Бессточные водоемы Казахстана. Том 1. Гидрохимический режим

Следует учесть и тот факт, что динамика дельты р. Иле влияет на величину притока воды в озеро и колебания уровня. Так, с 1911 по 1946 гг. уровень озера снизился на 173 см за счет климатических факторов, а именно вследствие изменения разности между притоком воды и испарением с поверхности озера и осредненными потерями в дельте. В связи с наполнением Капшагайского водохранилища в 1970 г. оз. Балкаш недополучило в среднем 2,7 км³/год воды. Это значит, что из общей величины снижения уровня, 2,28 м, на долю данного водохранилища приходится 1,10 м. В 1937-1983 гг. норма испарения с ЗБ составила 997, для ВБ – 1015 мм/год [47].

Для бессточных озер Центральной Азии вообще, а для оз. Балкаш в частности, большое значение имеют ветровые течения, т.к. они вызывают петлеобразное перемещение частиц воды, которое обычно затухает на глубине. Такое перемещение приближается к нулю на глубине, равной половине длины волны. В результате такого действия ветровых волн в поверхностном слое образуется дрейфовое течение воды, образующее сгоны и нагоны. В глубинных слоях водоема образуется компенсационное противотечение, направленное против ветра. В достаточно глубоких водоемах их скорости пренебрежимо малы, но в мелководных водоемах становятся соизмеримыми с дрейфовыми течениями и играют весомую роль в процессах перемешивания водных масс.

На акватории оз. Балкаш практически ежедневно дуют ветры со скоростью 5 м/с, а наибольшие скорости достигают 7-8 м/с [48]. Такие ветры способствуют образованию волн высотой почти 1,0 м и длиной около 15 м (для внутренних водоемов крутизна ветровых волн, т.е. отношение их высоты к длине, составляет 1:15). Толщина активного слоя для такой волны составит 7,5 м, что значительно больше средней глубины большинства плесов этого озера. Такое же явление наблюдается и на других озерах рассматриваемой аридной зоны, причем здесь почти ежегодно бывают штормы со скоростью ветра 25-35 м/с, которые вызывают волны высотой до 3,0 м и длиной до 50 м.

А- план озера; Б- продольный разрез озера по З-В.

Рисунок 1.4 – Морфологические характеристики оз. Балкаш (по Ж. Достаю, [18])

Например, в оз. Чаны сильные течения в протоках и умеренные в открытых плесах бывают или чисто дрейфовыми, или градиентными, являющимися следствием вторичного проявления влекущего действия ветра. При продолжительном действии таких течений происходит отток воды из одного плеса в другой и интенсивный водообмен между соседними плесами, как это имеет место и в оз. Чаны [49].

По мнению профессора А.А. Турсунова «в случае мелководных водоемов аридной зоны, образуются своеобразные компенсационные ветровые течения, соизмеримые по скорости с дрейфовыми, которые занимают глубоководные части акватории, но направлены против ветра. Чем сильнее ветер, тем мощнее и больше по площади зона компенсационных течений. Дрейфовые и компенсационные течения образуют замкнутые вихревые образования (ринги), в центре которых создаются застойные зоны, где интенсивно происходит осаждение наиболее крупных наносов. Остатков растений и различных видов зообентоса. При устойчивых по направлению ветрах и сильных штормах на месте этих застойных зон могут образоваться осерёдки, острова и подводные мели (например, Досайская коса на оз. Балкаш)» [50].

Достаточно полные исследования ветровых течений на оз. Балкаш были проведены И.М. Мальковским на основании расчетов на двумерной математической модели и крупномасштабной физической модели озера [51]. Так, установлено, что ветровые течения локализованы по наиболее крупным плесам озера. Дрейфовые течения достигают почти во все участки изрезанного берега, создавая активное перемешивание вод большого числа заливов с водами плесов. Компенсационные же течения, направлены против ветра и находятся в середине относительно глубоких частей, обеспечивая водообмен между отдельными плесами озера и увеличивая разрушение дна глубоководных частей. Исследования синоптической ситуации за структурой поля ветровых течений показало, что уже к концу первых суток в Западном Балкаше доминировали поступательные движения воды по оси озера совместно с береговыми дрейфовыми течениями (скорость до 0,21 м/с) и центральным компенсационным течением (скорость до 0,09 м/с). Оказалось, что максимум скорости течения в самом узком месте озера, проливе Сары-Есик наступает через 15 часов и составляет 0,38 м/с. Третий гидрохимический район характеризуется четко выраженной антициклонической циркуляцией, диаметр которой составляет 2/3 ширины озера. В V и VIII гидрохимических районах, относящихся к Восточному Балкашу, выделяются крупномасштабные вихревые течения на фоне общих дрейфовых. Измерения показали, что взаимный обмен водными массами происходит между I и II, II и III, III и IV, VII и VIII гидрохимическими районами, а односторонний переток воды происходит из VI в VII, из V в VI и из IV в V районы озера. Такое явление как нагон отмечается в I, IV, VI и VIII районах озера.