Зимнее наводнение на ручье Смородиновом,
С. Ефремкино Ширинского района, Хакасия
Отчёт о детско-юношеской исследовательской экспедиции
Томск 2015
Оглавление
Введение. 2
1. Описание наледи. 4
2. Гипотезы, объясняющие зимнее наводнение на ручье Смородиновом 9
3. Гипотеза глубинного источника вод, явившихся причиной
зимнего наводнения на ручье Смородиновом. 11
Заключение. 13
Литература. 15
Введение
В зимние каникулы 2015 года ДДЮ «Кедр» проводил спелеологические сборы в с. Ефремкино, республика Хакасия. В них принимали участие юные спелеологи из тургрупп «Конус», руководитель Ю.В. Левашова, «Крылатые», руководитель Н.С Мулюкова, «Гепарды», руководитель А.Г. Плишкина, «Фаворит», руководитель Л.Ш. Правосуд, «Исследователи», руководитель Н.С. Новгородов, «Спелеологи», руководитель А.Е Куркин, «Волшебный фонарь», руководитель Н.В. Стратонова.
Состав группы «Исследователи»:
1. Новгородов Н.С., руководитель,
2. Белозёров Даниил, 12лет,
3. Белозёров Северьян, 10 лет,
4. Белозёров Лука, 10 лет,
5. Левашов Илья, 11 лет
6. Романов Тимофей, 11 лет,
7. Цай Тимур, 10 лет,
8. Шипёнок Андрей, 11 лет,
9. Романова Елена, мать Романова Тимофея,
10. Цай Александр, отец Цая Тимура.
«Фаворит» и «Волшебный фонарь» выехали из Томска в Ефремкино ранним утром 02.01.2015 арендованным автобусом и в тот же день вечером были в Ефремкино. Путь занял 11 часов с остановкой на обед. «Крылатые», «Конус», «Спелеологи» и «Исследователи» выехали вечером 02.01. электричкой до Тайги, там пересели в поезд «Москва-Абакан», в час ночи 04.01 доехали до станции Шира и в два ночи на арендованном автобусе добрались до Ефремкино. Этот путь был вдвое дешевле, но втрое муторнее. Продукты, часть снаряжения, четверо юных спелеологов и двое руководителей (Н.С. Новгородов и А.Е Куркин) перевозились на УАЗике Иваном Левашовым, который выехал из Томска в 7 утра 03.01. и прибыл в Ефремкино в 19 часов по хакасскому времени. Поселились в старой школе (координаты 54°28,265 СШ, 89°26,689 ВД, Н 472 м).
03.01. группы «Фаворит» и «Волшебный фонарь, а 04.01. все другие группы приступили к работе на местности. Старшие школьники осуществляли спуски в пещеры, а младшие (моложе 12 лет) обследовали окрестности на поверхности земли.
Первой наледь на ручье Смородиновом обнаружила Любовь Правосуд. Утром 03.01.2015 года около 10 часов её группа «Фаворит» на подходе к пещере Кирилловская встретила на ручье Смородиновом обводнённый участок. В долине ручья к этому времени уже сформировалась наледь, по ней местами струилась вода (Фото 1).
 |
.Фото 1. Начало наледи на ручье Смородиновом.
Остальные группы, готовившиеся к прохождению Кирилловской пещеры, были предупреждены, что для перехода Смородинового ручья необходимо обувать бахилы. На следующее утро «Гепарды» А.Г. Плишкиной обходили наледь на Смородиновом по склону. Вплотную к наледи снег был пропитан водой с образованием «снежной каши».
Группа «Исследователи» (рук. Н.С. Новгородов) утром 05.01 отправилась на «Тропу предков» (Фото 2, 3).
Фото 2. Группа «Исследователи» на Тропе предков.
Переходя ручей Смородиновый примерно в двухстах метрах выше его устья, не обнаружила в русле ручья ни капли воды. Аналогичным образом выглядела ситуация при возвращении с «Тропы предков». Примерно в километре от устья в русле ручья Смородинового не было обнаружено никакой воды. И даже признаков какого-либо течения воды. То, что должно было быть руслом, то есть самая пониженная часть лога, было завалено листвой, веточками и всяким лесным мусором.
Фото 3. Вид на долину Белого Июса из грота Трёхглазка.
Поэтому ручьём лог Смородиновый мы далее называем условно, поскольку вода в нём бывает лишь весной во время таяния снега.
06.01. 2015 группа «Исследователи» выезжала на обследование древней крепости «Чебаки» и объекта «Сундуки», а 07.01.2015 отправилась изучать зимнее наводнение на ручье Смородиновом.
В лог Смородиновый ведёт наезженная грунтовая дорога, начало которой хорошо видно от новой школы в направлении на восток-юго-восток. Вначале дорога идёт по склону долины Белого Июса и по увалам приходит в устье крупного лога, «впадающего» справа в лог Смородиновый. Здесь располагаются руины старой печи для обжига известняка (координаты 54°27,345 СШ, 89°29,185 ВД, Н 594 м). Отсюда дорога выходит в долину Смородинового, повсеместно прижимаясь к её правому (если смотреть вниз по течению) борту. Ширина днища долины составляет 20-25 м.
По отношению к ТО РГО, как и обе предыдущие работы (Отчёт по Тархате, Горный Алтай и отчёт по Чулышману, Горный Алтай) работа выполнена инициативно.
Описание наледи.
В точке с координатами 54°27,353 СШ, 89°29,160 ВД Н 600 м в 3,16 км от старой школы в логу Смородиновом начинается наледь (Фото 1). Длина наледи 230 м при ширине 15 - 25 м (Рис. 1). Координаты верхней точки наледи составляют 54°27,289 СШ, 89°29,344 ВД, Н 612 м. Толщина льда от 10 до 50 см, местами до 80 см. При средней толщине льда 40 см и средней ширине наледи 20 м, общий объём льда наледи составляет 1840 кубических метров. В этот объём не включён лёд, распространённый по руслу ручья выше наледи до родника (770 м при ширине 1-3 м) и лёд, распространяющийся таким же образом ниже наледи на расстояние 150 м, а это около 360 кубометров.
Рис. 1. Наледь на ручье Смородиновом. Масштаб 1:3000.
Точка 22 – край наледи у правого борта долины, высота 607 м, точка 23 – край наледи у левого борта долины, высота 605 м. Рисунок выполнен О.В. Горшениной.
Лёд заполняет почти всю долину от правого до левого борта (Фото 4). При этом повсеместно лёд прилегает к правому борту и не везде достигает левого борта. Повсеместно лёд у правого борта долины выше, чем у левого борта визуально на 1-1,5 м (Фото 5), по GPS на 2 метра (гипсометрическая отметка у правого борта 607 м, у левого окончания наледи 605 м, расстояние между точками 18 м).
Фото 4. Наледь на дороге, идущей вдоль ручья Смородинового.
Местами уровень льда на контакте с почвой правого склона очень заметно повышается (Фото 6). Это удивительно, поскольку «русло» лога проходит возле левого борта долины Смородинового лога, а сама наледь на всём её протяжении приурочена к дороге.
Фото 5. Край наледи под правым бортом Смородинового лога на два метра выше, чем левый край наледи.
Лёд слоистый, намерзал не одновременно, а порционно, как лава на вулканах (Фото 6).
Фото 6. Намерзание льда слоями.
Местами эти новые «порции» льда окрашены охрами в рыжеватый цвет (Фото 7, 8).
Фото 7. Прорыв из-подо льда новой порции воды, окрашенной охрами.
Фото 8. Лёд, окрашенный охрами, намёрз поверх более раннего льда
В нижней половине наледи над дорогой отмечается бугор вспучивания (Фото 9). Мы его назвали «гейзер». Длина 8 м, ширина 5 м, высота 50-60 см.
Это, конечно, не результат вспучивания. Вода прорывалась на лёд и постепенно нарастала слоями, создавая ярко выраженный бугор. «Гейзер».
Фото 9. Вода, прорвавшаяся из-подо льда рядом с дорогой, намёрзла бугром.
В нижней части наледи в двух метрах от правого склона дети пробили лёд, под ним оказалась вода (Фото 10). Это подтвердило нашу догадку о том, что прорывы воды происходили и происходят на дороге, что вода не приходила из русла лога, как это должно происходить при формировании классической наледи.
Фото 10. Лунка, пробитая во льду возле нижнего края наледи, наполнилась водой. В 770 м выше по логу Смородиновому от верхней точки наледи обнаружен родник (Фото 11), по всей видимости, питающий наледь. Дебит родника по визуальной оценке составляет 60-100 литров в минуту.
Фото 11. Родник.
Родник струится из основания взлобка, образованного от впадения левого сухого лога. В этом сухом логу в его русле между травы и кочек присутствует небольшое количество намёрзшего льда. Звука струящейся воды не слышно. Сам лог Смородиновый выше родника градусов на 25-30 поворачивает влево и выше родника лог сухой. Дорога продолжает идти по его правому борту (Рис.2.). Таким образом, родник расположен на продолжении долины ручья Смородинового, расположенной ниже по течению.
В 130 м от родника ниже по течению ручей пересекается дорогой (Фото), уходящей от развилки по логу на левый борт долины ручья Смородинового. Ручей Смородиновый здесь – настоящий ручей шириной около 1 метра, глубиной около 5 см. Странным образом, его дебит выглядит более значимым, чем при истоке (около 300 л/мин). Ещё ниже этого места в 270 м расположена делянка лесорубов, точнее то место на дороге, куда лесорубы стаскивают стволы срубленных лиственниц. Здесь во льду ручья была сделана прорубь диаметром около 30 см. Подо льдом, на глубине 25 см струится вода. Сам лёд трёхслойный, но не намерзавший слоями как в наледи, а с пустотами между слоями (Фото 12). То есть, сначала намерзал верхний слой льда примерно 3-4 см, потом уровень воды в ручье падал, затем намерзал второй уровень льда, потом уровень воды вновь падал и намерзал третий уровень льда. Это свидетельствует о том, что дебит ручья заметно менялся в сторону уменьшения.
Гипотезы, объясняющие зимнее наводнение на ручье Смородиновом.
Вода атмосферная (дожди), вода наземная (снег, наледи на реках и ручьях, нагонные наводнения), вода подземная (пластовые грунтовые воды, в том числе артезианские; пещерная и напорные ювенильные воды).
К числу причин наводнений обычно относятся паводки, вызванные обильным выпадением дождевых осадков и быстрым таянием снегов.
Фото 12. Между слоями льда пустоты. Уровень воды в ручье снижался.
В данном случае обе эти причины исключаются. Также исключается ветровой нагон воды, случающийся в устьях рек, впадающих в крупные акватории. Остаются две возможные причины данного зимнего наводнения: классическая наледь и внезапное проявление грунтовых вод.
Гипотеза наледи чрезвычайно легка для восприятия, как говорится, лежит на поверхности. Действительно, в 770 м выше наледи есть родник, действительно, от родника до наледи есть водоток. Казалось бы – чего же боле?! Однако внимательное описание наледи разрушает картину «классической наледи». Во-первых, это отсутствие каких-либо признаков водотока ниже нашей наледи. Мы это видели 05.01., дважды пересекая «русло» Смородинового «ручья». Мы тщательно искали признаки водотока ниже наледи 07,08 и 09 января. Тщетно. Следовательно, наледь на Смородиновом ручье не «классическая наледь», поскольку наледи образуются на перемерзающих ручьях и реках, имеющих и исток и устье, то есть обладающих постоянным водотоком. А в данном случае водоток имел место от истока до наледи и, скорее всего, имел временный характер.
Во-вторых, наледь на Смородиновом ручье развита не над руслом лога, а над дорогой. Край наледи под правым бортом лога (над дорогой) на два метра выше левого края наледи (над руслом лога). Именно над дорогой расположен «гейзер», именно над дорогой в пробитой лунке струилась живая вода.
Таким образом, мы приходим к выводу, что наледь на Смородиновом ручье образовалась в результате внезапного прорыва грунтовых вод. Кстати, Советский энциклопедический словарь [4, C. 855] подразумевает такой вариант образования наледи в качестве первоочередного: «Наледь, скопление льда, возникшее при замерзании излившихся на поверхность подземных или речных вод. Распространены в области многолетнемёрзлых горных пород».
Мы не знаем, распространена ли в данном районе Хакасии многолетняя мерзлота, да и нужна ли она для объяснения данного наводнения. Возможно, роль многолетнемёрзлых грунтов в данном случае играют супракрустальные породы: известняки, граниты, диабазы. Этот вопрос придётся исследовать дополнительно. Однако рассмотрим гипотезу прорыва подземных вод в качестве причины формирования наледи более внимательно.
У этой гипотезы возможны три варианта.
Первый вариант. Пластовые грунтовые воды исключаются, поскольку слоистых рыхлых пород с водоносными горизонтами на этом участке нет. Борта долины ручья Смородинового повсеместно сложены коренными породами, представленными преимущественно известняками, прорываемыми дайками гранитоидов и диабазов. Фильтрация через эти породы возможна только по зонам трещиноватости и по карстовым полостям.
Второй вариант. Грунтовые воды поступали из карстовых полостей близко расположенных пещер. В самой близко расположенной Кирилловской пещере действительно имеется ледяная катушка, тянущаяся от входа вглубь пещеры на 18 м, но глубже в ней нет никаких скоплений воды. Пещера Кирилловская расположена гипсометрически выше ручья Смородинового и в этом плане теоретически могла бы быть источником воды для наводнения. Но если бы в ней внезапно растаял весь лёд, его бы всё равно не хватило для формирования такой мощной наледи, какая наблюдается фактически. Для этого из пещеры должно было вылиться две тысячи кубометров воды. Думается, это сомнительно. Кроме того, и родник и большинство прорывов воды расположены не под ближним, а под противоположным от Кирилловки склоном.
Третий вариант. Напорные грунтовые воды, поступающие по зонам трещиноватости с большой глубины, то есть ювенильные воды, являются подлинной причиной наводнения на ручье Смородиновом.