вода красного цвета, встречаются в исторических документах на протяжении нескольких тысяч лет. О таких случаях писали авторы...

Новый остров появился из моря в 1963 году — учёные до сих пор наблюдают, как жизнь заселяет его с нуля

Утром 14 ноября 1963 года рыбаки к югу от Исландии заметили над морем тёмный столб дыма. Гореть там было нечему. Источник находился под водой: на глубине около 130 метров началось...