Наледи и талики. Влияние наледей на гидрологический режим рек.

Особенности формирования наледей грунтовых вод и под­земных вод глубокого стока существенно определяются их взаимоотношением с грунтово-фильтрационными и напорно-фильтрационными таликами. Можно выделить три основных варианта соотношения водоносных таликов и наледей и три соответствующих им типа наледообразования: северный, уме­ ренный и южный.

При северном варианте напорно-фильтрационные и грунтово-фильтрационные талики «слепо» оканчиваются на пло­щади, где идет наледообразование, и все подземные воды с момента промерзания СТС идут на формирование наледного льда. В этом случае положение наледи строго фиксировано, практически неизменен ежегодно образующийся объем наледного льда. Изменениям подвержены форма наледи, площади и мощности наледного льда (F, Н, Ямакс).

Три характерных случая. Первый случай. Наледь образуется непосредственно над источником подземных вод, разгружающихся по гидроген­ному напорно-фильтрационному талику. Источник выходит в центре наледи, образующей вокруг выхода купол, в середине которого зимой возникает наледный бугор.

Ежегодный объем льда и форма наледи могут несколько меняться в зависимости от того, какое количество льда не стаивает летом. Однако такие изменения не превышают первых процентов и не выходят за точность их полевого опре­деления V. В целом мало меняется и форма наледи.

Второй случай. В суровых мерзлотных условиях наи­более часто ниже гидрогеогенного или гидрогенного (подруслового, пойменного) напорно-фильтрационного талика сущест­вует грунтово-фильтрационный талик, «слепо» оканчивающийся на площади наледообразования. Восходящие воды глубокого стока прежде чем выйти на поверхность и образовать наледь, полностью или частично проходят по грунтово-фильтрационному талику, который как бы распределяет их по площади нале­дообразования. От положения, размеров, протяженности, фор­мы такого «распределяющего» талика решающим образом за­висят форма и размер наледи, а также характер ее изменения в многолетнем плане.

Третий случай. В гидрогеологических складчатых об­ластях с суровыми мерзлотными условиями часто существуют мощные грунтово-фильтрационные талики. Часто такие талики образуют в долинах ряд бассейнов, разобщающихся между собой в зимний водно-кри­тический период. Каждый из таких бассейнов имеет ограничен­ный во времени объем талых пород, которые обычно полностью за­полнены водой к осени. Грунтовые воды этих бассейнов приобретают зимой криогенный напор и, выходя на поверхность, полностью идут на обра­зование наледей.

Для умеренного варианта характерно существова­ние под наледью непрерывного грунтово-фильтрационного та­лика, по которому часть воды уходит зимой за пределы пло­щади наледообразования. В этом случае наледь образуется из года в год примерно на одном и том же месте, но объем наледного льда, площадь, мощность и форма наледи изменяются ежегодно. Сама наледь обычно лежит как на та­лике, так и на ММП.

Для них характерны ежегодные изменения V, F, Н формы при относитель­но постоянном их местоположении. Все эти изменения опреде­ляются: 1) общей производительностью потока подземных вод в водно-критический период; 2) размерами и водопропускной способностью грунтово-фильтрационного талика, по которому уходит вода из зоны наледообразования; 3) климатическими условиями, т. е. сроками наступления морозов и началом весен­него снеготаяния, суровостью и снежностью зим.

Наледообразование по умеренному типу происходит как в весьма суровых мерзлотных условиях, где оно связано с по­токами подземных вод большой производительности, так и в условиях прерывистых и даже островных высокотемператур­ных мерзлых толщ, где оно характерно для всех потоков грун­товых вод и вод глубокого стока.

При южном варианте наледь образуется и практически целиком залегает в пределах таликовой зоны. Формирование наледи может происходить не ежегодно; из года в год изменяются не только размеры и форма наледи, но и ее местоположение. На наледообразование в зимний период расходуется небольшая часть потока подзем­ных, обычно грунтовых вод; остальная, большая часть уходит из зоны наледообразования подземным стоком. Сужение потока подземных вод обусловливается преимущест­венно сезонным промерзанием пород. Самым благоприятным сочетанием для наи­более широкого формирования наледей грунтовых вод в рас­сматриваемых условиях являются обильное предзимнее выпаде­ние дождей, обеспечивающее высокое стояние уровня грунтовых вод, и последующие суровые малоснежные зимы, с глубоким сезонным промерзанием пород, когда вся прорывающаяся под давлением на поверхность вода фиксируется в наледях.

Подземные воды, разгружающиеся зимой на поверхность и зафиксированные в наледях, оказываются временно выклю­ченными из водообмена. В теплое время года вода тающих на­ледей начинает поступать в реки, увеличивая сток и влияя на их гидрологический режим. Таким образом, наледи выполняют роль естественного сезонного регулятора стока. Они не оказы­вают влияния на величину общих водных ресурсов, а только перераспределяют их в течение года, увеличивая и без того крайнюю неравномерность внутригодового распределения реч­ ного стока в пределах криолитозоны.

Доля наледных вод в речном стоке обычно снижается вниз по течению наледных рек, так как наледи тяготеют преиму­щественно к верхним частям бассейнов. С увеличением площа­дей водосборов возрастает водность рек, а объем наледных вод ниже речного участка или притока с последней наледью остает­ся постоянным. В силу этого наледное регулирование стока наиболее ярко пpoявляeтcя в верховьях рек. Из крупных рек, на которых прослеживается наледное регулирование, в первую очередь следует назвать р. Индигирку, где доля наледного сто­ка достигает 4—6% общего годового речного стока и 11% лет­него. На ее притоках доля годового наледного стока возрастает до 16—20%, а весеннего до 30% и более. Наибольшее влияние наледного стока наблюдается во время весеннего половодья, когда идет не только таяние, но и размыв наледей речными водами. В течение лета происходит падение доли наледного стока вследствие постепенного уменьшения размеров наледей.

Наледообразование как фактор перераспределения стока проявляется наиболее ярко в холодный период года. К концу зимы в наледях аккумулируется до 40—85% стока зимнего се­зона. Зимой расходы наледного питания на промерзающих реках в несколько раз, иногда в десятки раз, превышают расходы речного стока. На промерзающих реках наледообразование по сущест­ву представляет единственную форму зимнего режима. Фиксация значительной части естествен­ных водных ресурсов привела к мысли о

возможности ис­пользования наледной составляющей подземного стока для ре­гиональной оценки естественных ресурсов подземных вод.