CONDITIONS OF SNOW AVALANCHE FORMATION IN THE TERRITORY OF THE ZEMYEGONDON AND KOZIDON GLACIER COMPLEXES

В связи с развитием горноклиматических курортов на Северном Кавказе в Республике Северная Осетия – Алания (РСО-А) в ущелье Мамисон (основная река ущелья Мамихдон, левая составляющая р. Ардон, а истоки Козидон и Земегондон) идет активная планировка «Всесезонного туристско-рекреационного комплекса с аналогичным названием (ВТРК «Мамисон»). На рисунке 1, на ортофотоплане (2020г.) показано местоположение территории горнолыжного курорта «Мамисон» и ледниковые комплексы Земегондон и Козидон.

Рисунок 1 - Граница территории горнолыжного курорта «Мамисон» и местоположение ледниковых комплексов Земегондон и Козидон

DOI:10.60797/IRJ.2024.149.122.1

Как видно из рисунка, рассматриваемые ледники граничат с комплексом ВТРК «Мамисон» и в дальнейшем их планируют использовать для увеличения продолжительности сезона горнолыжного катания, который должны обеспечить большая высота над уровнем моря и ледники.

В верховьях бассейнов Козидон и Земегондон присутствуют ледники различных типов и параметров, а также ледниковые озёра.

Одним из экзогенных факторов климатического характера, которые в дальнейшем могут угрожать туристам и будущей инфраструктуре курорта, лавины, угроза схода которых может продолжаться с октября до середины мая. Разовые выбросы лавинной массы по многолетним данным достигают 150 тыс.м3. В работе представлены результаты исследования лавиноформирующих факторов в приледниковых зонах Земегондон и Козидон.

Оценка лавинной опасности выполнена на основе обработки и анализа:

- материалов изысканий и исследований прошлых лет об условиях развития опасных процессов на исследуемой и прилегающей территории;

- результатов маршрутных наблюдений;

- дешифрирования космоснимков, полученных в результате ежегодных съемок в период максимального снеготаяния с 2000 г. по 2022 г.

В работе использованы космические снимки исследуемого участка с интернет-ресурсов «Google Earth», «Яндекс», «ArcGIS», «Bing», «Nokia», «Роскосмос», «НАСА». Космические снимки обрабатывались при помощи программ «Global Mapper» и «ArcGIS». В основном для оценки параметров сошедших лавин использовались снимки из каталогов, снятые в различные периоды в 2005, 2013, 2014, 2015 и 2021 гг. Лавинный режим территории исследования недостаточно изучен. Тем не менее, можно утверждать, исследуемая и прилегающая территория в большой степени подвержена лавинным процессам. Об этом также свидетельствуют информации из ряда публикаций

Интенсивное развитие компьютерных и информационных технологий позволили создать различные программные обеспечения, которые позволяют решать различные физико-географические задачи в соответствии с современными требованиями.

Для определения морфометрических и физико-географических характеристик в данной работе использовалась ГИС-программа ArcGis, версия 10.8.2

В общем виде роль ГИС-технологий в лавинных исследованиях сводится к синтезу знаний о рельефе с целью определения мест схода снежных лавин. Для этого в среде ГИС нами решались следующие задачи:

1. Используя космоснимки территории изысканий (в данной работе район ледниковых и приледниковых комплексов), определялись участки склонов со следами схода лавин.

2. На основе векторной топоосновы (горизонтали высот) (М 1: 5000) и векторного слоя водотоков, рассматриваемой местности, строился растр высот (рисунок 2), на основе которого создавались растры средних уклонов (рисунок 3) и экспозиции склонов территории изысканий (рисунок 4).

Растр средних уклонов позволяет определить зоны зарождения лавин (лавинные очаги): согласно

3. Далее определялись границы лавиносбора. Для оконтуривания лавиносбора, использовалась векторная топооснова и полученный растр средних уклонов. Верхняя граница определяется по линии привершинного гребня, боковые границы проходят по гребням, разделяющим отрицательные формы рельефа, нижнюю границу лавиносбора (подножие склона) определяют, с учетом построенного растра уклонов, как участок под склоном, где углы от 0° до 20°.

После создания границ лавиносборов корректировались участки зарождения лавин в пределах лавиносборов.

Также в ходе проведения маршрутных обследований и дешифрирования космоснимков фиксировались следы схода снежных лавин в различные периоды года. Выявлялись зоны зарождения лавин, участки их транзита и формы их аккумуляции (конуса выноса). По методикам представленных в работах

На территории ледниковых комплексов бассейнов Земегондон и Козидон выявлено 48 лавиносборов лоткового и осовного типа, с общей площадью зон зарождения лавин (лавинные очаги) 6,2 км2. Указанные лавиносборы приурочены к высотам от 3050 до 3922 м н.у.м. Средний угол лавинных очагов варьирует от 26о до 58о, средний угол лавиносборов меняется от 21о до 41о (таблица 1).

По методике, предложенной в работе

В питании ледников большая роль принадлежит снежным лавинам, поскольку почти всегда ледники расположены в местах, благоприятных для скопления снега, а именно в карах, цирках, узких долинах. Особенностью лавинного питания является то, что в большинстве случаев лавины сходят в конце периода аккумуляции снега, когда наблюдается максимальное снегонакопление в лавиносборах.

Ледник Козидон является истоком р. Козидон. В верховьях карового ледника Козидон, (№ 280 по

Согласно проведенным исследованиям, очагов формирования лавин на самом леднике Козидон нет. Однако большая часть ледника является зоной отложения снежных лавин с прилегающих к леднику склонов. В зимнее время сухие лавины накрывают ледник на большой площади. В весеннее время наблюдается сход мокрых лавин.

Ледник Земегондон (№ 273 по

В приледниковой зоне данного ледника выявлено 4 лавиносбора. Остальные 6 лавиносборов приурочены к ледникам №№ 295, 297, 302, 304, 305, 307, 308, 309, 310, которые являются истоками правых притоков р. Земегондон рр. Хицанштандон, Дзуарикомдон.

Процесс лавинообразования согласно, проведенных исследований, здесь происходит до конца июня.

Рисунок 2 - Высотная карта территории ледниковых комплексов Мамисонского ущелья

Примечание: нумерация ледников дана по ист. [12]; 280 номер ледника «Козидон», 273 номер ледника «Земегондон»

DOI:10.60797/IRJ.2024.149.122.2

Рисунок 3 - Карта средних уклонов территории ледниковых комплексов Мамисонского ущелья с лавиносборами и лавинными очагами

DOI:10.60797/IRJ.2024.149.122.3

 

Рисунок 4 - Карта экспозиции территории ледниковых комплексов Мамисонского ущелья с лавинными очагами

DOI:10.60797/IRJ.2024.149.122.4

4.1. Осадки

Годовой ход осадков в горной Осетии характеризуется летним максимумом и в отдельных пунктах различается лишь амплитудой. Весной повсеместно выпадает больше осадков, чем осенью (таблица 2). Летние осадки часто (до 40%) выпадают в виде ливней. К другим основным закономерностям распределения атмосферных осадков относятся:

- возрастание (особенно в интервале 1800-2500 н. ур. м.) их количества до высоты 3000 н. ур. м., где оно достигает 1000-1100 мм/год, выше количество осадков уменьшается;

- резкое уменьшение осадков в глубоких ущельях, понижениях, в зонах «дождевой тени» за хребтами, препятствующими облачности (так, на северных склонах их выпадает в 2-3 раза больше, чем на подветренных - южных и восточных);

- уменьшение количества осадков с запада на восток;

- увеличение с ростом абсолютной высоты на склонах Кавказа числа дней с осадками в теплый период: до 800 м – на 4 дня на каждые 100 м подъема, выше – 1 день/100 м. В холодный период связь высоты и числа дней с осадками отсутствуют.

Связь осадков с высотой и рельефом хорошо выражена по долине р. Ардон. Средняя продолжительность выпадения осадков за год 1000 часов и более, продолжительность выпадения дневных осадков в осенне-зимний период составляет около 8-10 часов и 2-3 часа – летом. Число дней с осадками 0,1 мм в холодный период в межгорных котловинах составляет около 40 дней. В высокогорной зоне число дней с осадками возрастает до 80. В теплый период наибольшее число дней с осадками (90) отмечается на высотах более 2 км, в предгорных районах – 80 дней, наименьшее количество в межгорных котловинах (40-50).

Суточный максимум осадков около 30-40 мм отмечается в горных районах практически ежегодно. Повторяемость суточной суммы осадков до 70 мм бывает один раз в 10-15 лет.

4.2. Снежный покров

Общей закономерностью в распределении снежного покрова в долине Мамисон является наличие зон неустойчивого и переменного снежного покрова. Первая из них охватывает предгорья, нижние участки горной территории и межгорные котловины до высот 1500- 1800 м н. ур. м. Здесь продолжительность залегания снега составляет 100-120 дней, а в отдельные годы наблюдаются зимы без устойчивого снежного покрова. Зона переменного снежного покрова охватывает горные районы с нижней границей на высотах 1500-1800 м н. ур. м., при этом большие высоты – это днища долин и склоны южной и восточной экспозиции, а меньшие – склоны хребтов западной экспозиции. Устойчивый снежный покров по данным многолетних наблюдений сохраняется до середины мая на высотах от 2 200 м и выше.

В целом во всех горных долинах толщина снежного покрова возрастает с увеличением абсолютных высот.

Первый снег в ущелье Мамисон (территория ледниковых комплексов Земегондон и Казидон) выпадает в конце октября, заканчиваются снегопады в конце апреля, все это время создается значительная лавинная опасность

В районе Мамисона количество дней со снегом – от 105 до 140-150, максимальная высота снежного покрова колеблется от 50-60 до 120-140 см

4.3. Характер подстилающей поверхности и её шероховатость

Микрорельеф поверхности, на которую ложится новый снег, имеет существенное значение для величины сцепления снежного пласта с нижележащей толщей, т. е. с подстилающей поверхностью.

Особенности микрорельефа склонов также отражаются на интенсивности процесса перекристаллизации снега и тем самым – на скорости роста лавинной опасности.

В зависимости от микрорельефа при поступлении талой воды на склоны в одних случаях возникает горизонт водяной смазки, а в других вся вода фильтруется в более низкие горизонты.

Как правило, на высотах близких к зарождению лавин подстилающая поверхность может быть каменистой либо иметь растительный покров или сочетание каменистой поверхности и растительного слоя.

Микрорельеф каменистой поверхности зависит от литологического состава, а также от текстуры и характера залегания пород:

а) литология пород влияет на шероховатость поверхности;

б) текстура пород влияет на характер отдельностей россыпей;

в) характер залегания горных пород. Несмотря на то, что склоны долин часто имеют одинаковые углы наклона и петрографический состав горных пород, степень лавиноопасности склонов различна, так как один из склонов совпадает с общим наклоном пластов, а другой противолежит общему наклону пластов.

Особенно непрочно снег лежит на отшлифованных ледником скалах (бараньих лбах), причем опасность снежных обвалов значительно возрастает, когда на поверхности гладких скал появляется вода. Даже небольшое количество воды, которая быстро поглотилась бы осыпью, создает здесь смазку, вследствие чего снег с бараньих лбов легко низвергается.

В исследуемом районе развиты горнолуговые торфянистые почвы под низкотравными лугами и пустошами альпийского пояса. Здесь представлены следующие типы и подтипы почв:

- горно-луговые почвы (распространены в верховьях всей территории ВТРК «Мамисон»);

- горно-луговые альпийские почвы (формируются в альпийском поясе на высотах 2500-3300 м, распространены в верховьях всех ущелий ВТРК «Мамисон»);

- горно-луговые субальпийские почвы (формируются на крутых (до 40°) склонах левых бортов Мамисонского ущелья);

- горно-лугово-степные почвы (формируются на южных склонах Мамисонского ущелья в пределах высот 1650- 1850 м н. у. м.;

- горно-лесные почвы хвойных лесов (расположены на правом борту Мамисонского ущелья);

- горно-лесо-луговые почвы (расположены всей территории ВТРК «Мамисон», развиты на склонах северных экспозиций на высотах 2100-2500 м над у. м.);

Территория изысканий характеризуется горностепной и нагорно-ксерофитной растительностью. Растительность здесь представлена трагакантниками, тимьянниками и полидоминантными горными степями.

Трагакантники представлены сообществами трагакантовых астрагалов с участием можжевельников. Они занимают незначительные площади в восточной части ущелья.

Полидоминантные горностепные сообщества включают кустарники жостер Далласа, барбарис обыкновенный, можжевельники продолговатый и казацкий, виды шиповника; а также степные травы: типчак, виды ковыля, шалфея, полыни и другие.

Горностепные сообщества распространены более широко, чем трагакантники, и доходят до подножия ледников.

В составе тимьянников обычны: виды тимьяна, зизифоры, полынь ромашколистная, душица обыкновенная, дубровник, котовник и др. Они поднимаются по крутым, хорошо прогреваемым склонам до 1900 м. Сообщества нагорно-ксерофитной растительности интенсивно используются как пастбища большую часть года, а в малоснежные зимы – круглый год.

Лесная растительность представлена горными лесами. Наибольшее распространение в ущелье в настоящее время получили горные мелколиственные леса – березняки. Они формируются на склонах северной, северо-восточной и северо-западной экспозиций на высоте 1900-2400 м над у.м. Березняки образованы тремя видами: березой Литвинова, бородавчатой, Раде. До высоты 2 200 м встречаются как чистые березняки из берез Литвинова и Раде, так и смешанные, с примесью осины (особенно в нижней части склонов), рябины обыкновенной, ивы козьей, клена Траутфеттера и других видов. Выше 2 200 м располагается березовое криволесье и редколесье. Оно также характерно для склонов, подверженных сходам снежных лавин.

Растительный покров березняков отличается большим разнообразием, которое можно объединить в две большие группы: березняки кустарниковые и березняки с хорошо развитым травяным покровом. В нижней части лесного пояса преобладают березняки с кустарниковым подлеском из высокорослых видов шиповника, жимолости и смородины Биберштейна, а также березняки злаковые, разнотравные и высокотравные. В верхней части лесного пояса преобладают березняки с кустарниковым подлеском из рододендрона кавказ­ского, брусники, черники обыкновенной и волчеягодника обыкновенного. В этих березняках хорошо выражен напочвенный мохово-лишайниковый покров.

В поймах речек и ручейков встречаются участки с кустарниками облепихи, малины, шиповника и др.

Субальпийская растительность в ущелье представлена стланиками, высокотравьем и субальпийскими лугами.

Первичное высокотравье на территории изыскания имеет незначительное распространение. Оно встречается в благоприятных для него условиях в поймах рек, на опушках леса в благоприятных для него условиях над лесным поясом. Оно представлено видами крестовника, живокости, борщевика и др. Вторичное пасторальное высокотравье занимает значительные площади и распространено в местах отстоя и ночевок скота, на стойбищах и на заброшенных пахотных участках. Характеризуется полидоминантными пасторальными формациями из щавеля конского, крапивы двудомной, чемерицы Лобеля, коровяка пирамидального, бодяка окутанного, видов герани и др. Эти сообщества отличаются стабильностью, так как не поедаются скотом, а из-за своей приуроченности к выположенным участкам рельефа не подвержены опасным склоновым процессам.

Субальпийские луга принято делить на первичные и вторичные. Но, учитывая длительное (более 4 тыс. лет) антропогенное воздействие на расти­тельный покров этого района, говорить о первичных субальпийских лугах можно с определенной степенью условности. Вторичные луга имеют более позднее происхождение и отмечены даже на склонах северных экспозиций. Все они приурочены к близлежащим селениям и сформировались на месте сведенных лесов.

Субальпийские луга отличаются богатством флористического состава (более 300 видов). Эти луга характеризуются хорошо развитой дерниной, высоким (до 70 см) ярусным травостоем с проективным покрытием до 100%. С апреля по октябрь происходит постоянная смена аспектов, отличающихся яркими красками. В Мамисонском ущелье эти луга расположены преимущественно на склонах южной, юго-западной и юго-восточной экспозиций, в высотном интервале 1 800-3 000 м. В нижней части ущелья, на более крутых склонах (левый борт древнего ледникового трога) до 1 900 м развились остепненные субальпийские луга, сильно эродированные, с низким (до 30%) проективным покрытием.

Выполнена оценка лавинной опасности в районе ледниковых комплексов Земегондон и Козидон.

В целом пораженность территории исследований снежными лавинами можно оценить как исключительную. Общая площадь с лавинной активностью составила 1049,7 га. Всего выявлено в приледниковой зоне рр. Козидон и Земегондон 48 лавиносборов. В пределах приледниковой территории в бассейне Козидон выделены 27 лавиносбора, в бассейне Земегондон выделен 21 лавиносбор, из них 7 в бассейне Дзуарикомдон (правый приток реки Земегондон) и 4 в бассейне Хицанштандон (правый приток реки Земегондон).

Составлен каталог лавинной опасности в районе ледниковых комплексов Земегондон и Козидон. В составленном каталоге представлены: площади лавиносборов, площади лавинных очагов, высотные отметки лавин и другие характеристики.