Особенности уровенного режима осушенного участка северо-восточных отрогов Васюганского болота

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью оценки гидрологической роли болот в Западной Сибири и ее трансформации под влиянием осушения и пирогенного фактора. Цель: исследование особенностей уровенного режима Васюганского болота и закономерностей его изменения под влиянием осушения и пирогенного фактора. Объекты: северо-восточный участок Васюганского болота в районе с. Полынянка Бакчарского района Томской области. Методы. Гидрологический мониторинг осушенной и естественной части Васюганского болота организован в пределах двух малых модельных водосборов р. Гавриловки и р. Ключ в рамках работы болотного стационара «Васюганский» Сибирского НИИ сельского хозяйства и торфа-филиала Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН. Мониторинг уровенного режима проводился в 2022 г. с применением регистраторов Solinst Levelloger (Canada) с периодичностью 1 час. Измерения расходов воды выполнены с применением акустического измерителя скорости потока OTT Hydromet в характерные по водности периоды. Методика исследований включала в себя оценку пространственно-временной вариации уровней болотных вод по территории модельного водосбора р. Гавриловки осушенного участка Васюганского болота в сравнении с естественным участком и в зависимости от основных метеорологических факторов, построение кривых связи расходов в реке и уровней болотных вод, расчет гравитационной емкости торфяной залежи болота. Статистический анализ данных проводился с применением непараметрического критерия Уилкоксона, корреляционного и кластерного анализа. Результаты. Исследования показали, что осушенный участок Васюганского болота в пределах модельного водосбора р. Гавриловки характеризуется значимой трансформацией гидрологического режима, наблюдается достоверное снижение уровней болотных вод и повышение амплитуды их колебания. Влияние пирогенного фактора выражается в некотором повышении отметок уровней болотных вод в результате выгорания поверхности и выравнивания микрорельефа. Анализ пространственной вариации уровней показал, что характер гидрологического режима зависит не только от вида болотного микроландшафта, уклона поверхности, характера осушения и выгорания поверхности, но и от расположения участка относительно топи выклинивания, зон подпора стока вод, формирующихся вблизи зарастающих осушительных каналов, грунтовых дорог и зон дренирования магистральных каналов и водоприемника. В результате проведенной лесомелиорации и пожара на участке Васюганского болота отмечена активизация процессов разложения растительных остатков, что привело к снижению аккумулирующей емкости верхнего слоя торфяной залежи, что будет способствовать интенсивному сбросу вод с болота, а значит, вероятность возникновения экстремальных гидрологических явлений в условиях увеличения количества атмосферных осадков возрастает. Relevance. The need to assess mire-river interaction in Western Siberia under the influence of drainage and the pyrogenic factor. Aim. To study water table level dynamics in the Great Vasyugan Mire and the patterns of its change under the influence of drainage and the pyrogenic factor. Objects. Nоrtheastern part оf the Great Vasyugan Mire clоse tо Pоlynyanka village, Bakchar district, Tоmsk regiоn. Methods. Hydrological monitoring of drained and pristine part of the Great Vasyugan Mire is organized within the small model catchments of the Gavrilovka River and Klyuch River in the Vasyugan station of the Siberian Research Institute of Agriculture and the Peat branch of the Siberian Research Institute оf Agriculture and Peat RAS. Water table level monitoring was carried out in 2022 using Solinst Levelloger (Canada) with a frequency of 1 hour. River discharge measurements were made in different water periods using an acoustic current meter OTT Hydromet. The research methodology included an assessment of the spatial and temporal variation in water levels over the drained territory of the Great Vasyugan Mire in the Gavrilovka River basin in comparison with pristine part and depending on the main meteorological factors, correlation curves construction of mire water level and river discharges, the specific yield calculation. Statistical analysis of the data was carried out using the nonparametric Wilcoxon test, correlation and cluster analysis. Results. The studies shown that the drained area of the Great Vasyugan Mire within the Gavrilovka River basin is characterized by a significant transformation of the hydrological regime; there is a significant decrease in the water levels and an increase in the amplitude of their fluctuations. The influence of the pyrogenic factor is expressed in a certain increase in water levels as a result of the surface burnout and the leveling of microtopography. An analysis of the spatial variation of the water levels showed that it depends on the vegetation type of key sites, the slope of the surface, and the degree of surface burnout. It also depends on the location of the site relative to the lagg area, zones of backwater flow formed near overgrown drainage ditches, dirt roads and main ditch drainage zones. As a result of the forest reclamation and fire event in the study area of the Great Vasyugan Mire, active decomposition of plant residues was noted. This led to a decrease in the storage capacity (specific yield) of the upper peat layer. A decrease of the specific yield will increase the runoff from the mire area, which means the increase of possibility of extreme hydrological events in the conditions of growth in the amount of precipitation.