Амур – река, живущая по своим законам

В конце лета 2013 года на Дальний Восток обрушился мощный паводок, приведший к катастрофическому наводнению, которое охватило пять субъектов Дальневосточного федерального округа. Было подтоплено 37 муниципальных районов, 235 населенных пунктов и более 13 тысяч жилых домов. Десятки тысяч людей были эвакуированы. Общая площадь затопленных территорий составила более 8 млн кв. км.

Оценкой последствий самого масштабного за несколько веков наводнения на Амуре в марте 2014 года занялась группа ученых под руководством доктора географических наук, заместителя директора по научной работе Института водных и экологических проблем ДВО РАН Алексея Николаевича Махинова. Научно-исследовательские работы проводились в рамках грантового проекта Русского географического общества "Катастрофическое наводнение на Амуре 2013 года: отражение его последствий в эрозионно-русловых системах рек бассейна, рекомендации по защите от возможных высоких паводков в Приамурье". Результатом этой работы стало появление действенных рекомендаций по защите от высоких паводков в Приамурье.

Алексей Николаевич Махинов – доктор географических наук, заместитель директора по научной работе Института водных и экологических проблем Дальневосточного отделения Российской академии наук. Лауреат премии имени академика И.П. Дружинина, которая присуждается ученым Дальневосточного отделения Российской академии наук за научные работы в области географии и геоэкологии (2010 год). Профессор Тихоокеанского государственного университета, активный популяризатор географических знаний. Руководитель и участник многочисленных экспедиций в труднодоступные районы Хабаровского края.

ОТ РАССВЕТА ДО ЗАКАТА

Алексей Николаевич, сколько человек вошло в вашу исследовательскую группу и как велась работа?

– В нашу основную группу из шести человек вошли ученые Института водных и экологических проблем Дальневосточного отделения РАН и Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. В конце июня 2014 года на научно-исследовательском судне "Ладога" мы вышли в свой первый рейс – из Хабаровска до села Богородского – и на этом участке Нижнего Амура провели первый этап наших исследований. 

А в сентябре мы отправились от Хабаровска вверх по Амуру до Хинганских гор. Мы зашли в то удивительное ущелье, которым восхищался Николай Пржевальский и путешественники, побывавшие там до него – Ерофей Хабаров, Василий Поярков, поработали там и вернулись в Хабаровск, потому что времени было мало, а материалов собрали очень много. Мы начинали работу с восходом солнца, а заканчивали, когда уже темнело, потому что хотели получить как можно больше информации.

ИССЛЕДОВАНИЯ РУСЛА

Наш маленький коллектив разбился на две подгруппы: одна занималась изучением русловых процессов, а другая – изменениями в пойме. Одна из главных задач, которые стояли перед русловой группой, – определить, что же произошло с руслом Амура. Ведь русло – это часть реки, которая скрыта под водой, и не было видно, какие именно произошли преобразования в тех местах, где мы работали раньше, а также в тех местах, которые, как мы видели по космическим снимкам, сильно изменились во время наводнения.

Поэтому мы выбрали семь участков исследований в нижнем течении Амура и семь – в среднем. На них мы измеряли гидроморфологические характеристики русла и сравнивали их с теми показателями, которые были до наводнения. Полученные результаты сопоставлялись с космическими снимками, которые были сделаны до и после наводнения, и таким образом определяли изменения, которые произошли.

АМУР – РЕКА, КОТОРАЯ ЖИВЕТ САМА ПО СЕБЕ

Вообще Амур – это необыкновенная, живая река. Мы давно ее изучаем, но все равно знаем о ней очень мало. Это река, которая разбивается на множество рукавов, или, как их называют, протоков, и эти протоки очень динамичны – они меняются сами по себе. В отличие от многих других рек, которые уносят материал и углубляются, Амур накапливает отложения. В большие русла идет больше наносов, которые Амур накапливает. В результате большое русло забивается и превращается в маленьких рукав. А маленький рукав, в который больше ушло воды, наоборот, увеличивается, его берега размываются. Таким образом, происходит перераспределение стока воды из одного рукава в другой.

Причем процесс перераспределения стока воды между рукавами в спокойное время идет достаточно быстро и занимает буквально десятки лет, а в наводнение изменения происходят стремительно. Мы оценивали, как сильно повлияла на это стихия 2013 года. Выяснилось, что при обычных условиях самому Амуру потребовалось бы не менее 50 лет на ту работу, которую проделало одно наводнение 2013 года.

– Какие населенные пункты затронула стихия?

– Большие изменения в русле Амура, вызванные катастрофическим наводнением, произошли на всем протяжении реки. На разных участках они были неодинаковыми. Например, оказалось, что особенно значительные преобразования проявились в районе крупных городов и в местах впадения больших притоков. Особенно сложный участок находится около Хабаровска. Здесь задолго до наводнения стал развиваться второстепенный рукав, который забирал все больше воды, углублялся и к 2000 году перехватил больше половины воды. У Хабаровска в русле стали интенсивно накапливаться речные наносы, образуя обширные песчаные косы и острова, что осложняло судоходство, работу городского водозабора. Возникла опасность ухода основного русла Амура от города. И в 2005 году в истоке перехватывающей воду протоки была построена мощная подводная дамба, чтобы реку опять направить к городу. 

Во время наводнения, когда все было залито водой, протоку вновь стало размывать, и появилась опасность прорыва дамбы в следующий паводок. А это означает, что Амур снова может направиться в этот второстепенный рукав, и город останется без воды. Наша исследовательская группа выявила участки, где надо закрепить берега, чтобы подводная плотина не была разрушена. И сейчас там уже проводится мониторинг состояния протоки, чтобы в обозримом будущем начать работы по ее укреплению. 

Похожая ситуация в Комсомольске-на-Амуре. Напротив городского причала расположен остров. В 1975 году неподалеку от города построили мост, и вода постепенно стала концентрироваться в прямом правом рукаве, размывая остров с одной стороны и смещая его в направлении к городу. Во время наводнения ситуация ухудшилась, между островом и причалом нанесло много песка, и теперь все зависит от уровня воды на Амуре: когда он высокий, речные суда свободно проходят к причалу, когда низкий – пройти затруднительно и опасно. Мы рекомендуем направить воду обратно в левую городскую протоку, иначе вскоре река уйдет от города.

Кроме того, мы изучили, где и как размываются берега, выявили закономерность этих процессов и их скорость. Для защиты от размыва в наиболее опасных местах берега Амура закрепляются насыпями камней. Но река начинает размывать берег снизу, и камни осыпаются. Во время наводнения вода сразу заходит в образовавшиеся лакуны и сносит все остальное. Мы выявили осыпавшиеся места и рекомендовали реконструировать их сейчас, потому что потом это будет сделать сложнее и дороже. Мы также предложили вести постоянный мониторинг берегов, чтобы своевременно восстанавливать защиту там, где намечается угроза. Все эти мероприятия дорогостоящие, но в них нужно вкладывать деньги, чтобы живущие на берегах Амура люди чувствовали себя в безопасности.

ИЗМЕНЧИВАЯ ГРАНИЦА ЧЕРНОГО ДРАКОНА

Мы изучали динамику русла Амура не только там, где наводнение размыло берега, но и где намыло отложения. Удалось установить, что песчаные гряды формируются в первую очередь в истоках второстепенных рукавов. Это очень важный вывод, который полезен в практическом отношении: теперь мы знаем, где нужно проводить больше земляных работ по углублению русла, а где – меньше вмешиваться в русло, чтобы не увеличить эти скопления песка. 

То же самое происходит на участках впадения больших рек. Крупные притоки создают в Амуре подпор воды, и в нем начинают интенсивно накапливаться наносы. Мы проводили исследования на российско-китайской границе в районе впадения в Амур китайской реки Сунгари. Выше нее на Амуре накопилось гигантское количество песка: гряды, подводные отмели, осередки (прообразы будущих островов). В наводнение этот процесс ускорился, и теперь там сложились очень неблагоприятные условия для судоходства. Кроме того, после 2013 года на этом участке началось перераспределение стока воды между рукавами Амура. А это значит, что в будущем может встать вопрос об изменении положения российско-китайской границы.

– А в чью пользу?

– Именно это мы и пытались выяснить. Семь точек, которые мы исследовали выше Хабаровска, расположены на пограничных участках, там, где русло очень сложное и где динамика пока непредсказуема. Мы установили, что на пяти участках изменения произошли, но не критические, а в двух местах больше половины воды уходит в наши рукава. Если она вся туда уйдет, то встанет вопрос о переносе линии границы, и тогда крупные острова, принадлежащие в настоящее время России, могут отойти Китаю. Поэтому важно найти способы стабилизировать русло в его нынешнем состоянии.

– Можно ли это исправить?

– Мы не можем перекрыть рукава, как мы это сделали у Хабаровска, поскольку там оба берега были наши, а здесь – на другом берегу Китай. Даже исследовать реку мы имеем право только от фарватера до нашего берега, а на китайской части Амура – Хэйлунцзяне (реке Черного дракона) – нет. Поэтому нужно изучать русловые процессы Амура совместно, как это сейчас успешно делается в рамках российско-китайского мониторинга качества воды на пограничных участках рек амурского бассейна.

Чтобы обеспечить безопасность судоходства, на некоторых участках реки необходимо углубить дно. Но мы не можем ничего делать даже на наших рукавах, если это оказывает влияние на все русло реки. Подобные вопросы необходимо согласовывать с китайской стороной на совместных рабочих комиссиях по судоходству, сохранению рыбных ресурсов, экологии.

Мы – ученые, наша работа заключается в научных исследованиях. Данные, которые мы собрали, позволяют оценить, как быстро может произойти перераспределение воды на наиболее опасных участках и что нужно сделать, чтобы не допустить этого. На их основе можно подготовить предложения, которые обеспечат безопасную деятельность на берегах Амура. Поскольку наша крупнейшая дальневосточная река еще пока слабо изучена, мы, естественно, рекомендовали вести мониторинг русловых процессов на пограничных участках Амура.  

ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЙМЫ

– Какие открытия совершила группа исследователей, которая занималась пойменными процессами?

– Пойма – это территории в долине реки, которые затапливаются водой только во время наводнений. На Амуре ее ширина изменяется от 10 до 30 километров. Мы изучали в основном участки, расположенные вблизи русла, потому что все основные изменения происходят именно здесь. В бытовом понимании вода в Амуре очень грязная, а с точки зрения науки – она несет большое количество наносов: глины, песка, ила. Когда река выходит на пойму, она резко замедляет течение, и все, что она переносит, остается здесь в виде огромных песчаных гряд.

Мы измерили толщину этих гряд, и выяснилось, что в некоторых местах образовались насыпи песка до полутора метров, из-за чего изменилась почва и погибла прибрежная растительность. Кроме того, мы отобрали пробы отложившегося на почве ила, принесенного со всего бассейна Амура, в том числе с территории Китая на предмет содержания в наилке загрязняющих веществ. 

Также мы уделили внимание эрозионным процессам на пойме. Дело в том, что опираясь на данные только космических снимков, некоторые российские ученые отмечали, что наводнение сильно размыло поверхность поймы. Мы внимательно изучили поверхность с помощью точных промеров, и оказалось, что никакой заметной эрозионной работы в результате наводнения не произошло. Зато берега реки подверглись значительному размыву.

Интересные наблюдения были сделаны о влиянии наводнения на растительность. Последние 15 лет пойма почти не затапливалась, и на ней выросли деревья, которые обычно на таких местах не растут: березы, лиственницы, дубы, липы, яблони, маакии и другие, в том числе представители уссурийской тайги. А в наводнение высота подъема воды на пойме достигала шести метров. С помощью собранных данных мы смогли определить, сколько дней та или иная поверхность находилась под водой и за сколько дней может погибнуть дерево, находящееся в воде. Выяснилось, что быстрее всего гибнут березы, лиственницы и осины. Тополя, липы, яблони оказались более выносливыми, а лучше всего сохранились дубы.

– Наверняка есть какой-нибудь наглядный итог вашей работы.

– По итогам наших исследований была составлена карта риска наводнений в долине Нижнего Амура, поскольку именно эта часть реки больше всего пострадала в 2013 году. На карте, работу над которой мы планируем продолжить, обозначены разные по генезису территории с соответствующими различными характеристиками затопления. Карта позволяет оценить не только возможную площадь и глубину затопления территории при катастрофическом паводке, подобном наводнению 2013 года, но и особенности движения паводочных водных масс, его экологические последствия.

Это все имеет практическую пользу, правда, скорее, для будущего, чем для настоящего. Сейчас равнины Хабаровского края пока слабо освоены, но в ближайшей перспективе здесь появятся поля, дороги, населенные пункты, и тогда наши данные будут особенно полезны.

ПОЛЬЗА ОТ НАВОДНЕНИЯ

– Удалось ли выявить положительные последствия наводнения 2013 года?

– Да, об этом мало кто говорит. Во-первых, улучшилась экологическая обстановка на Амуре. Загрязнение реки – наша большая беда, в воде постоянно фиксируются самые экзотические вещества, нередко опасные отходы химических производств, нефтяные пятна и так далее. Все это оседает на дне, на берегах, влияет на растительность и рыбу. Наводнение смыло значительную часть загрязнений и вынесло в Охотское море, которое в основном их переработало. Теперь вода в Амуре стала более чистой. С другой стороны (но это не так катастрофично), после наводнения на берегах появилось много бытового мусора, особенно ниже впадения Сунгари: старая обувь, пластиковые пакеты, зажигалки и тому подобное. Уже через год после паводка среди этого мусора расцвел один из самых красивых дальневосточных цветков – пенсильванская лилия. Несмотря ни на что, природа торжествует.

Во-вторых, наводнение было благом для всех видов амурских рыб. Многие из них фитофильные, то есть питаются растительной пищей, а после наводнения в протоки и старичные озера, соединенные с Амуром, попало много органики. Прогнозируется увеличение популяции фитофильных рыб и, соответственно, хищников, которые будут за ними охотиться. Проходных рыб семейства лососевых наводнение спасло от браконьеров. Воды в реке во время нерестового хода было много, и поэтому поймать рыбу удавалось с большим трудом.

И, в-третьих, положительный эффект от наводнения заключается еще в том, что оно очень ярко и наглядно продемонстрировало нам те проблемы в русле Амура, которые надо решать. Плюс оно было естественным процессом, который показал, что река живет, развивается по своим законам. И для человека это, может быть, в чем-то плохо, а для Амура – нормально, потому что это его жизнь. 

ЖДЕМ БОЛЬШОГО НАВОДНЕНИЯ

– Какие у вас планы на будущее?

– Мы планируем продолжить наблюдения за динамикой русла Амура, размывом берегов, восстановлением нарушенных наводнением пойменных ландшафтов. По нашим прогнозам, при последующих невысоких паводках интенсивность преобразования русла должна уменьшиться. И, конечно, ждем следующего большого наводнения!

– Когда вы его ожидаете?

– В ближайшие 3–5 лет. Дело в том, что с 2009 года на Амуре наступил период повышенной водности, а это значит, что в течение еще 10 лет наводнения будут частыми. Затем опять наступит период пониженной водности, во время которого наводнений не будет вовсе или же они будут небольшими. Он также продлится 10–15 лет, а потом все повторится опять.

– Можно ли предсказать большое наводнение хотя бы за полгода?

– Нет, пока еще современная географическая наука не достигла такого уровня. Мы знаем, что в ближайшие годы нужно ждать большого наводнения, но предсказать, в каком именно году оно случится, невозможно.

– Оно будет таким же масштабным, как в 2013 году?

– Скорее всего, нет. Наводнение, подобное 2013 году, по статистике, может повториться лет через двести, не раньше. Мы будем ждать наводнения поменьше и уже не будем его бояться. Население Приамурья после опыта борьбы с прошедшей стихией двухлетней давности к нему готово!