1 Физико-географическая характеристика Заилийского Алатау
Заилийский Алатау является наиболее северной цепью Тянь-Шаня. Он образует полого-вогнутую к югу дугу широтного простирания. Длина его около 250 км, ширина 30-40 км. В центральной, наиболее возвышенной части высота хребта достигает 4000 м и более с наивысшей отметкой 4951 м (пик Талгарский). К востоку и западу высоты хребта понижаются. Северный склон хребта, дренируемой реками бассейна оз. Балхаш, крутой: на расстоянии 20-30 км от водораздела находятся подножия предгорий с высотами 800-1000 м, а далее про стирается полого наклоненная на северо-запад Илийская котловина. Ответвления от основного хребта в восточной части образуют низкогорья. Вдоль центральной и западной частей северного склона Заилийского Алатау широкой полосой тянутся низкие террасированные предгорья, у подножия которых в местах выхода рек из гор часто встречаются широкие конусы выноса, сложенные пролювиальными отложениями, являющимися результатом селевыхпотоков. Наиболее характерен для среднегорий и высокогорий ЗаилийскогоАлатау крутосклонный глубоко расчлененный рельеф.
Выше водораздельных возвышенностей расположены здесь приблизительно на одном и том же высотном уровне, вследствие чего междуречные пространства местами имеют облик поверхностей выравнивания.
1.1 Геологическое строение
Территория бассейна оз. Балхаш характеризуется большим разнообразием и сложностью геологического строения. Докембрические отложения (гнейсы, амфиболиты, кристаллические сланцы) встречаются на ограниченной площади в осевых частях антиклинориев в Чу-Илийских горах, в 3аилийском и Терскей Алатау. Кембрийские отложения (сероцветные песчаники, спиллиты, диабазы, мраморы, мраморированные известняки, кремнистые сланцы, яшмы) занимают значительные площади в Чу-Илийских горах, известны в 3аилийском Алатау и на северном склоне Терскей Алатау. На северном склоне Джунгарского Алатау и северо-восточном Прибалхашье карбонатные отложения представлены спиллитами, диабазами, яшмами, известняками, эффузивами, песчаниками.
Отложения ордовика (песчаники, конгломераты, сланцы, эффузивы и их туфы, кремнистые и углистые сланцы) занимают значительные площади в Северном Прибалхашье, Тарбагатае, Чингиз- Тау, Чу-Илийских горах, встречаются в 3аилийском и Джунгарском Алатау, в Кетмене, Кунгей Алатау.
Отложения силура (песчаники, известняки, кремнистые сланцы, эффузивы и их туфы) известны только в Чу-Илийских горах, Южной Джунгарии, Кетмене, Тарбагатае, Чингиз — Тау. В северном Прибалхашье силурийские отложения представлены зеленоцветными терригенными образованьями (песчаниками, алевролитами, яшмами).
Отложения девона в области календонской консолидации представлены орогенными формациями — красноцветными конгломератами, песчаниками, основными, средними внизу и кислыми в верху разреза эффузивами и их туфами. Они широко распространены в северо-западном Прибалхашье. В Чу-Илийских горах отложения девона прорваны крупными интрузиями девонских гранитоидов. Девонские породы в области герцинской консолидации очень широко развиты в северном Прибалхашье, в отличие от области каледонской консолидации..
Нижнекаменноугольные отложения в области каледонской консолидации занимают обширные территории, образуя крупный Илийский синклинорий на юге, широко распространены в Северном Прибалхашье, Тарбагатае, известны в Кетмене, в предгорьях Терскей и Кун гей Алатау. Небольшие карбоновые мульды встречаются в Чу-Илийких горах. В северо-западном Прибалхашье, Чу-Илийских горах широко распространены известняки, особенно визейского яруса. Каменноугольные отложения области герционской консолидации почти повсюду представлены близкими к девонским по составу и облику породами алевролитами, песчаниками, туффитами, яшмами, в краевых частях области эффузивами и их туфами (участки Ишим-Балхашского водораздела).
Верхнепалеозойские отложения (средний, верхний карбон, пермь) Известны в Северном Прибалхащье, где они занимают обе области — каледонской и герцинской консолидации.
Отложения триаса и юры представлены преимущественно красноцветными континентальными осадочными формациями и развиты в восточной части Илийской впадины, выходя на поверхность у северного склона хребта Кетмень. Общая мощность отложений триаса достигает 450 м, юры — 290 м.
Отложения мела, представленные речными и дельтовыми формациями (мелкогалечными, конгломератами, гравелитами, песчаниками, обычно сильно лимонитированными и гематизированными, охристо-желтыми и серыми кварцевыми песками с включениями местами костей динозавров и стволовокремненных деревьев), распространены в восточной части Илийской впадины, где залегают на глубине до 2700 м и выходят на поверхность у северногохребта Кетмень, у юго-западных отрогов Джунгарского Алатау и на плато Карой, мощность их колеблется от 70-80 до 220 м.
Отложения палеогена и нижнего неогена известны во впадинах Илийской, Балхашской и северной Джунгарии. Они представлены преимущественно озерными глинами, аргиллитами со слоями песчаников и мергелей с увеличенным содержанием крупнообломочных фракций по бортам впадин.
Отложения верхнего неогена весьма различны по фациальному и литологическому составу. В центральных частях впадин в нижних слоях преобладают озерные голубоватые и зеленоватые глины с прослоями мергелей, песчаников, загипсованные и засоленные, а по бортам — аллювиально-пролювиальные красноцветные щебенистые глины с большим количеством грубообломочного материала.
Среди четвертичных отложений выделяются четыре стратиграфических комплекса отложений. Нижние четвертичные отложения (котурбулакская свита), сложенные валунно-галечниками и лессовидными суглинками, развиты в предгорьях, на водоразделах и слагают высокие террасы. Мощность их колеблется от 1 до 290 м. Среднечетвертичные отложения, представленные лессовидными суглинками и валунно — галечниками, слагают древние конусы выноса в предгорьях и вторые надпойменные террасы на предгорных аллювиально-пролювиальных равнинах. Мощность их колеблется от нескольких метров до 250 м. Верхнечетвертичные отложения представлены валунно-гравийно-галечниками, песками, супесями, суглинками, они слагают современные конусы выноса и первые надпойменные террасы рек на равнинах. Мощность колеблется от нескольких метров до 150 м. Современные отложения представлены щебенистыми осыпями, галечниками, песками, супесями; они слагают русла и поймы рек и покрывают склоны гор. Мощность их очень не постоянна, обычно не превышает нескольких метров.
1.2 Почвы и растительность
На склонах Заилийского Алатау из-за большой разности высот между предгорьем и водоразделом хребта и вследствие значительной расчлененности наблюдается большое разнообразие в составе почвенного и растительного покрова. Здесь особенно четко выражена вертикальная поясность. Гляциально-нивальный пояс занимает самую высокую часть хребта (выше 3800 м). Альпийский пояс (3800-2800 м) представлен горно-луговыми почвами, формирующимися под низкорослой альпийской растительностью (кобрезией, мятликом, осокой, луком, маком оранжевым, мхами, лишайниками).
В Чу-Илийских горах вследствие их небольшой высоты выделяются только два пояса: горно-степной и пустынно-степной. Светло-каштановые почвы распространены на пологой наклонной предгорной равнине на высотах 700850 м, а ниже, до 300 м, вдоль Чу-Илийских гор расположены сероземы обыкновенные. Растительность типчаково-полынная и ковыльно-злаковая.
1.3 Климат
Климат Заилийского Алатау континентальный с чётко выраженной закономерностью понижения с высотой местности температуры и дефицита влажности воздуха, увеличения прозрачности атмосферы и солнечной радиации.
1.3.1 Температура воздуха
Средняя годовая температура воздуха в рассматриваемом районе колеблется в пределах от 1,1 до 8,7оС. По мере увеличения высоты в горах температура воздуха понижается и на больших высотах достигает отрицательных значений (М.С. Мынжылки – до –2,4 оС).
Средняя температура самого жаркого месяца(VI) на высотах 500-850м составляет 20-23 оС, с увеличением высоты над уровнем моря в среднем понижается на 0,4 — 0,8 оС на каждые 100 м.
На высотах 2500 – 3000 м средняя температура самого жаркого месяца (VI) составляет от 5 до 9 оС.
Устойчивый переход средней суточной температуры воздуха через +5 оС на высотах 450 — 850м наступает в конце марта, на высотах 2000 – 3000 м — в мае.
Весенний устойчивый переход средней суточной температуры воздуха от отрицательных значений к положительным (через 0 оС) раньше всего происходит на высоте 456 м (М.С. Или), на высоте 3017 м (М.С. Мынжылки) – позже.
1.3.2 Осадки
Внутригодовое распределение осадков в горах Заилийского Алатау почти не зависит от высоты местности. В среднем по высотным поясам оно характеризуется следующим образом: зимой (XXI-II ) выпадает 10-11%, весной (III-V) – около 40%, летом (VI-VIII) – 33%, а осенью (IX-XI) – 16% годовой суммы. Независимо от высоты местности максимум месячных осадков приходится на май.
Норма годовых осадков увеличивается с увеличением высоты местности лишь до отметок 800 – 1200 м; выше она остаётся неизменной составляющей центральной части хребта (в бассейне р.Боьшая Алматинка – около 950 мм). Норма вышеуказанных отметок линейно изменяется с высотой местности, жидкие – уменьшаются, а твёрдые – увеличиваются.
1.3.3 Снежный покров
Высота снежного покрова увеличивается постепенно. Наибольшая её величина возрастает в среднем на 4 – 5 см при увеличении высоты местности на 100 м и на высотах 2500 – 3000 м достигает 100 см и более.
Плотность снежного покрова в период наибольшего снегонакопления в предгорьях составляет 0,18 – 0,25 г/см3 ,а на высотах 1000 – 3000 м изменяется от 0,20 до 0,30 г/см3 . В период таяния снега средняя плотность его обычно увеличивается от 0,35 – 0,45 г/см3 .
Максимальные запасы воды в снежном покрове распределяются неравномерно.
1.3.4 Влажность воздуха
В холодное время года влагосодержание воздуха является наименьшим в году, а относительная насыщенность его водяными парами – наибольшей.
Средняя годовая абсолютная влажность изменяется в зависимости от высоты местности на 0,2 –0,6 мб.
Относительная влажность воздуха с увеличением высоты местности увеличивается на 3,0 – 10,0 %.
Средний годовой дефицит влажности воздуха в горах с увеличением высоты местности уменьшается от 7 до 9мб на высотах 500 – 1500 м, до 3 мб на высотах 2500 – 3000 м.
1.3.5 Ветер
Ветровой режим определяется здесь в основном местными особенностями, но общим для них является то, что максимум приходится на летние месяцы, а минимум – на зимние.
В рассматриваемом районе преобладают ветры южной составляющей. Скорости горных ветров в несколько раз больше долинных.
Годовой ход средних значений скорости ветра имеет один максимум и один минимум. В г.Алматы наибольшая в году средняя месячная скорость ветра приходится на июнь – июль, а на Медео – на август, когда наиболее развита горно – долинная циркуляция.
2 Гидрологическая изученность и общая характеристика водного режима реки
Речная сеть Заилийского Алатау весьма развита. Густота речной сети составляет в целом по району 40-45 км на 100 км2 водосборной площади. Всего в районе насчитывается более двух десятков рек.
Все реки Заилийского Алатау имеют меридиональное направление. Главным из них, горная часть бассейнов которых превышает 100 км2 , являются Тургень (614 км2 ), Талгар (444 км2 ), Узун- Каргалы (344 км2 ), Большая Алматинка (288 км2 ), Чемолган(139 км2 ), Аксай (136 км2 ) и Малая Алматинка (118 км2 ).
2.1 Водный режим как один из основных факторов формирования стока
Водный режим рек Заилийского Алатау в основном обусловлен высотным положением водосборной площади бассейно, то есть вертикальной зональностью. Истоки этих рек раположены выше снеговой линии.
Сток рек Заилийского Алатау формируется за счёт таяния ледников и вечных снегов высокогорной зоны, сезонных снегов и периодически выпадающих дождей в среднегорной и низкогорной зонах, а также за счёт выклинивания грунтовых вод. Значительное количество снега, накопленного в бассейнах рек, создаёт сравнительно многоводный паводок, продолжающийся почти весь вегитационный период года. В холодное время года реки питаются в основном грунтовыми водами и их расходы в это время минимальны.
Общая продолжительность весенне – летнего паводка колеблется от 120 до 160 дней. Жидкий сток паводка составляет в среднем 70-80% от годового. Кроме того, наблюдается в тёплое время года значительное колебание стока в интервале суток. В основном это зависит от суточных колебаний температур воздуха в зоне формирования стока.
