Озера

Часть II. Гидрография естественно-исторических районов Советского Союза
Глава 21. Средняя Азия и Казахстан

Общее число озер Средней Азии и Казахстана весьма велико л составляет по далеко неполным данным около 10000. Среди них находится крупнейшее озеро - Аральское море, третье в мире по величине площади водной поверхности, оз. Балхаш, по размерам лишь немного уступающее Ладожскому озеру, юз. Иссык-Куль - один из глубочайших водоемов и др.

Характерным для района является не только большое количество водоемов, но и исключительное их разнообразие. По происхождению озерных котловин здесь встречаются озера эолового и суффозионного, ледникового и тектонического происхождения к т. д.; по минерализации вод - от пресных до горько-соленых и самосадочных; по водообмену и источникам питания - от бессточных или слабо проточных и пересыхающих в летнее время до хорошо проточных, с обеспеченным в течение всего года питанием. Преобладают, однако, бессточные озера с сильно минерализованными водами. Ниже приводится краткая характеристика главнейших водоемов района.

Аральское море, или, как его называли в старину, Синее море, расположено в центре среднеазиатских пустынь. По размерам площади зеркала водной поверхности, равной 68700 км², оно является одним из самых малых морей СССР (меньше его только Азовское море) однако среди озер оно занимает третье место в мире после Каспийского моря и оз. Верхнего (Северная Америка). Несмотря на большие размеры, Аральское море относится; к числу мелководных водоемов. Наибольшая его глубина, расположенная в ложбине, тянущейся вдоль западного берега, составляет 68 м, преобладающая же глубина, как правило, не превышает 30 м. Аральское море используется для водного транспорта, однако судоходство имеет ограниченное значение вследствие отсутствия связи с другими морями и водными системами. Велико значение моря для рыбного хозяйства.

Аральское море является бессточным водоемом. В него впадают две реки: Аму-Дарья и Сыр-Дарья. Главную массу воды доставляет Аму-Дарья, средний годовой расход воды которой в низовьях составляет около 1300 м³/сек; водоносность Сыр-Дарьи примерно в 3 раза меньше (около 430 м³/сек). Реки Аму-Дарья и Сыр-Дарья, обладающие исключительно большой мутностью, выносят в море значительное количество наносов - более 110 млн. т в год - и при впадении образуют обширные дельты, постепенно продвигающиеся вглубь моря. Современный уровень Аральского моря имеет отметку 52 м над уровнем моря, или примерно на 70 м выше уровня Каспийского моря. Годовой ход уровня характеризуется сравнительно малыми (в среднем порядка 25 см) плавными колебаниями (рис. 116). Это объясняется прежде всего тем, что период, наиболее обильного притока воды в море (летние месяцы) совпадает со временем наиболее интенсивных потерь на испарение с его водной поверхности.

Рис. 116. Годовой ход уровня (отклонения от среднего в сантиметрах) Аральского и Каспийского морей и оз. Севан.
1 - Аральское море. 2 - Каспийское море, 3 - оз. Севан.

Вековой ход уровня (рис. 117) носит циклический характер: группы лет с высоким стоянием уровня воды чередуются с годами низкого стояния уровня. Наиболее низкий уровень, по данным Л. С. Берга, наблюдался в 1880 г. Многолетняя амплитуда колебания уровня Аральского моря составляет 326 см.

Рис. 117. Вековой ход уровня Аральского моря.

Характерно, что вековой ход уровня Аральского моря, в общем, прямо противоположен ходу уровня Каспийского моря. Причиной этого является различие климатических условий и связанных с ними условий питания. Аральское море получает питание с гор, расположенных под 40-35° с. ш., Каспийское же море в основном питается за счет притока вод Волги, бассейн которой лежит примерно на 20° севернее. На Аральском море отмечаются сейши с длинным периодом я с высотой в среднем до 24 см (рис. 118).

Рис. 118. Сейши на Аральском море.

Расположенное в центре среднеазиатских пустынь и будучи сравнительно мелким, Аральское море летом сильно прогревается. Температура воды на поверхности, даже вдали от берегов, достигает 26-27°, а в прибрежной полосе - до 30°. В придонных слоях температура воды летом довольно низкая и на больших глубинах не превышает 1-3°. В зимний период температура воды на поверхности понижается до 0°, а иногда даже еще на несколько десятых градуса ниже.

Море расположено в сравнительно суровых климатических условиях, но ежегодно замерзает лишь северо-восточная его часть, где продолжительность ледяного покрова достигает 140- 160 дней. В остальной же части моря ледовые явления (забереги) наблюдаются лишь в мелководных заливах. По минерализации воды Аральское море относится к числу солоноватых водоемов. Соленость его сравнительно невелика - 10-11°/оо, что примерно в 3 раза меньше солености мирового океана и несколько ниже солености Каспийского моря (12°/оо).

По химическому составу вода Аральского моря является полуморской, полуречной; от океанических его воды отличаются значительно меньшим относительным содержанием ионов хлора и натрия и значительно повышенным содержанием сульфатов и щелочно-земельных металлов - типичных компонентов вод суши.

Столь малая соленость для замкнутого бассейна, лежащего почти в центре пустынь, на первый взгляд кажется трудно объяснимой. В самом деле, получая огромное количество солей, приносимых в него Аму-Дарьей и Сыр-Дарьей, Аральское море могло бы достигнуть той степени солености, которую оно имеет в настоящее время, примерно за 300 лет. Время же образования этого водоема, по геологическим данным, исчисляется десятками тысяч лет.

Отсюда следует, что Аральское море должно было иметь какой-то расход солей, доставляемых в него реками. Одним из путей расходования солей, несомненно, являются многочисленные отшнуровывающиеся от моря заливы, играющие роль распреснителей (например, оз. Джаксы-Клыч). Малая соленость моря может быть также объяснена имевшим место стоком воды и солей по Узбою в Каспийское море.

Вода Аральского моря отличается исключительно высокой прозрачностью. В центральной части, на глубине 22-24 м, нередко летом видно дно. Наносы, приносимые pp. Аму-Дарьей и Сыр-Дарьей, в солоноватой воде быстро осаждаются. Вода Аральского моря в своей массе имеет синеватый оттенок, поэтому оно, вероятно, встарину и называлось Синим морем.

Водный баланс Аральского моря за многолетний период, по расчетам Б. Д. Зайкова, представлен в табл. 53.

Получая ежегодно в среднем 63,2 км³ воды за счет поверхностного притока и осадков, выпадающих на его поверхность, Аральское море расходует всю эту массу воды на испарение. В связи со строительством Главного Туркменского канала и изъятием значительной части стока Аму-Дарьи на орошение и обводнение, водный баланс Аральского моря изменится и уровень его понизится. Очевидно, что чем больше будет величина изъятия из притока, тем больше понизится уровень. Б. Д. Зайковым произведен расчет понижения уровня в зависимости от величины изъятия воды из притока поверхностных вод в море.

Данные этих расчетов приведены в табл. 54.

При этом расчете принято, что слой испарения с водной поверхности по мере снижения уровня воды будет увеличиваться; несколько большей станет и величина осадков, выпадающих на зеркало озера. Учтено также, что после снижения уровня воды на 2,5 м приток в озеро увеличится на 6,01 км³ за счет сокращения разливов в дельте Аму-Дарьи.

Построенная по этим расчетам кривая снижения уровня воды в зависимости от размеров изъятия из притока (рис. 119) позволяет определить новый уровень равновесия при любых величинах изъятия. При проектируемом изъятии из Аму-Дарьи в размере 400 м³/сек (12,6 км³ в год) с доведением в дальнейшем до 600 м³/сек (18,9 км³ в год) уровень моря в первом случае понизится на 3 м, во втором - на 7,4 м. При снижении уровня воды произойдет увеличение солености воды Аральского моря.

Рис. 119. Кривая понижения уровня Аральского моря в зависимости от уменьшения притока (изъятия) воды.

оз. Балхаш. Среди больших озер СССР Балхаш (по-казахски Ак-Денгиз - белое море) по площади водной поверхности, равной 17300 км², занимает пятое место, уступая Каспийскому и Аральскому морям, Байкалу и Ладожскому озеру.

Балхаш расположен в обширной Балхаш-Алакульской впадине, на высоте около 340 м над уровнем моря. Его можно рассматривать как остаточную часть обширного древнего Ханхайского моря, занимавшего некогда всю Балхаш-Алакульскую впадину, включая расположенные восточнее озера Сасык-Куль и Ала-Куль. Следы этого обширного бассейна, не соединявшегося, однако, с Арало-Каспийским бассейном, сохранились в виде террас, расположенных на высоте от 30 до 140 л над современным уровнем Балхаша. Несмотря на большие размеры, Балхаш относится к числу неглубоких озер; средняя глубина его составляет около 6,1 м, а наибольшая едва достигает 26 м; объем водной массы равен 111,5 км³.

Узким мелководным проливом Узун-Арал (узкое место) Балхаш делится на две обособленные части: западную - более обширную, но мелководную (до 11 м), и восточную - меньшую по размерам, но более глубокую.

Озеро относится к числу бессточных водоемов; приход воды складывается из притока вод рек, среди которых основное значение имеет Или (80% площади водосбора озера), стока поверхностных вод с прибрежной полосы, грунтового питания и сравнительно небольшого количества атмосферных осадков, выпадающих на поверхность озера. Вся поступающая в озеро вода расходуется на испарение. Водный баланс Балхаша, по данным А. В. Шнитникова, может быть представлен в следующем виде:

Приход
Речной сток (реки с постоянным течением) - 880 мм
Весений сток с прибрежной полосы озера - 50
Осадки на водную поверхность озера - 180
Грунтовое питание - 150
Аллювиальный поток - 70
Расход
Испарение с водной поверхности - 1330 мм

Колебание уровня воды в озере определяется соотношением притока и испарения. Или, основной приток оз. Балхаш, принадлежит к типу рек с половодьем в теплую половину года, обусловленным таянием высокогорных снегов и ледников. Наибольший приток совпадает с наиболее интенсивным испарением, вследствие чего амплитуда колебания уровня воды в озере не велика и даже за многолетний период не превышает 2,5-2,75 м.

В западной части озера наблюдается более или менее постоянное круговое течение, несущее воды Или по направлению часовой стрелки. Наблюдаются также течения, вызванные ветрами. Сколько-нибудь, значительного постоянного течения в проливе Узун-Арал не отмечено, что определяет полное обособление восточной части озера.

Сильные ветры вызывают весьма значительное волнение на поверхности озера, причем высота волны может достигать 2-3,5 м.

В термическом отношении Балхаш принадлежит к числу теплых, хорошо прогреваемых озер. Средние месячные температуры на поверхности воды составляют в мае 14,6°, в июне 20,0°, в июле 22,3°, в августе 22,5° и в сентябре 14,7°. При небольших глубинах и ветровом перемешивании резко выраженной температурной стратификации не отмечается; разница температур поверхностных и придонных слоев, даже в глубоких местах, не превышает 5-8°. Максимальная температура воды на поверхности достигает 27-28°, а на мелководных прибрежных участках доходит до 30-31°.

Несмотря на сравнительно суровые зимы, с морозами, доходящими иногда до -45°, полное замерзание озера происходит не ежегодно. Замерзает озеро в ноябре, вскрывается в первой половине апреля, причем вскрытие в восточной части запаздывает на 1 - 1,5 декады. Это объясняется, по-видимому, меньшим притоком поверхностных вод в восточную часть и соответственно меньшим поступлением тепла за счет стока вод.

По химическому составу своих вод Балхаш относится к числу своеобразных озер. При слабом водообмене между западной и восточной его частями, в них создается совершенно разный солевой режим и различная степень минерализации. В то время как минерализация воды восточной части озера достигает 5000 мг/л, западная часть Балхаша под влиянием обильного притока пресных вод, доставляемых р. Или, сильно опреснена, и минерализация вод здесь не превышает 500-1500 мг/л. В целом сравнительно слабая соленость вод озера, лежащего в пустынных областях и не успевшего засолониться, по мнению С. П. Суслова и других ученых, свидетельствует о том, что Балхаш является, по-видимому, молодым с геологической точки зрения водоемом.

Вода озера в глубоких частях водоема в массе имеет голубоватый оттенок. В летний период вода почти постоянно взмучена волнением и мало прозрачна. Фауна озера сравнительно бедна. Тем не менее рыбопромысловое значение озера значительно. Рыбная продукция достигает 200000 ц в год и имеет перспективы увеличения.

Балхаш имеет большое значение для водоснабжения и рыбного хозяйства. Ввиду понижения уровня и приноса большого количества солей он в последнее время находится в стадии перехода в соленое озеро. Уже сейчас вода в нем мало пригодна для водоснабжения. В связи с этим прогноз дальнейшего изменения минерализации вод озера приобретает важное значение. С целью опреснения вод западной части предлагается отчленить восточную часть водоема путем постройки дамбы через пролив Узун-Арал.

Е. В. Посохов предлагает осуществить в проливе постройку плотины со шлюзами и тем самым создать возможность регулирования солевого состава западного водоема путем сбрасывания в восточную часть избытка солей, где они будут аккумулироваться.

оз. Иссык-Куль. Первое упоминание об оз. Иссык-Куль встречается в китайских летописях конца II века до новой эры, где оно называется Же-Хай, что означает теплое море. Название Иссык-Куль на киргизском языке означает горячее озеро. Озеро принадлежит к числу больших водоемов и по площади водной поверхности, равной 6200 км², занимает седьмое место среди озер СССР, вместе с тем оно является одним из глубочайших озер мира - глубина водоема достигает 702 м.

Озеро Иссык-Куль расположено в центре Тянь-Шаня, на высоте 1609 м над уровнем моря. С севера и с юга оно окаймлено высокими горными хребтами - Терскей и Кунгей Алатау, вершины которых достигают отметок 4000-4500 м и покрыты вечными снегами.

Озеро бессточное; в него впадает до 80 сравнительно небольших притоков, из которых наибольшими являются Тюп и Джиргалан, впадающие с востока. В западной части к озеру очень близко подходит р. Чу, которая по протоке Кутемалды длиной в 6 км, иногда отдает ему часть своих вод во время весенних половодий.

"В эпоху более значительного распространения ледников в Тянь-Шане, - пишет Л. С. Берг, - уровень в оз. Иссык-Куль стоял намного выше современного. В то время р. Чу впадала в него и наполняла котловину; сток из водоема осуществлялся через хребет в том месте, где ныне находится Буамское ущелье. С течением времени Чу, постепенно углубляя свое русло, прорыла Буамское ущелье, что и обусловило значительное понижение уровня и уменьшение водной массы оз. Иссык-Куль". Иссык-Куль, как и все бессточные озера, является огромным испарителем. Водный баланс его, подсчитанный 3. А. Викулиной, представляется в следующем виде:

Приход:
Осадки на водную поверхность озера - 268 мм
Поверхностный приток - 567
Расход:
Испарение - 865 мм
Изменение уровня - -30
Итого - 835 мм
Здесь не учтена величина притока из р. Чу по протоке Кутемалды, по причине малых его значений.

Рис. 120. График годового хода уровня оз. Иссык-Куль. 1 - уровень, 2 - осадки, 3 - температура воздуха.

Годовой ход уровня воды (рис. 120) оз. Иссык-Куль характеризуется растянутым весенне-летним подъемом, продолжающимся 4-6 месяцев, и низким его стоянием в зимний период. Амплитуда колебания уровня не превышает 1,0-1,1 м. На озере отмечаются сейши с довольно большим периодом, составляющим более 1 часа.

Вода озера имеет соленость в среднем 5,8°/оо и в массе приобретает синевато-зеленый оттенок; ее прозрачность весьма значительна и в открытой части водоема достигает 12-16 м. Озеро не случайно называется "горячим". Средняя месячная температура воды на поверхности даже в холодные месяцы не падает ниже 3-4°, что видно из табл. 55.

При большой глубине и значительной водной массе, а также при сравнительно мягких зимах озеро не успевает охладиться, а поэтому в открытой части никогда не замерзает; ежегодно покрывается льдом лишь мелководный Тюпский залив.

Летом поверхностные слои озера сильно прогреваются, и температура воды в наиболее жаркие дни достигает 21,6°. Однако прогрев захватывает лишь сравнительно небольшой верхний слой воды на глубину 15-20 м; ниже обычно наблюдается резкое понижение температуры (слой скачка), а ниже 200 м температура остается почти одинаковой во всей толще воды - около 4°. Это подтверждается данными В. П. Матвеева за период с 6/VII по 28/VIII 1928 г., приведенными в табл. 56.

Характерно, что температура придонных слоев все же остается несколько выше температуры наибольшей плотности воды, что свидетельствует о сезонных ее колебаниях, охватывающих всю толщу вод озера.

Средние и малые озера района по природным условиям и географическому положению делятся на четыре группы: 1) озера равнин, 2) озера морских побережий, 3) озера горных склонов и 4) озера высокогорных областей.

1) Озера равнин в свою очередь делятся на: а) степные и полупустынные и б) старицы.

Степные и полупустынные озера широко распространены в Казахстане. Они, по-видимому, эолового и суффозионного происхождения. Котловины их крайне плоские, блюдцеобразные, без ясно выраженного водосбора. В большинстве озера представляют собой разливы степных рек или временных водотоков. По далеко неполным данным, в Казахстане насчитывается свыше 5000 озер с общей площадью около 20000 км²; наибольшими среди озер этой группы являются Тенгиз и Челкар-Тенгиз.

Озера Тенгиз (Денгиз) и Каргальджин принадлежат к крупным и чрезвычайно мелководным водоемам Казахстана; площадь водной поверхности первого равна 1500 км², второго - 450 км². В восточную часть оз. Денгиз впадает р. Нура, которая перед этим протекает через оз. Каргальджин. Вода в оз. Денгиз горько-соленая, а в оз. Каргальджин значительно опреснена под влиянием притока пресных вод Нуры.

оз. Челкар-Тенгиз является конечным водоемом, куда сбрасывают свои воды pp. Тургай и Иргиз. При большой площади зеркала, равной 1850 км², озеро чрезвычайно мелководно.

Степные озера имеют более или менее округлую форму и незначительные глубины, обычно не превышающие 1 м. Концентрация солей весьма велика, вплоть до полного насыщения и выпадения солей в твердой фазе (садка). Питание озер почти исключительно снеговое. В жаркое время, если приток воды недостаточен, озера сильно уменьшаются в размерах и часто пересыхают; дно такого высохшего озера покрыто белыми кристаллами соли. Весной озера увеличиваются в размерах, а воды их несколько опресняются.

Вследствие неравномерного поступления стока, для озер Казахстана характерны большие колебания площади водной поверхности, а потому очертания их не вполне определенны. Озера часто используются для добычи поваренной соли, соды и мирабилита.

Озера-старицы очень многочисленны. Они расположены в долинах больших рек (Аму-Дарьи, Сыр-Дарьи и Или) и в большинстве случаев имеют дугообразную форму; глубины их невелики. Соленость вод находится в зависимости от степени связи с рекой. Многие из них во время половодий заливаются водой и опресняются. После спада полых вод они часто теряют связь с рекой и осолоняются. Некоторые озера превращаются в соленые и горько-соленые водоемы. Часть озер постепенно заиливается или высыхает.

2) Озера морских побережий представляют собой в основном заливы, отчлененные от моря и сохранившие с ним связь или потерявшие ее. Некоторые из них являются реликтовыми - остаточными водоемами от Каспийского моря и период Хвалынскои трансгрессии, охватывавшей обширное пространство.

По побережью Каспийского моря встречаются сухие впадины, дно которых расположено значительно ниже уровня Каспийского моря. Наиболее известными из них являются впадины на п-ве Мангышлак: Батырь (-132 м), Каунды (-55 м).

К группе озер морских побережий может быть отнесен и залив Кара-Богаз-Гол, куда по протоке отдает часть своих вод Каспийское море. При больших размерах (по площади Кара-Богаз-Гол примерно равен Ладожскому озеру) и значительной концентрации солей он является богатейшим месторождением мирабилита.

3) Озера горных склонов сравнительно немногочисленны. По происхождению - это моренные ледниковые озера и водоемы, образующиеся в результате завалов. Моренные озера, расположенные у концов ледников, обычно невелики, имеют округлую форму и незначительные глубины.

Происхождение завальных озер связано с сейсмическими явлениями. Во время землетрясений в долинах горных рек происходят завалы. Образующиеся при этом естественные плотины препятствуют стоку рек, в результате чего образуются озера. Обычно такие водоемы содержат пресную воду; глубина отдельных из них достигает нескольких сот метров. Типичным и самым большим озером завального происхождения является Сарезское озеро на Памире, в долине р. Мургаба. К числу озер этой группы принадлежат Яшиль-Куль в долине р. Гунта и некоторые другие горные водоемы.

4) Озера высокогорных областей расположены в горах, преимущественно на плоских перевалах; они главным образом тектонического происхождения, имеют округлую форму и незначительные размеры. Из наибольших озер этой группы можно назвать Кара-Куль. Оно находится на высоте 3954 м и принадлежит к числу наиболее высоко расположенных озер земного шара; глубина его равна 236 м. К высокогорным водоемам принадлежат также озера Чатыр-Куль (3486 м) и Сон-Куль (3047 м).

Многие местные названия озер Средней Азии и Казахстана вошли в литературу как термины общего значения. Они не только отражают свойства данного объекта (ак - белый, кара - черный, джаман - плохой, джаксы - хороший, дон-гулюк - длинный и др.), но имеют определенное типологическое шачение (бидаяк, туз, сор, куль и пр.). При принятии этих названий, как видно, учитывался комплекс признаков: величина озера, степень минерализации, грунтовое питание, зарастание и пр.

Различают следующие основные типы озер по их местным наименованиям:

Бидаяк - преимущественно временные, мелкие водоемы, питающиеся почти исключительно талыми снеговыми водами; вода в них пресная или слабо минерализованная. Летом эти водоемы пересыхают и дно их зарастает луговой растительностью;

копа - тип, близкий в бидаякам, но отличающийся большей минерализацией воды;

кхаки - временные водоемы, представляющие собой озерно-болотньк образования с сильно минерализованной водой; после высыхания на дне образуется тонкая соляная корка;

томар - тип генетически близкий кхакам. Это временные озерно-болот-ные топи. На дне их накапливается вязкая масса из органических остатков:

куль - это большей частью постоянные водоемы, имеющие сравнительно устойчивое питание (поверхностное и грунтовое). Высыхающие озера среди них встречаются редко. Котловины их более или менее глубокие. Они содержат пресную, либо слабо соленую воду. Термин "куль" имеет дополнительные определяющие, например джар-куль - водоем с высокими обрывистыми берегами, ак-куль - озеро с прозрачной водой, батпак-куль - с грязевыми отложениями, иссык-куль - горячее озеро и т. д.;

сор, как и куль, - по преимуществу постоянные образования и по своему водному режиму подходят к типу бидаяков. Питание соров находится в большой зависимости от атмосферных осадков, но также происходит и за счет грунтовых вод. Большинство соров являются горько-солеными и самосадочными. Летом они значительно усыхают, причем наблюдается выпадение солей из раствора в твердой фазе (садка). Мелкие озера регулярно пересыхают летом и отличаются от бидаяков лишь сильной минерализацией вод; растительность на дне такого высохшего водоема обычно отсутствует;

туз означает по-русски соль (преимущественно поваренную). Озера, содержащие в составе воды поваренную соль, называют туз, а при содержании в растворе воды (рапы) комплекса горько-соленых соединений - сор.

Часто встречающиеся среди озер Казахстана названия тенгиз или денгиз этносятся к озерам больших размеров. В переводе "тенгиз" означает море.