1.1. Устьевая область реки

Слово «устье» означает в русском языке, по В. А. Далю, край отверстия, трубки, раструб, жерло и происходит от слов «уста» (рот человека). Устье реки − это место впадения реки в океан, море, озеро, водохранилище, другую крупную реку. Такая трактовка данного понятия широко используется как в отечественной, так и в зарубежной научной, учебной и справочной литературе.

По В. Н. Михайлову [1997], устьевая область реки (устье реки) − это «особый географический объект, охватывающий район впадения реки в приемный водоем (океан, море, озеро), обладающий специфическим строением, ландшафтом и режимом и формирующийся под воздействием устьевых процессов: динамического взаимодействия и смешения вод реки и приемного водоема, отложения и переотложения речных и частично морских наносов, приводящих к образованию устьевого конуса выноса, а нередко и дельты». В качестве основных особенностей устьевой области реки как географического объекта В. Н. Михайлов [1997] называет следующие.
1. Устьевая область занимает часть нижнего течения реки (включая дельту, если она имеется) и часть прибрежной зоны приемного водоема (устьевое взморье). Весьма сложная и изменчивая гидрографическая сеть представлена в устьевой области совокупностью водотоков (река в пределах устьевого участка, рукава и протоки дельты, проливы, искусственные каналы и др.) и водоемов (дельтовые и придельтовые озера, болота, плавни, соленые марши, устьевые лиманы и лагуны, заливыкуты, открытая часть устьевого взморья и др.). На устьевом участке реки преобладает речной гидрологический режим, но на него активно влияет приемный водоем. На устьевом взморье доминирует гидрологический режим, свойственный приемному водоему, на который влияет река.

2. В устьевой области реки преобладают аккумулятивные формы рельефа, низкие, затопляемые водами реки, а иногда и приемного водоема, прибрежные пространства, сложенные взаимопроникающими толщами речных, морских и озерных отложений.
3. В пределах устьевой области реки обычно преобладают специфические почвы и растительный покров преимущественно болотной и луговой почв и водной или влаголюбивой растительностью. Ландшафт участков суши в пределах устьевой области реки часто резко отличается от ландшафта окружающей местности и азонален, особенно в географических зонах с недостаточным увлажнением.
4. Почти все процессы, наблюдающиеся в пределах устьевых участков рек, неразрывно связаны с водой и поэтому могут быть названы в широком смысле гидрологоэкологическими. Наиболее важными и определяющими устьевыми процессами являются динамика и смешение речных и морских вод: формы сопряжения уровней воды в реке и море, условия формирования подпора и спада на устьевом участке реки, закономерности распространения в реку приливов и нагонов, распределение и перераспределение стока воды между рукавами дельты, заполнение дельт водами половодья.
Устьевые области рек, впадающих в океаны, моря и крупные озера, весьма разнообразны и по строению, и по гидрологическому режиму. Связано это, вопервых, с морфологическими особенностями устьевого участка реки и устьевого взморья, вовторых − с особенностями гидрологического режима устьевого участка реки (и самой реки) и устьевого взморья (и самого моря). Поэтому при типизации устьевых областей рек используют комплекс признаков, относящихся к строению и режиму обеих частей устьевой области реки − устьевому участку и устьевому взморью. По морфологическим признакам устьевые участки рек подразделяют на бездельтовые и дельтовые, а устьевые взморья − на открытые и полузакрытые (эстуарные).
Границы устьевой области реки выделяются по активному проявлению устьевых процессов. Речная (верхняя) граница устьевой области или ее вершина определяются либо по максимальной дальности распространения в реку колебаний уровня морских приливов и ветровых нагонов при меженном речном стоке (пример − устья Оби, Енисея), либо по месту, где начинается разветвление русла реки на дельтовые рукава, если колебания уровня воды морского происхождения сюда не доходят (пример − устье Лены). В первом случае между речной границей устьевой области и вершиной дельты находится придельтовый участок реки. Во втором случае речная граница устьевой области реки и вершина дельты совпадают.
Морская (нижняя) граница устьевой области реки или внешняя граница устьевого взморья выделяется по максимальной дальности распространения в море внешней (мористой) части зоны смешения речных и морских вод в поверхностном слое. Проводится эта граница условно по положению изогалины, равной приблизительно 90 % солености воды сопредельной части моря при повышенном речном стоке, например, при расходах воды половодья 10 %ной обеспеченности. Часть акватории приемного водоема, лежащая за пределами границ устьевого взморья, но все же подверженная заметному опресняющему влиянию речного стока, называется предустьевым пространством моря. Устьевой участок реки и устьевое взморье разделяются морским краем дельты, т. е. линией, огибающей дельту и прилегающие к ней острова, или устьевым створом в случае бездельтового устьевого участка. На устьевом участке также выделяют: приливный и нагонный участки, участок с обратными течениями и с осолоненными водами. Если приливы (или нагоны) распространяются выше вершины дельты, то длина устьевого участка реки совпадает с длиной приливного (или нагонного) участков. На устьевом взморье выделяют два района: 1) пресноводный (участок транзита речных вод) с соленостью воды до 1 ‰ (иногда до 2 ‰) и 2) районы смешения речных и морских вод (стоковых, стокововетровых, стоковоприливных, ветровых, приливных течений) [Михайлов, 1997].
Устьевая область реки может рассматриваться как «промежуточная» экосистема, функционирование которой определяется как внутренними специфическими устьевыми процессами, так и условиями на внешних границах системы (входах системы), т. е. речными факторами (прежде всего стоком воды, наносов, растворенных веществ, тепла) на верхней (речной) границе устьевой области и морскими факторами (прежде всего уровнем моря, течениями, волнением, соленостью воды) на нижней (морской) границе устьевой области.
Устье реки и прежде всего дельта − это система водотоков и водоемов, взаимосвязанных гидравлически и морфологически; любые естественные и особенно антропогенные изменения в этой системе (размыв, занесение, искусственное углубление, спрямление, перекрытие рукавов) передаются на всю систему, причем как поперек, в смежные системы водотоков, так и вниз и вверх по течению, вплоть до вершины дельты.
Экосистема устья реки, как и любая другая водная экосистема, состоит из абиотической и биотической блоков, причем их характеристики для устьевого участка реки (дельты) и устьевого взморья заметно отличаются. К числу основных гидрологоэкологических характеристик абиотического блока устьевой экосистемы относятся: уровень воды, температура воды, скорости ветровых и стоковых течений, содержание растворенных и взвешенных веществ, свойства донных грунтов, расходы воды и наносов, морфометрические характеристики водотоков, площади заливания дельты. К основным характеристикам биотического блока экосистемы устья реки следует отнести видовой состав и степень таксономического и экологического разнообразия гидробионтов, уровень их развития (численность и биомасса), показатели продукции авто и гетеротрофов и др. Единство устьевой экосистемы проявляется во взаимодействии ее абиотических и биотических компонентов. С одной стороны, биоценоз устьевой области реки в значительной степени зависит от таких параметров водной среды, как температура и прозрачность воды, скорость течения водотока, химический состав воды (в том числе количество растворенных и взвешенных биогенов), концентрация кислорода и углекислого газа. А с другой стороны, микроорганизмы, растения и животные, входящие в состав биоценоза, оказывают существенное влияние на характер и величину проявления целого ряда абиотических характеристик устьевой области реки.
Характеризуя устья рек как особые природные объекты, необходимо отметить два важных аспекта их функциональной роли в глобальных процессах взаимодействия вод суши и океана, в воспроизводстве органического вещества. Вопервых, устьевые области рек выполняют роль природных барьеров (седиментационных, морфологических, геохимических и гидробиологических) между реками и морями. Здесь отлагается значительная часть приносимых реками наносов, задерживаются и накапливаются растворенные в воде вещества, включая загрязняющие; химический состав вод быстро трансформируется из речного (гидрокарбонатнокальциевого) в морской (хлориднонатриевый). Вовторых, благодаря большому количеству приносимых рекой биогенных веществ, высокой степени турбулентности вод, хорошо прогреваемому мелководью, особенностям солевого режима и др. устьевые области рек являются одними из наиболее биопродуктивных районов на Земле [Михайлов, 1997].