1.1.2. Гидрография и гидрология
Гидрографическая сеть на территории Ямало-Гыданской области развита хорошо. На Ямале реки относятся к двум водосборным бассейнам. Водораздел проходит с севера на юг примерно посредине п-ова, поэтому речной сток распределяется более или менее равномерно по многочисленным водным артериям. Реки западной половины впадают в Байдарацкую губу или непосредственно в Карское море, реки восточной части п-ова — в Обскую губу (рис. 3). Наиболее крупные реки п-ова — Юрибей (длина 450 км), Мордыяха (300 км), Харасавяха (300 км) и Сеяха (165 км).
На Гыданском п-ове десятки небольших по протяженности рек прорезают низкие участки долин с аккумулятивными морскими, аллювиальными и аллювиально-озерными террассами; многие из этих рек впадают непосредственно в морские заливы. Наибольшими по протяженности, площади водосбора и объему годового стока реками п-ова являются Танама (длина 520 км), впадающая в Енисейский залив в районе Бреховских островов, и Юрибей (400 км), приносящий воды в Гыданский залив (рис. 3).
Реки Ямало-Гыданской географической области являются типично равнинными и обычно текут в широких заболоченных долинах. Ширина долин больших рек колеблется от 200–300 м в истоках до 10 км и более — в низовьях. В долинах этих рек развит комплекс террас, состоящий из двух пойменных и надпойменных. Русла рек обычно слабо врезаны и имеют из-за преобладания боковой эрозии корытообразную форму (рис. 4). Термоэрозионное воздействие речных вод приводит не только к существенным переформированиям в самом русле, но и к быстрым его миграциям в пределах поймы за счет подмыва и разрушения берегов, что с наибольшей интенсивностью проявляется в период весеннего паводка.
Большинство рек Ямало-Гыданской области характеризуется средней степенью меандрирования и невысокими скоростями течения. Но на наиболее приподнятых участках увалов и гряд скорости течения возрастают, особенно в период половодья.
Основным источником питания рек области является снежный покров. Во время весеннего половодья сток почти полностью осуществляется за счет талых снежных вод. На тех реках, где образуются снежные забои и сугробы, талые воды принимают участие и в летнем стоке. На севере Гыданского п-ова в подзоне арктических тундр доля снежного питания в годовом стоке составляет около 80 %. В северной части подзоны кустарниковых тундр и в южной — мохово-лишайниковых тундр роль талых вод в годовом стоке уменьшается до 70 %, в предлесотундровой полосе (на р. Щучьей) — до 57 %. Дождевое питание рек значительно уступает снежному, но превышает подземное, причем роль этих источников в годовом стоке понижается с юга на север примерно от 40 до 20 %. В южной части области подземные воды составляют 15 % объема годового стока, на долю дождей приходится 28 %. В северных районах области роль этих источников снижается соответственно до 5 и 15 % годового стока.
Продолжительность периода открытой воды в северных районах области составляет 3,5–4 месяца, в южных — от 6 до 8. Весеннее половодье характеризуется резким и интенсивным подъемом уровня воды, наблюдаются большие разливы рек и затопление поймы. Уровень воды в реках поднимается на
Рис. 3. Карта озерно-речной сети севера Западной Сибири
2,5–3 м. Снижению уровня воды препятствует слабая фильтрационная способность мерзлых грунтов. Объем стока в этот гидрологический сезон достигает 70–78 % годового.
Летне-осенний период на реках области продолжается после спада весеннего половодья до конца сентября на малых реках и до середины октября — на средних и больших. Водность рек в этот период уменьшается, объем стока составляет 20–30 % годового. Пики расходов воды могут наблюдаться при выпадении дождей или активном таянии снега, сохранившегося в оврагах, а также в результате таяния подземных льдов. В целом, поступление воды в реки в осенне-летний период имеет пульсирующий характер.
Наиболее продолжительный и самый маловодный гидрологический сезон на реках рассматриваемой территории — зимняя межень, которая наступает после перехода температуры воздуха через 0 °С и длится от 8,5 месяцев в северных районах до 7–8 месяцев — в южных. Уже в конце сентября — начале октября грунтовое питание рек истощается, расходы воды непрерывно уменьшаются. Сток в зимнюю межень на малых реках колеблется в пределах 0,5–2 % годового, на больших реках — до 8–10 %. Многие небольшие реки значительную часть этого гидрологического сезона вообще лишены стока.
Процессы льдообразования и формирования ледяного покрова развиваются на реках области интенсивно и практически одновременно по всей
Рис. 4. Река Танама (Гыданский п-ов) в среднем течении
длине реки, что обусловлено малыми скоростями течения, небольшими глубинами и незначительными теплозапасами водной массы. Ледяной покров устанавливается, как правило, в течении 2–3 суток — при накоплении суммы температур воздуха порядка минус 10.20 °С. Например, на р. Щучья начало осеннего ледохода приходится на 8 октября, ледостава — на 14 октября. Продолжительность ледового режима на этой реке составляет в среднем 229 дней. На реках с небольшими скоростями течения (менее 0,2 м/с) переохлаждение воды происходит только в самом поверхностном слое, где появляются и смерзаются между собой кристаллы льда («ледяное сало»). В результате такого замерзания формируется ровный кристаллический ледяной покров. На реках, где скорость течения превышает 0,2–0,3 м/с, образование ледяного покрова идет не только на поверхности, но и в глубине потока, с появлением кристаллов внутриводного льда и шуги. На малых реках осеннего ледохода не наблюдается — ледяной покров образуется преимущественно за счет быстрого смыкания заберегов.
Толщина ледяного покрова на реках области в конце зимы зависит от температуры воздуха и притока тепла из водной массы. В мае нарастание толщины льда прекращается даже в суровые зимы. Обычно толщина льда на непромерзающих реках (или участках рек) составляет 90–120 см, однако многие водотоки промерзают полностью. На таких реках или отдельных их участках сток идет по поверхности льда, в результате чего образуются наледи, нередко многослойные.
Сроки очищения рек ото льда колеблются, в зависимости от характера реки и погодных условий в весенний период, со 2–4 июня (ранняя весна) до 7–8 июля (поздняя весна). Ледоход на большинстве рек характеризуется небольшими скоростями движения льда. Средний и густой ледоход бывает обычно лишь на небольших по протяженности (2–5 км) участках при прорывах скоплений льда (заторах). Скорость движения льдин, находящихся на стрежне потока, достигает 2,0 м/с, перемещение основной массы льдин — 0,4–1,4 м/с. На малых реках ледяной покров разрушается на месте, сплывают лишь отдельные льдины. На средних и больших реках образовавшиеся бурные потоки отрывают льдины на промерзших до дна участках, в результате чего образуются заторы льда. После спада уровней воды много заснеженных льдин толщиной 60–120 см остается на песчаных пляжах рек. Таяние этого льда замедляет прогрев воды и, таким образом, тормозит развитие в реках и питаемых их водами озерах гидробионтов, прежде всего фито- и зоопланктона.
Температура воды в реках Ямало-Гыданской области в период открытой воды повторяет ход температуры воздуха. Отклонения наблюдаются только осенью и во время кратковременных похолоданий весной и летом, когда вода оказывается теплее воздуха. Весной в первые дни половодья по мере повышения температуры воздуха происходит прогрев воды в реках. Абсолютный температурный максимум поверхностного слоя воды в реках Ямала и Гыдана не превышает 20 °С. Например, в р. Нурмаяхе температура воды 14 августа 1975 г. составляла 19 °С, в р. Нярмхойяхе 19 июля этого же года — лишь 11,7 °С. Среднеиюльская температура воды в нижнем течении р. Танамы в 1973 г. равнялась 11 °С, с максимумом 17,6 °С 26 июля. Суточные колебания температуры воды в реках области достигают 4 °С.
На территории Ямало-Гыданской географической области расположено несколько десятков тысяч озер разного генезиса и размеров. На Ямале насчитывается более 50 тысяч озер, но только 92 озера имеют площадь более 5 км2. Шесть озер полуострова имеют площадь более 100 км2. Это озера Яррото 1-е (247 км2), Нейто 1-е (215 км2), Ямбуто 1-е (169 км2), Яррото 2-е (154 км2), Ямбуто 2-е (119 км2) и Нейто 2-е (116 км2). В центральной части полуострова выделяют большую группу озер Нейто — Ямбуто, южнее ее — группу озер Яррото. Обе группы расположены в районах плоских и пологоувалистых слабозаболоченных равнин субарктической тундры. Черты уровенного и ледового режима озер сходны. В отличие от этих озер, для района малых озер в северной части Ямала характерны большая заболоченность и арктический тип тундры.
Гыданский п-ов также изобилует озерами, большинство из которых имеют небольшие размеры, мелководны и нередко промерзают до дна. На возвышенных водораздельных участках расположены наиболее крупные озера, которые являются проточными и соединяются реками с морскими водами. Из них оз. Периптавето (площадь водного зеркала 97,2 км2) соединяется р. Есяяхе с Юрацкой губой, озера Хасейнто (86,4 км2), Хучето (41,4 км2) и Ямбуто (160 км2) — р. Гыдой с Гыданским заливом.
Наиболее крупные озера Ямало-Гыданской оласти расположены на высоких морских террасах. На этих же высотах находятся и термокарстовые и реликтовые озера эрозионного происхождения, которые особенно широко распространены на более низких геоморфологических уровнях. На лайдах — широких низменных пространствах у устьев северных рек или по побережью моря в тундрах, заливаемых морской или речной водой, развиты лагунные озера, относящиеся к группе реликтовых, на формировании которых сказалось влияние моря. В целом, озерность на высоких морских террасах больше, чем на низких геоморфологических уровнях.
Котловины большинства озер Ямало-Гыданской области сравнительно глубоко врезаны в толщи многолетнемерзлых пород, имеют крутые невысокие берега, разнообразны по размеру, но в основном округлой формы (рис. 5). Глубины колеблются в различных озерах от 4 до 30 м, в некоторых больших озерах — до 50 м. Рельеф дна многих озер отличается большой сложностью, что обусловлено неравномерностью вытаивания инъекционных ледяных образований. До 50–60 % площади дна занимают малопродуктивные в гидробиологическом отношении песчаные и илисто-песчаные грунты.
Основной источник питания озер, как и рек, — талые воды. В меньшей степени питание осуществляется за счет дождей. Роль грунтовых вод в питании озер незначительна и для большинства из них наблюдается только в теплый период года. Почти во все сточные и бессточные озера приток талых вод происходит с незначительных по площади водосборов, представленных склонами озерных котловин и поверхностью ледяного покрова самих водоемов. Исключением являются проточные озера, в которые талые воды поступают из бассейнов питающих их рек.
Самые высокие уровни воды отмечаются в озерах во время их очищения от ледяного покрова. После этого происходит медленное понижение уровня, лишь иногда прерываемое небольшими (на 1,5–2,0 см) повышениями во время дождей. Амплитуда колебаний уровня воды в течение года в бессточных озерах не превышает 10 см, в сточных озерах она гораздо больше — до 50 см. В случае переполнения озер, расположенных в непосредственной близости от берегов реки, возможны размывы талыми водами участков суши между озером и руслом реки. В этом случае воды озера полностью или почти полностью сбрасываются в реку.
Процесс льдообразования на озерах начинается сразу после установления осенью отрицательных температур воздуха. Раньше других замерзают небольшие и мелководные озера, затем ледяной покров постепенно формируется на больших и глубоких. Озера, расположенные в арктической тундре, замерза
Рис. 5. Озера Гыданской тундры в бассейне р. Танама
ют в третьей декаде сентября — начале октября, озера подзоны субарктических (мохово-лишайниковых и кустарничковых) тундр — во второй половине октября. Толщина льда на озерах в конце зимы колеблется от 110 до 210 см. Вскрытие и очищение озер ото льда происходит в направлении с юга на север. Раньше всех от ледяного покрова освобождаются малые озера, затем средние и в последнюю очередь большие. Полное очищение от ледяного покрова небольших (менее 5 км2) озер в южной части Ямала в периол 1987–1991 гг. происходило в среднем во второй декаде июня, в центральных районах Ямала — в первой пятидневке июля. Средние по размерам (5–50 км2) озера на юге этого полуострова очищались ото льда в конце третьей декады июня — первой декаде июля, в центральной части — в конце второй декады июля. При поздней весне очищение озер происходит на одну-две недели позже указанных сроков, при ранней весне — на 5–10 дней раньше. В третьей декаде июля ото льда освобождаются самые большие озера, а также озера, расположенные в арктической тундре. Период открытой воды в озерах Ямала и Гыдана длится не более трех месяцев.
Основными чертами термического режима озер Ямала-Гыданской области являются незначительная степень летнего нагревания водной массы, ее быстрое осеннее охлаждение, низкие температуры воды в период ледового режима. Прогревание озер начинается после освобождения ледяного покрова от снега (подледный радиационный нагрев). В южной части Ямала это происходит в третьей декаде мая, на озерах Центрального Ямала и на озерах Гыдана — в конце первой — начале второй декады июня. В годы с поздней весной процесс начинается на одну-две недели позже. Среднегодовая температура воды в озерах составляет 1,5–2 °С, максимальная летом в поверхностном слое — не более 15–20 °С.