Формирование берегов Байкала происходит в результате денудации склонов, абразионно-аккумулятивных процессов и эпизодически повторяющихся землетрясений.
Абразионная деятельность берегов
Абразионная деятельность берегов зависит от прочности пород, колебаний уровня воды и интенсивности волнения. Так, например, интенсивность волнений определяется силой и продолжительностью ветров, дующих осенью и в начале зимы со скоростью до 20, а иногда и 40 м/сек. Амплитуда колебаний уровня между крайними пределами за период наблюдений превышает 2 м, а среднегодовая – более 80 см. Наиболее высокие уровни наблюдались в 1869 и 1932 гг., самый низкий – в 1904 г. Особенно большие размывы и разрушения берегоукрепительных сооружений произошли по всему берегу Байкала в 1932 г.
Волновая деятельность, по времени совпадающая с особенно низкими уровнями озера, вызывает интенсивную абразию дна прибрежных отмелей. В свою очередь размыв дна отмелей способствует разрушению берегов при высоких уровнях. Возникновение абразии то в глубоководной части прибрежной платформы, то в пределах мелководья и надводных форм берега представляет особенность динамики байкальских берегов.
Спад уровня прекращает абразию надводных форм; наступает новый период формирования берега за счет обрушения и оползания подмытых пород с уступа на пляж до угла естественного откоса. Берега, сложенные рыхлыми породами, в среднем отступали на 10–20 м в 100 лет в период естественного стояния вод Байкала. Так, размывы южных и юго-восточных берегов в границах песчано-глинистых неогеновых пород сопровождаются оползнями. На этих участках есть места, где на протяжении 70 км насчитывается около 30 современных проявлений оползней. Мощность их достигает 15 м. Средняя скорость смещения оползней от 0,5 до 40 см/год. В период ливней и при значительных подмывах сползающих масс медленные смещения переходят в мгновенные.
На берегах Байкала также широко развиты скальные обвалы и осыпи, чему способствуют интенсивные процессы физического выветривания, атмосферные осадки и высокая сейсмичность. Для склонов южного Байкала характерны следующие объемы обвалов: до 5 куб. м – 68% от числа зарегистрированных случаев, до 50 куб. м – 18%, до 1000 куб. м – 12%, более 1000 куб. м – 2%. Крупные обвалы наблюдались во время землетрясений 1902, 1904, 1929, 1959 гг.
Абразионная деятельность оз. Байкал сильно активизировалась в результате подпора плотиной Иркутской ГЭС и повышения уровня воды на озере (1962 г.) в пределах 1,0–1,2 м. Наибольшее развитие она получила в 1962, 1964, 1971, 1973, 1983, 1986, 1988, 1990, 1994 гг. в период наивысшего подъема уровня воды Байкала. Исследования береговых ландшафтов показали, что сильный размыв берегов наблюдается на участках побережья, занятых низкими байкальскими террасами песчаного и супесчано-суглинистого состава. Слабее подвержены разрушению те уступы террас, у основания которых обнажаются глинистые неогеновые отложения и коренные породы из кристаллических сланцев и гнейсов. Следовательно, различный литологический состав отложений размываемых берегов вызван разной скоростью проявления абразионных процессов, а также разной высотой уступов озерных террас.
За 32 года наблюдений в результате абразионной деятельности Байкала и постоянного оползания и оплывания со времени поднятия уровня воды берег был значительно разрушен. Наибольшие размывы (в пределах от 35 до 120 м) наблюдались в районе Максимихи, Каткова, Турки, Гремячинска, Безымянки, Сухой, Старого Энхалука, Оймура, Посольска, Нижнеангарска и других сел и поселков.
Наиболее интенсивное проявление абразионных процессов на юго-восточном и восточном побережье Байкала обусловлено следующими особенностями:
– побережье в основном низменное и сложено легкоразмываемыми песчано-галечными отложениями;
– побережье, исходя из характера циркуляции атмосферы, наиболее подвержено действиям северо-западных и юго-западных ветров, отсюда наибольшие волнения;
– осадков больше (особенно по юго-восточному побережью), чем на других береговых участках озера.
Процесс абразии берегов, а также сопутствующие им оползневые и оплывные явления создали реальную угрозу полотнам железной и автомобильной дорог, линиям связи, портовым и причальным сооружениям, рыбзаводам и населенным пунктам. Со времени повышения уровня воды Байкала неоднократно осуществлялись переносы автомобильной и железной дорог, линий связи и населенных пунктов из зоны разрушения берегов.
Вдоль Кругобайкальского участка ВСЖД возведены волноотбойные стенки, волноломы и другие защитные сооружения протяженностью свыше 59 км.
Наиболее подвержены деятельности абразии берегов участки Посольск–Боярск, Мантуриха–Мысовая, Мишиха–Переемная. Здесь отмечены процессы оползания, оплывания, чуть реже – осыпания и обваливания. Кроме того, происходят опасные подмывы в сочетании с сильными проявлениями сплывных явлений, а также сползание грунтов у полотна железной дороги. Эти процессы, повторяющиеся после каждого дождя, создают реальную угрозу железной дороге, которая проходит по самой бровке байкальских террас.
Участок восточного побережья Байкала от мыса Облом до с. Максимиха является также абразионным и имеет довольно извилистые очертания: широкие и открытые заливы и бухты Максимихинская, Безымянская, Туркинская, Таланки и другие чередуются с мысами, горными кряжами и отрогами. Движение прибрежных потоков наносов в основной местности, которые улавливают многочисленные мелкие бухты, имеет северо-восточное направление. При этом накопившийся материал формирует песчано-галечный пляж, который защищает берег от волновой деятельности. Но все это происходило до поднятия уровня воды на Байкале.
Со времени изменения уровня автомобильная дорога на участке Гремячинск – Максимиха протяженностью свыше 85 км во многих местах (около Гремячинска, Турки, Горячинска, Максимихи и др.) трассировалась по-новому, а местами дважды и трижды. Несмотря на это отдельные участки дороги (мысы Горевой Утес, Телегинский, Бученкова, Максимихинский и Крестовый) находятся в зоне непосредственного размыва и разрушения в случае подъема уровня воды выше нормального подпорного уровня (457,0 м тихоокеанской отметки).
После обильных дождей в придельтовой части р. Селенги подвержены интенсивному размыву и разрушению прибрежные села Посольск, Большая Речка, Жилино, Пашино, Новая Деревня, Романово, Красноярово.
При движении потоков наносов, в зависимости от размываемого материала в уступах террас и шлейфов, на побережье Байкала происходит дифференциация накапливаемых осадков. Обычно валунно-галечный материал перемещается в береговом, а песчаный – в донном потоках.
Усиление вдольбереговых потоков наносов
Существенным источником поступления в Байкал наносов является твердый сток рек, объем которого достигает 3–4 млн. т в год. Из этого материала формируются подводные аккумулятивные равнины у дельт и прилегающие к ним глубоководные участки дна. Кроме того, твердый сток играет значительную роль в питании потоков наносов.
Поднятие уровня воды Байкала привело к усилению экзодинамических процессов в пределах берегового уступа и формированию новейших осадков в прибрежной зоне озера. В одних случаях в результате одностороннего потока наносов заносятся порты и причалы, а в других – оголяются берега и берегоукрепления, создавая благоприятные условия для проявления разрушительных сил волновых процессов.
Наносный материал главным образом способствует:
– росту и переформированию низкого аккумулятивного берега Байкала (например, образованию песчаных отмелей на пирсах Поворот, Хужир, Нижнеангарск и др.);
– видоизменению многих пересыпей и кос заливов Посольский, Черкалова и Провал (они не только меняют свои конфигурации, но уменьшаются в размере, при этом пересыпи превращаются в косы);
– образованию песчано-илистого (биогенного) пляжа, способствующего постоянной миграции русел малых рек – Сырая Молька, Оймур, Большая Сухая;
– размыву и исчезновению многих песчаных островов, пересыпей, береговых валов и кос в устье р. Верхней Ангары, местность Дагары (Ярки).
В целом в результате усиления вдольбереговых потоков наносов за 1964–1995 гг. оказались уничтоженными и размытыми байкальскими волнами около 400 га пляжей (из них только на Кругобайкальском участке ВСЖД – 175 га) – основного элемента защиты берега от воздействия байкальских штормов. Этот негативный процесс повлек за собой угнетение животного мира – гидробионтов мелководной зоны и частичное нарушение природных связей в экосистеме Байкала.
Активизация процессов заболачивания. Затопление и подтопление низменных участков побережья
Подъем уровня воды на Байкале при заполнении водохранилища Иркутского гидроузла вызвал подпор грунтовых вод, затопление и усиление заболачивания низменных сельскохозяйственных и лесных угодий и ряда населенных пунктов. Кроме того, подъем уровня вызвал колебание грунтовых вод в течение года. Этот показатель наиболее характерен для дельт рек Селенги, Верхней Ангары и Баргузин, где амплитуда колебаний в среднем равна 82 см. Повышение уровня начинается в мае, а его максимум приходится на сентябрь–октябрь. Соответственно изменяется уровень вод побережья Байкала: в весенний и раннелетний период он низкий, а осенью самый высокий. Следовательно, изменение уровня грунтовых вод в пределах дельт зависит не только от повышения уровня воды в реках, но и от количества летних осадков и подпора со стороны Байкала.
Обычно подземные воды до поднятия уровня Байкала залегали на небольшой глубине, и уклон зеркала грунтовых вод составлял в среднем 0,003–0,004. После подпора подземных вод со стороны Байкала их уровень во многих местах достиг дневной поверхности. Ширина полосы, где сказался подпор подземных вод, например, в дельте р. Селенги, оценивается в 5–7 км и более. Это связано с весьма низким уклоном грунтового потока.
Повышение уровня оз. Байкал привело к затоплению и подтоплению свыше 550 кв. км низменных участков побережья (в дельтах рек Селенги – свыше 350, Верхней Ангары – около 120 и Баргузин – 30–40 кв. км). Площадь затопления дельтовых участков малых рек и заливов – около 50 кв. км. Так, например, ширина зоны затопления 1-й байкальской террасы (1,5–2,0 м) и небольших конусов выноса р. Снежной составила 750 м, р. Утулик – 50 м и р. Култучной – 1000 м.
Величины отступления внешнего края дельты р. Селенги и площади затопления зависят от положения уровня воды на Байкале. В результате такой зависимости от Байкала затопляемая часть чаще всего отделена песчано-галечным пляжем полного профиля. Это обстоятельство оказало существенное влияние на развитие режима низменной подтопленной и затопленной территории. Возник лагунный тип берега.
В осенний штормовой период вследствие нагона и заплеска волн через пляж уровень воды в лагунах на 15–20 см превышает уровень озера. В результате этого значительно увеличивается площадь затопляемого побережья.
Наиболее интенсивно процесс заболачивания происходит в Калтусном прогибе в дельтовой части р. Селенги (заболоченный массив между селами Посольск и Закалтус). Здесь уровень подземных вод расположен на глубине 0,0–1,0 м. До минимальных отметок он опускается в феврале–марте, когда поверхностное питание подземных вод практически отсутствует. В период весеннего снеготаяния и интенсивных летних дождей подземные воды выступают на поверхность, затапливая обширные пространства и способствуя заболачиванию земель. Если до подпора Байкалом уклон их зеркала обеспечивал некоторую разгрузку потока в озеро, то в настоящее время в условиях подпора со стороны Байкала такая разгрузка почти исключена.
На подтопленной территории побережья хорошо выражен сезонный режим развития растительности. В весенне-летний период при низком положении уровня на Байкале эта территория оказывается свободной от воды и интенсивно покрывается болотной растительностью. С повышением уровня во второй половине лета она затапливается, растительный покров отмирает, и в лагунах образуется биогенный материал, служащий основой для накопления торфяников, т.е. происходит переформирование ландшафта в целом. Площадь затопления и подтопления сельскохозяйственных угодий составила: по Кабанскому району – 20624 га, по Северобайкальскому – 10600 га и по Баргузинскому – 8000 га.
Обычно заметное снижение уровня подземных вод на побережье Байкала начинается только в декабре, когда прекращается поверхностное питание подземных вод, а также уменьшается их напор, вызванный внутригодовыми колебаниями оз. Байкал. А подъем уровня, наблюдаемый в середине января, связан, по-видимому, с интенсивным промерзанием почвы в это время и выжиманием подземных вод в пунктах искусственного водозабора.
Подъем уровня оз. Байкал, помимо подпора подземных вод, оказал значительное влияние на поверхностные водотоки. Скорость течения рек, впадающих в озеро в пределах межгорных впадин, заметно снизилась. С 1962 г. русла рек претерпели значительные изменения. Прежде всего, стали интенсивно развиваться процессы заиливания русел рек. Так, приустьевые части рек, впадающих в Байкал, в настоящее время значительно заилены по сравнению с периодом до подъема уровня воды на Байкале. В устьях некоторых рек (Максимиха, Турка, Кика, Большая Речка, Мишиха, Переемная и др.) происходит процесс аккумуляции пляжевого материала и образования песчаных валов высотой до 2 м.
Немаловажную роль в развитии процессов заболачивания играет сезонное промерзание грунтов. Торфяники, илы, глины, образовавшиеся в болотных условиях, промерзая зимой на глубину 0,8–1,0 м, очень долго оттаивают и тем самым значительно ухудшают инфильтрацию поверхностных вод снеготаяния.
Селепроявления и обвально-осыпные явления
Наиболее интенсивно сели проявляются в горах Прибайкалья. Мощные селевые потоки с огромной массой перемещаемого материала отмечаются здесь каждые 10–15 лет. За последние 50–60 лет они неоднократно разрушали железную и автомобильную дороги, станционные сооружения, мосты, жилые здания, уничтожали леса, земельные угодья и т.д. Опасные селепроявления наблюдались летом 1934, 1960, 1962 1971 гг. по рекам Слюдянке, Выдриной, Осиновке–Танхойской, Бабхе, Малой Осиновке и по ручьям и ключам Галанскому, Банному, Ямному, Шеренгаиха и др. Так, например, в устьях этих рек и ключей на участке Слюдянка – Мысовая образовались крупные конусы выноса, размеры которых превысили 100–180 м. Объем снесенных селем твердых материалов составил: кл. Ямный – около 20 тыс. куб. м, кл. Банный – 7–8, руч. Шеренгаиха – 5, р. Малая Осиновка - 6,5, р. Бабха – 25,3 тыс. куб . м.
На формирование байкальских берегов оказывают влияние и другие явления: солифлюкция, термокарст, дефляция и корразия горных пород ветром. При этом продукты размыва и разрушения пород питают береговые потоки наносов.
В целом за последние 40–50 лет произошли существенные изменения в динамике берегов Байкала за счет возросшего потока пляжевых наносов в результате разрушения берегов. Подтопления речных дельт и их переработка увеличивают ширину отмелей от уреза воды до вершин подводных каньонов. После подъема уровня воды на Байкале возросло отложение наносов рек на прилегающие к руслам берега и нижние участки дельт. Произошло уменьшение уклонов рек, усилились блуждания их устьевых участков русел.
Источник:
Иметхенов А.Б. Динамика изменений берегов // Байкал. Природа и люди. Под ред. А.К. Тулохонова. - Улан-Удэ: ЭКОС, Изд-во БНЦ СО РАН, 2009
