ИСТИНА

В рамках проекта предполагается рассмотреть условия формирования и транспорта наносов в специфических природных условиях вулканических территорий на примере рек полуострова Камчатка. Реки полуострова характеризуются сложным режимом стока воды и наносов с уникальной внутрисезонной динамикой и постоянными пульсационными изменениями. Режим стока воды и наносов отличается от других регионов значительной пространственной изменчивостью и повышенной ролью местных геологических, ландшафтных и гидрогеологических условий. Геологическая молодость многих крупных рек, чьи долины были сформированы в позднем голоцене, проявляется в невыработанности продольных профилей рек и неразвитости их пойменно-террасных комплексов. Большинство рек региона имеют крайне неустойчивое русло, что в связке с высокими модулями стока половодья приводит к значительным ежегодным русловым переформированиям на отдельных участках рек. Низкая плотность материала, формирующего русловой аллювий, обуславливает высокие скорости движения грядового рельефа. Вышеописанные факторы приводят к проявлениям опасных и специфических русловых процессов, развитие которых вовлекает дополнительные объемы материала в транспорт. Также предполагается рассмотреть влияние хозяйственной деятельности на транспорт наносов – как в результате прямого воздействия на поток при горнодобывающей деятельности, строительстве линейных переходов через реки, так и опосредованного, вызванного расположением в пределах речных долин населенных пунктов, эксплуатацией сооружений водозабора и водоочистки и сооружений инженерной защиты, а также организацией речного рыбного промысла. Основные задачи проекта состоят в комплексном изучении условий формирования стока и особенностей транспорта наносов на бассейнах рек различного порядка. Необходим учет специфических факторов, влияющих на сток наносов и русловые переформирования – карчехода и сопутствующего ему формирования заломов, которые играют важную роль при перераспределении стока воды в пределах пойменно-русловых комплексов, нерестового хода рыб, вовлечения пирокластических материалов в сток наносов при извержениях вулканов и других. Для оценки темпов русловых деформаций и объемов поступающего материала планируется использовать гидродинамическое и бассейновое моделирование и методики ландшафтного дешифрирования растительности по многоканальным космическим снимкам в сочетании с материалами натурных наблюдений на объектах. Полученные методы количественной оценки интенсивных русловых переформирований и определения региональных фоновых показателей поступления материала в реки смогут быть использованы для обоснования системы нормирования последствий опасных гидрологических явлений для речных экосистем рек вулканических территорий, а также планирования и осуществления мер, направленных на снижение риска социальных, экономических и экологических ущербов.

- Для рек полуострова Камчатка описаны экстремальные и специфические проявления русловых деформаций, каталогизированы специфические факторы и процессы, формирующиеся в условиях вулканического генезиса территории. - Произведена количественная оценка объемов материала, вовлеченного в транспорт наносов вследствие размыва берегов, для рек различного типа и местоположения в пределах полуострова. - Для реки Камчатка произведены расчеты бассейновой и русловой составляющих стока наносов, выполнено сравнение с данными наблюдений и получена оценка объемов аккумуляции и транспорта влекомых наносов. -Проанализированы опасные русловые процессы, приводящие к возникновению чрезвычайных ситуаций в населенных пунктах и на участках прохождения транспортной инфраструктуры. - Проведена интегральная оценка воздействия половодий различных обеспеченностей на русловой режим рек и переформирования разветвлений - Проведена оценка распространения русел рек различного морфодинамического типа, описание проявлений русловых процессов, характерных на различных их участках, и определение характерных темпов размыва - Получены новые данные о зависимостях между расходов воды и ее мутности для малых рек территорий современного вулканизма и выявлены уникальные геоморфологические особенности их долин - Апробировано применение гидродинамического моделирования для оценки вертикальных деформаций и особенностей транспорта наносов.

В условиях сочетания значительного количества азональных факторов, влияющих на русловые процессы и сток наносов, полуостров Камчатка и его водные объекты являются хорошим модельным полигоном для применения разрабатываемой автором и коллегами концепции экстремальных и специфических русловых процессов, выделяющихся в рамках общей теории русловых процессов. Полуостров Камчатка выделяется среди остальных регионов России уникальностью водного режима рек, связанной с расположением водных объектов на территории проявления современного вулканизма. Подавляющее большинство рек южной части полуострова (к югу от вулкана Шивелуч) в той или иной мере испытывает (или испытывало в недалеком прошлом) влияние вулканизма на свой водный режим, что проявляется в изменениях как годового хода стока воды и наносов, так и морфометрических показателях долин. Вызванные вулканизмом воздействия на речные системы проявляются в различных временных масштабах – импактном, сезонном, многолетнем, вековом. Проявления местных вулканических факторов приводят к чрезвычайно большой дифференциации условий формирования стока наносов на небольших территориях. Основными признаками экстремальных русловых процессов являются: 1) неожиданность и непредсказуемость возникновения; 2) высокие (катастрофические) темпы русловых деформаций; 3) увеличенная или, наоборот, крайне малая продолжительность события; 4) преимущественно разовое возникновение события, или его проявление в периодическом цикле, но с непредсказуемыми темпами. Это приводит к нарушениям устоявшихся связей между параметрами русла и факторов русловых процессов и, как следствие, к неожиданным резким перестройкам русла. Являясь завершающим звеном в цепочке явлений, связанных со стоком воды, они определяются экстремальными экологическими ситуациями, хотя по своей результативности не всегда с ними коррелируют, и условиями, в которых протекают реки и которые определяют специфику русловых процессов. В ряде случаев экстремальные проявления русловых процессов возникают под влиянием отличающихся от обычных условий формирования русел или факторов, которые не характерны для всей или большей части длины рек. В то же время такие специфические формы проявления русловых процессов не всегда могут быть соотнесены с экстремальными и даже в большинстве своем таковыми не являются. Таким образом, специфические русловые процессы – процессы, возникающие в особых условиях, отличающихся от типичных для данной природной зоны, региона, реки или формы русла и имеющие ограниченное распространение. Их выявление, анализ и описание требуют учета многих факторов, так или иначе влияющих на систему “поток-русло” и определяющих переформирования, отличающиеся от характерных для данного типа русла или нарушающих их закономерный ход. При прочих равных условиях специфические русловые деформации приобретают экстремальный характер на реках с повышенной амплитудой расходов воды и наносов. Резкие изменения мощности потока приводят к неоднократному прохождению в течение года руслоформирующих расходов, что приводит к постоянным перестройкам русел. На малых и средних реках в горных странах, где выпадает значительное количество осадков и происходит интенсивное таяние ледников и снегов, наблюдаются паводки критического объема, при которых руслоформирующие расходы соответствуют пикам гидрографа, что нехарактерно для тех же рек ниже по течению. При их прохождении происходит полное изменение морфологии русла, сопровождающиеся значительными вертикальными и горизонтальными деформациями. Наложение вулканических факторов друг на друга вызывает уникальность руслового режима каждого отдельного водного объекта. При этом посты стационарных наблюдений находятся преимущественно в равнинных нижних частях бассейнов, в результате чего вулканические воздействия на водный и русловой режим рек проявляются лишь в самом общем виде. Поэтому для их оценки возникает необходимость в проведении специальных экспедиционных исследований и иных подходов, которые позволяют делать региональные обобщения с учётом положения водных объектов в русловой сети. Специфика русловых процессов на реках вулканических областей определяется также малой плотностью наносов, состоящих из пирокластического материала, с их высокой пористостью, быстротой истирания и дробления частиц, что определяет меньшую крупность руслообразующих наносов по сравнению с реками невулканических районов. Извержения вулканов сказываются в специфике развития русел рек, дренирующих их склоны. Происходящее при этом резкое увеличение мощности потока из-за таяния ледников, конденсации осадков, капиллярного подъема грунтовых и ювенильных вод, рост объемов стока наносов, изменение их фракционного состава, что приводит к активизации размыва ниже по течению. При наличии ледников в эруптивной зоне и их взаимодействии с лавой происходят фреатические взрывы с мгновенным таянием значительных объемов льда, что сопровождается формированием новых русел. Все это является причиной возникновения лахаров – гиперконцентрированных водных потоков большой мощности, воздействие которых приводит к изменению поперечного сечения русел рек и их продольного профиля. При продолжительной вулканической активности эрозионные врезы заполняются мелкодисперсным изверженным материалом, неустойчивым к размыву. Резкое увеличение стока воды влечет за собой еще больший рост стока наносов на горных реках с галечно-валунно-глыбовым составом наносов. На спаде уровней мощность потока становится недостаточной для их транспорта, что приводит к быстрой их аккумуляции и изменению морфологического облика русла. Это наблюдается также при интенсивном размыве берегов, селевых выносах, сходе осыпей со склонов и при вулканических событиях, вызывающих местное поступление обломочного материала в реки. Так, взрывное извержение вулкана Безымянный (п-ов Камчатка) с обрушением его конуса привело к поступлению огромного количества твердого материала в речную сеть, были сформированы внутренние дельты при впадении дренирующих вулкан рек и ручьев в р. Камчатку, русло которой претерпело существенные изменения. Одновременно русло главной реки из-за катастрофически высокого паводка врезалось и сформировало ущелье глубиной до 60 м. В лесной зоне полуострова дополнительными факторами размыва берегов являются разрушение грунтов корневой системой и транспорта попавшей в поток древесины, что, с одной стороны, ускоряет размыв берегов, а с другой – приводит к русловым деформациям в местах заломов. В зависимости от состава леса, общей массы древостоя, степени залуженности/залесенности берегов и высоты берегового уступа над меженным уровнем наличие растительности может как противодействовать размыву, так и значительно ему способствовать. В регионах с повышенным увлажнением высокие скорости формирования пионерной растительности приводят к ускоренному закреплению прирусловых отмелей и снижению их подвижности. В периоды увеличения водности возникают новые пойменные сегменты, на которых при последующих периодах низкой водности происходит быстрое (за 4-5 лет) закрепление растительностью, обусловленное региональными особенностями вегетации. Для развития растительности в условиях перманентных переформирований русла характерна следующая сукцессионная цепочка: через 5-7 лет после закрепления осередка он покрывается густой порослью кустарничковой ивы, затем после формирования дернового слоя ива сменяется каменной березой и ольхой. При дальнейшем развитии почвенного покрова на острове могут появиться отдельные экземпляры тополя или лиственницы, оказывающие укрепляющий эффект на поверхность островов. В зависимости от расположения участков крупной растительности в пределах островов формируется сеть пойменных проток, заполнение которых приводит к уменьшению гидравлической напряженности на берегах островов. Последующее зарастание островов высоким древостоем и рост их средней высоты в ближайшей перспективе приводит к уменьшению устойчивости берегов к размыву в связи с большей площадью эрозии на единицу древесной растительности. На реке Камчатка анализ развития крупныз сегментных излучин показал, что при формировании спрямляющей излучину протоки активная аккумуляция и повышенные темпы вегетации и развития сукцессий приводят к полной изоляции старичного комплекса, формированию почвенно-растительногого покрова и вхождению участка в состав пойменного массива за период сопоставления (45 лет). Реки полуострова, протекающие в зоне воздействия вулканогенных факторов, можно разделить на участки и классы по особенностям формирования стока наносов. В верхних звеньях русловой цепи преобладает эрозия, к таким рекам относятся малые реки лахаровых долин (р.Сухая Елизовская, здесь и далее – пример обследованных участниками гранта рек) и малые реки с горными руслами (р.Фальшивая). Средние звенья являются зоной транспорта наносов с чередованием эрозии и аккумуляции. Среди них можно выделить малые водотоки, дренирующие подземные горизонты вулканических построек (р. Пиначевская), средние реки с невыработанным продольным профилем и большой долей площади водосбора под активными вулканическими комплексами (р.Налычева), средние и крупные реки с заложением долин по крупным тектоническим разломам (р.Камчатка) и средние и крупные реки с вулканогенным генезисом долин (р.Авача). В нижних звеньях русловой цепи происходит аккумуляция и вынос материала в приемный водоем, можно различать устьевые области крупных рек (р.Озерная), устьевые области малых и средних рек (р.Жировая) и внутренние дельты (Сухая Козыревская) В связи с большим разнообразием условий формирования стока наносов для создания алгоритмов расчета стока были выбраны опорные объекты, на которых максимально наблюдается воздействие специфических факторов. В качестве опорных объектов были использованы: ∙ Река Камчатка – крупнейшая река полуострова, преобладающий тип русла – широкопойменный меандрирующий; ∙ Река Авача – полугорная река с неустойчивым руслом, протекающая в области распространения вулканических пород, преобладающий тип русла – русловая многорукавность; ∙ Река Колпакова – полугорная река, протекающая по приморской равнине, преобладающий тип русла – пойменно-русловая многорукавность; ∙ Реки Сухая Елизовская и Кабеку – водотоки, дренирующие склоны активных вулканов с руслами, сформированными лахаровыми и пирокластическими потоками, преобладающий тип русла – блуждающее с осередковыми разветвлениями. Река Камчатка – самая длинная и полноводная река полуострова, на большем своем протяжении являющаяся равнинной рекой, протекая по Центрально-Камчатской депрессии и имеющая свободно меандрирующее широкопойменное русло. После поворота на восток река начинает течь по разлому между двух мощных вулканических построек – Ключевской и Шивелуча, пересекая меридиональную рифтовую депрессию Хапицын Дол. Бассейн реки представляет собой обширную горную страну с различными типами ландшафтов – от широких равнин до столовых возвышенностей и стратовулканов. В формировании рельефа главную роль сыграли тектонические и вулканические процессы, сама р.Камчатка является сравнительно молодой рекой. В бассейне реки расположены одни из самых крупных вулканов и вулканических хребтов Камчатки, в связи с чем значительное распространение получило современное оледенение (площадь ледников в бассейне 298 км2). Гидрологический фактор является ведущим в формировании русла реки Камчатка однако, заметна роль фактора вулканизма, который обусловливает цикличность врезания и аккумуляции русла реки, что подтверждается анализом кривых Q=f(H). При этом вниз по течению р.Камчатки по мере увеличения площади водосбора, подверженной активным вулканическим воздействиям, степень влияния вулканизма на вертикальные русловые деформации увеличивается. Для анализа был взят участок долины реки длиной 542 километра от поселка Шаромы, выше которого русло реки приобретает полугорный характер и свойственные ему пойменно-русловые разветвления, а также в связи с увеличением количества притоков резко падает водность реки и, следовательно, интенсивность эрозионных процессов в ее русле. Нижней границей был выбран створ поселка Ключи, ниже которого на реке формируется обширное разветвление со сложной структурой, значительно трансформирующее общие характеристики стока наносов. Расчетные значения привязывались к имеющимся данным наблюдений за стоком взвешенных наносов по постам Козыревск и Большие Щеки, находящихся соответственно выше и ниже исследуемого участка. Среднемноголетний годовой сток наносов был рассчитан для замыкающего створа по графикам связи Q=f(S). Анализ разностно-интегральных кривых стока наносов для данных створов показал наличие периода повышенного стока наносов, начавшегося в 60-е годы XX века, таким образом, покрытый данными ДЗЗ анализируемый период можно считать однородным. Была произведена оценка русловой и бассейновой составляюшей стока наносов. Оценка русловой эрозии производилась путем сопоставления контуров русла по привязанным снимкам 1964-1975 годов программы KeyHole и современным снимкам различных аппаратов. Анализ русловых процессов в нижнем течении бассейнов притоков р. Камчатка и эпизодических наблюдений за мутностью расположенных на этих притоках постов показал, что значительная часть материала руслового генезиса откладывается непосредственно на нижележащих участках разветвленного русла в среднем и верхнем течениях рек и, таким образом, минимально влияет на баланс наносов в их нижних частях, что подтверждается отсутствием или минимальными модулями размывов на этих участках. Таким образом, для настоящего исследования вклад бассейнов притоков главной реки в ее баланс наносов принимался незначительным и не включался в расчет. На исследуемом участке долины был выявлен 571 участок размыва русла, превышающий возможную погрешность обработки. Общая площадь данных участков за период сопоставления составила 23,5 км2 территории, что соответствует в среднем площадям размыва в 670 тыс. м2/год. Анализ распределения данных участков по территории показывает, что в силу различных специфических факторов достаточно большая протяженность берега (37% длины левого и 44% длины правого берега) подвержены размыву. В целом по длине участка наблюдается устойчивая связь между уклоном реки и темпами деформаций, максимальные скорости размывов наблюдается в верховьях и уменьшаются вниз по течению вместе с уклонами. Вместе с тем, общий объем русловых деформаций зависит от морфодинамических параметров отдельных участков русла и гранулометрии русловых и пойменных отложений. В частности, максимальный вклад (в т/км) дает участок широкопойменного русла со свободным меандрированием, в пределах которого преобладают развитые сегментные излучины, формирующийся в условиях сложенной слоистым материалом различной крупности поймы с преобладанием крупных фракций. Ниже по течению с вхождением долины реки в область активного современного вулканизма состав руслоформирующих и пойменных отложений меняется на более мелкие фракции, в результате чего ниже участков размыва значительно уменьшается транспортирующая способность потока. На данном участке горизонтальные деформации имеют меньшие темпы, наблюдается прогрессивное смещение островов вниз по течению в результате движения макрогряд руслового рельефа. По длине реки размывы вершин излучин составляют 69% от общего объема поступающего в результате эрозии берегов материала. Можно отметить значительный вклад участков прорыва излучин (13% от общего объема) как непосредственно в сток наносов, так и в интенсификацию размывов ниже по течению. Согласно расчетам для бассейновой составляющей стока наносов, среднегодовые темпы эрозии почв для бассейна р. Камчатка составляют 3.75 т/га. Большая часть территории, в соответствии с ГОСТ 17.4.4.03–86, принадлежит к 5 классу эрозионной интенсивности. Сюда попадают все склоны Восточного и Срединного хребтов) из-за крутых улонов и выоской эродируемости почв, сама долина реки относится к 1ому классу интенсивности. Рассчитанные по ЦМР коэффициенты доставки наносов позволили восстановить бассейновую составляющую среднегодового стока наносов в замыкающих створах: в пос. Ключи 1.2 млн. т, в Усть-Камчатске — 1.34 млн. т. Рассчитанные объемы бассейнового и руслового вклада в сток наносов позволяют провести сравнение с наблюденными на гидрологических постах величинами. При общем объеме стока наносов для поселка Ключи в 2,2 млн.т/год доля бассейновой составляющей равна 55%, или 1,2 млн.т/год. Общий объем материала руслового происхождения с учетом изменяющихся по длине реки высоты бровки размыва над дном русла и плотности материала пойменного аллювия может быть оценен в 3,5 млн.т/год. Таким образом, 2.5 млн тонн из этого объема расходуются на аккумуляцию в русле и пойменных массивах (ее величины оценить достаточно сложно с учетом высокой динамики русловых форм) и транспорт во влекомой форме. В связи с прохождением всего стока наносов р. Камчатка через единый створ ниже поселка Ключи, проведенные наблюдения за изменениями рельефа дна позволяют произвести количественную оценку транспорта влекомой фракции твердого материала в пределах бассейна. Выявлено, что за меженный период на дне накапливается слой наносов толщиной до 6 метров, размываемый и выносимый ниже по течению при прохождении половодья. Совместный анализ аккумулятивно-эрозионных планов и кривой руслоформирующих расходов воды) показывает, что размыв происходит при расходах воды ниже 10% обеспеченности. Также получены количественные оценки транспорта материала в отдельные периоды. Циклические вертикальные деформации на участке (до +6 см/год) значительно превосходят фоновое направленное врезание (-1см/год), так как на протяжении короткого участка реки в 110 км в Камчатку разгружаются водотоки Ключевской, Толбачикской групп вулканов, Кизимена и Шивелуча, привнося значительное количество материала. Таким образом, в верхних звеньях речной сети режим русловых переформирований определяется проявлениями местных вулканических факторов, концентрация которых приводит к экстремальным проявлениям горизонтальных и вертикальных деформаций с амплитудами до 5 м в плане и до 1-2 м в профиле. В пределах долины реки Камчатки находится большое количество населенных пунктов, в которых наблюдается или прогнозируется катастрофическая ситуация, связанная с размывом берега. Выявлено, что в поселке Долиновка за рассматриваемый период было смыто 30% территории. Частичные разрушения наблюдаются в селах Майское, Кирганик. В результате разрушения берега были полностью оставлены села Красный Яр, Крахча, совхоз Марка и большое количество небольших населенных пунктов и заимок. Постоянного переноса требуют транспортные коммуникации и переправы, от которых во многом зависит жизнедеятельность некоторых поселений. Для реки Авача выявлено преобладающее влияние баланса наносов, формирующегося в основном в результате перемещения массы эродированного материала вниз по течению, на интенсивность переформирования русла. Неустойчивому многорукавному руслу р. Авачи свойственны высокие темпы переформирований берегов, достигающие 40 м/год. Горизонтальные русловые деформации в условиях разветвлений имеют 6-7-летний цикл формирования крутых сегментных излучин и их спрямления. Определено, что главными гидрологическими факторами, влияющими на переформирования неустойчивой русловой сети среднего течения р. Авача, являются: максимальный расход, слой и объем стока за половодье. Выявлена выраженная связь (R>0.8) между максимальными значениями расхода воды и объема половодья за исследуемые периоды и коэффициентами переформирований. Максимальные переформирования русла, в ходе которых происходит преобразование около 80 % русловой сети, соответствуют периодам прохождения максимального стока (критические величины Wпол>3000 млн. м3; Qmax>700 м3/с). Выделен комплекс локальных факторов, комплексное возникновение которых на отдельных участках при прохождении половодья приводит к активизации процессов русловых переформирований: А) перераспределение мощности отдельных проток при изменениях общего расхода воды; Б) возникновение подпорных явлений в устьях второстепенных проток; В) особенности формирования и размещения древесных заломов и их высокая руслоформирующая роль; Г) возрастание поступления наносов в результате эрозионных процессов на вышележащих участках реки. Полученные при сопоставлении разновременных снимков объемы материала, поступившего в русло в результате плановых деформаций на неустойчивом участке реки хорошо согласуются с данными повторных съемок глубин, показавших соответствие объемов (в т/год) и толщины слоя аккумуляции на соседних участках реки (м/год). Таким образом, дана количественная оценка русловых переформирований пойменно-русловых разветвлений полугорных рек и показано, что на подобных объектах основным видом транспорта наносов является их перемещение во влекомой форме, в то время как взвешенный сток не испытывает значительных воздействий от русловой эрозии (что подтверждается ежегодными съемками мутности воды на разных участках реки и данными наблюдений на постах УГМС). Возрастающая хозяйственная нагрузка на пойменно-русловые комплексы реки привела к тому, что участились случаи опасных проявлений гидрологических и русловых процессов. Зафиксировано влияние стока наносов и русловых процессов на реке на объекты хозяйственной инфраструктуры – наблюдаются активные размывы берегов в пределах населенных пунктов, приведшие к смыву отдельных построек и угрожающие территории главного краевого водозабора, изменяющаяся гидравлическая структура потока несет реальную угрозу для перехода трубопровода и потенциальную угрозу для береговым устоев и опор мостовых сооружений. В то же время показано, что строительство мостового перехода и противопаводковых защитных дамб на реках такого типа оказывает существенное влияние на русло и происходящие в нем процессы – в частности, тип русла в реке сменился с пойменно-многорукавного на пойменно-русловое разветвленное, центр тяжести разветвленного участка сместился ниже по течению, в связи с вынужденным увеличением аккумуляции начали активизироваться пойменные протоки. Для отдельных участков нестабильного русла реки в программных комплексах River и iRIC было проведено двумерное гидродинамическое моделирование развития эрозионно-аккумулятивных процессов и деформаций нестабильных русел различных типов (прямолинейного и разветвленного) в условиях повышенной водности, позволяющее прогнозировать векторы и объемы деформаций и оценивать вероятность развития опасных гидрологических процессов, в частности, размыва берегов в пределах населенных пунктов. Его результаты подтвердили локальную аккумуляцию значительной части материала, сформировавшегося в результате эрозии берегов, непосредственно в пределах модельных участков. Различные сценарии начальных условий (характеристик половодий различной обеспеченности, включая сценарии с обеспеченностью менее 1% и с продолжительностью более 100 суток) показали изменение формы продольного профиля отдельных проток как в сторону выработанного (при резком повышении водности, что характерно для новообразованных проток), так и в сторону выпуклого (в связи с активной аккумуляцией). Наблюдаемое в реальности циклическое смещение плесовых ложбин вниз по течению (с темпами до 20 метров в год) также наблюдалось в ходе реализации модельных сценариев. Общим результатом различных сценариев моделирования стало наблюденное перестроение русловой сети на отдельных участках и случайное смещение динамической оси потока, зависящее от интенсивности аккумуляции и изменений мощности потока. На основании полевых работ 2016 года и предшествующих им исследований были изучены особенности водно-руслового стока высокогорных звеньев гидрографической цепи рек, протекающих в пределах участков активной вулканической деятельности (на примере рек Сухой Елизовской (Авачинская группа вулканов) и Кабеку (влк.Шивелуч)). Выявлена четкая связь между внутригодовым гидрографом реки и ходом радиационного баланса, обуславливающего таяние снега и льда в верхних частях бассейнов, в то же время, не обнаружено заметного влияния на сток жидких осадков, выпадавших в бассейне с разной интенсивностью. Однако, на основе сравнительного анализа площадей поперечного сечения в реперных створах за разные годы и метеорологических рядов показана зависимость темпов эрозионно-аккумулятивных процессов от дружности метеорологических характеристик весенне-летнего периода. Для рек подобного типа ярко выражен внутрисуточный пульсационный режим стока, зависящий от механических преобразований в русле выше створов наблюдений (обрушение кровли ледника и создание временных плотин, прорыв временных плотин, русловые деформации и т.д.) и трансформацией стока за счет фильтрации в толщу отложений долин. Происходящее последовательное заполнение подрусловых горизонтов влияет на мощность фильтрации руслового стока, колебания которой проявляются в изменчивости уровня грунтовых вод. Данные колебания, отслеженные при помощи георадарных съемок в разных створах наблюдений, иллюстрируют механизм возникновения пульсаций в результате разнофазного движения фронтов потока по поверхности и в подрусловой толще. Выявлены сезонные механизмы переноса материала по долине. Одним из значительных источников легкотранспортируемых отложений являются проходящие в зимний период по поверхности снежного покрова «супранивальные» потоки различного генезиса, образующие после весеннего таяния вытянутые по оси долины легкоразмываемые валы из слабосцементированной смеси как легкого, так и крупнофракционного пирокластического материала. При прохождении пульсационных высоконаныщенных наносами потоков из-за чрезвычайно малого размера транспортируемых частиц пирокластического генезиса происходит значительное ускорение кольматации на фронте потока и формирование слоя аллювиальной отмостки, при насыщении водой приобретающей водоупорные свойства, что приводит к прогрессивному развитию русла и продвижению фронта потока по долине. В то же время, гранулометрический анализ отложений в долине (как в русле, так и на террасах) не показал достаточного наличия пылеватого материала в отложениях. Геоморфологические исследования показали наличие линз подобных отложений в зоне ежегодного отступания снежного покрова, возникающих в результате подпруживания отдельных участков потока моренами. Размыв подобных отложений приводит к резкому увеличению стока наносов при сохранении значений расходов воды и способствует переносу материала на значительные расстояния. Фронт врезания движется вниз по течению со скоростью порядка 150-200 м/год, по мере переработки рекой толщи лахаровых и пирокластических отложений. Показано, что тип русла меняется с аккумулятивного (распластанного) на врезанный и обратно при превышении на участке критического соотношения сил напора и силы тяжести для условий равномерного потока (выражаемого числом Шильдса) в условиях изменения относительной ширины русла или связности грунтов. Анализ изменчивости стока воды и наносов позволил выявить различные типы связей s=f(Q), характерных для определенных участков русла. От однозначных связей (положительного типа вне зависимости от погодных условий) в верхнем течении рек по мере продвижения вниз от истока реки и, следовательно, уменьшения ее водности наблюдается переход к сложным типам связи. В нижнем течении наблюдается четкая дифференциация по типу кривой в зависимости от генезиса конкретного паводочного события. Для дождевых паводков характерен положительный тип кривой, для гидрологических событий, вызванных таянием снежного покрова, характерен отрицательный тип кривой. Также меняется источник наносов – если в верхнем течении это размыв старых аккумулятивных форм и бровок (русловая составляющая), то в нижнем течении преобладающим источником будет бассейновая составляющая. На основе оценки исследуемой территории по модели уравнения потерь почвы Уишмейера-Смита были составлены карты потенциальной эрозим для бассейнов. Максимальные показатели >100 т/га·год характерны непосредственно для поверхности лахаровых долин. Проведено исследование русловых процессов на реках Западного побережья Камчатки, модельной из которых из-за наличия гидрологических наблюдений была выбрана река Колпакова. Данные реки объединены расположением верхних частей бассейнов в районах голоценового и плейстоценового вулканизма, что обуславливает большою долю низкоплотностного материала в аллювии рек. Тип и темпы русловых деформаций и скорости течения (до 2 м/с на спаде половодья) данных рек позволяют отнести все нижние участки рек к полугорному типу. Небольшие значения уклонов в нижних течениях приводят к активной акккумуляции материала. Показано, что 20% длины исследуемых рек относятся к порожисто-водопадным руслам. Данный тип русловых процессов приурочен к горным частям водосборов и соответствует участкам с уклонами, не превышающими 40 м/км. 50% длины исследуемых рек приходится на участки меандрирования, большая часть которых врезанная. На участках свободного меандрирования наблюдаются скорости размыва до 30 м/год. 30% длины исследуемых рек приходится на разветвленные русла, в пределах которых идет непрерывный процесс переформирования русла с темпами размыва до 60 м/год. 60% длины исследованных рек относятся к неустойчивым руслам, отличающимся высокими темпами изменений берегов и дна и приводящие к опасным последствиям для хозяйственной инфраструктуры, расположенной на берегах рек. Для реки Колпакова, на которой наблюдаются максимальные объемы размывов, был рассчитан объем материала, поступающий в русло в их результате. Его значение (>400 т/год/км) значительно превышает расчетные значения годовых объемов стока наносов, полученные по данным наблюдений на стационарной гидрологической сети. Для всех рек Западного побережья характерен эстуарный тип устьевых областей, эстуарии представляют собой вытянутые вдоль берега лагуны с превышением длины над шириной более чем на порядок. Было проанализировано изменение положения горловин эстуариев для исследуемых рек с 1985 года по современный период, выделены периоды их стабильного удаления от участка впадения реки и скачкообразного перемещения. Показано, что изменяющееся во время зимних штормов положение горловин эстуариев определяет режим русловых переформирований в нижнем течении рек. В периоды повышенной водности воздействие изменение положения базиса эрозии максимально. Таким образом, наблюденные максимальные деформации относятся именно к периоду с сочетанием воздействия 1) повышенного стока воды и 2) резкого изменения положения горловины в предшествующий периоду максимального стока сезон.