Оценка воздействия на окружающую среду (овос) инженерно-геологических изысканий (иги) на структуре «pz1-i» участка «Сатпаев» (стр. 8 )

Район максимальных глубин (25 м) располагается у границы Северного и глубоководного Среднего Каспия (рис. 3.2).

Многолетняя величина сезонного хода уровня по югу Северного Каспия составляет 40 см. Максимальный сезонный подъем – 72 см, максимальный спад – 64 см (относительно среднемесячного значения) отмечен для о-ва Тюлений.

Рисунок 3.2. Батиметрия восточной части Северного Каспия

Соленость. Основным фактором, определяющим гидролого-гидрохимический режим района, является сток Волги и Урала, а также динамика вод, результирующий водообмен между западной и восточной частью Северного Каспия, рельеф дна, площадь сечения на Кулалинском пороге, определяющая при прочих равных условиях водообмен между западной и восточной частями Северного Каспия; испарение, формирующее отрицательный пресный баланс в восточной части моря, определяющее компенсационный подток вод в эту часть моря.

В соответствии с типичной для морей северного полушария общей схемой циркуляции, основная часть распресненных вод движется вдоль северо-западного и западного берега Каспийского моря на юг. Для зоны смешения волжских и каспийских вод характерна большая пространственно-временная изменчивость солености воды, горизонтальные и вертикальные ее границы могут быть на два порядка больше, чем в остальной части Каспийского моря. Отличительной особенностью режима солености вод в зоне смешения является большой размах (2-5‰) кратковременных (несколько суток) сезонных и межгодовых ее изменений, в то время как в остальных районах моря он не превышает
0,1-0,2‰. Таким образом, средние годовые величины солености Северного Каспия колеблются от 6,4 до 11,7‰.

Восточная часть Северного Каспия характеризуется более однородным полем солености, так как большая часть речных и морских вод (среднекаспийских) поступает в этот район моря в трансформированном виде.

Для юго-восточного побережья Северного Каспия во все сезоны характерна более высокая соленость ввиду отсутствия речного стока и осолонения при интенсивном испарении. Здесь соленость может составлять 13,6‰, в мелководных бухтах бывает еще выше. Средняя соленость поверхностных вод на стыке Северного и Среднего Каспия находится в пределах 12,7-12,8‰.

Процесс опреснения, характерный для периода повышения уровня моря, распространился на Северный и Средний Каспий. Разность между значениями солености о. Чечень – п‑ов Мангышлак в весенние и осенние месяцы превышает 3-4‰.

Режим уровня Каспийского моря. На многолетние колебания уровня моря оказывают внимание многие факторы, основные из которых: климатические изменения, тектонические процессы, изменяющие объем водной впадины, и хозяйственная деятельность человека. Климатические факторы являются основным фактором, определяющим вековые, многолетние и сезонные колебания уровня моря. Изменение климатических условий приводит и к повышению уровня моря. Например, современное повышение уровня Каспия, начавшееся с 1978 года, самое продолжительное за последние 165 лет, но не представляет собой особого аномального явления.

Начиная с 1978 г., уровень моря стал резко повышаться, и в 1995 году его среднегодовая отметка достигла – 26,66 м. То есть, за 18 лет среднегодовой уровень Каспийского моря  повысился на 2,4 м. Средняя скорость повышения уровня моря была значительна (14 см в год), а в отдельные годы (1979, 1991) она достигала 25-35 см/год. Уровень Каспия за последние несколько лет по данным береговых станций относительно стабилизировался на уровне минус 27,15 м относительно уровня Балтийского моря.

Сезонные колебания уровня Каспия невелики и в течение года имеют четко выраженный циклический характер, что хорошо прослеживается по среднемесячным величинам уровня. Низшее положение уровня в году наблюдается в зимний период (декабрь, февраль), затем начинается его повышение до июля месяца, затем уровень начинает понижаться до зимнего минимума. Сезонное изменение водного баланса зависит от неравномерного поступления воды и ее расходования на испарение в течение года. Величина сезонных изменений уровня моря несколько уменьшается по мере удаления от морского края дельты Волги.

Различия в сезонном ходе уровня моря также вызываются сезонной изменчивостью преобладающего направления ветра и его скорости, а также изменением атмосферного давления. В холодный безледный период года над Северным Каспием преобладают ветры восточных румбов, поэтому в среднем уровень моря у восточного побережья на несколько сантиметров ниже, чем у западного.

С северо-запада к описываемой акватории Каспия примыкает устьевое взморье Волги, которое делится на отмелую и приглубую области, где формирование уровня Каспия подчинено своим законам. Наличие придельтовой подводной террасы отмелой зоны взморья, протянувшейся на 40-50 км к югу от морского края дельты Волги и на 200 км вдоль него с ничтожным наклоном дна в сторону моря, обусловило здесь уникальное изменение уровня воды в условиях снижения и подъема фонового уровня моря. Антропогенное воздействие на сток Волги сказалось и на сезонном изменении уровня на взморье и в Северном Каспии. В период после зарегулирования стока реки почти на месяц раньше стал отмечаться пик половодья в реке и соответственно максимум уровня в море. В естественных условиях пик половодья в дельте Волги и на взморье отмечался обычно в июне и даже в июле, в зарегулированных условиях – в конце мая.

Сгонно-нагонные колебания уровня моря. На фоне объемных колебаний уровня происходят его деформационные колебания, являющиеся результатом перераспределения водных масс между отдельными регионами моря, без изменений объема вод в целом. Деформационные колебания уровня моря связаны в основном с ветровыми сгонами и нагонами и обладают по сравнению с объемными колебаниями чисто локальными особенностями, завися от морфологических условий района и режима ветра. Отсюда возникает значительная контрастность в величинах деформационных колебаний уровня воды в различных районах Каспия. Величины нагонов и сгонов зависят от характеристик ветра, от очертания береговой линии и распределения глубин в прибрежной части моря, растительности,  ледового режима, стока в устьевой части впадающих в море рек.

В Северном Каспии четко прослеживается сезонность возникновения максимальных нагонов. Наибольшую повторяемость нагоны имеют осенью (октябрь-ноябрь, 25,1%), летом (июнь-июль, 21,3%) и весной (апрель-май, 16,7%) во время продолжительных и сильных ветров нагонного направления. В оставшиеся месяцы повторяемость нагонов колеблется в пределах 5-10%. Наименьшую повторяемость (около 1%) имеют нагоны в феврале – самом холодном месяце года с максимальной ледовитостью на Северном Каспии, препятствующей развитию нагонной волны.

В пределах побережья изучаемой территории максимальная величина нагона составляет 0,85 м. Наибольшую повторяемость в районе исследований имеют нагоны в интервале 30‑39 см (для случая нагона 63%, для сгона – 89%), а для нагонов и сгонов в интервале 40‑49 см повторяемость соответственно 27 и 11%. Около 2% приходится на нагоны высотой 60 см и выше.

Сгонно-нагонные колебания уровня моря в районе Форта-Шевченко наблюдаются во все сезоны, но наибольшая их повторяемость приходится на осенне-зимний период вследствие усиления штормовой деятельности.

Течения. На формирование качественных характеристик течений в Северном Каспии влияют два основных фактора: впадающие реки и перемещение воздушных масс. Водная среда акватории участка «Сатпаев» находится под влиянием волжского стока и ветровой активности. При сильных и устойчивых ветрах течение имеет определенное направление, соответствующее данному ветру и фазе развития его скорости. Основными схемами циркуляции вод в Северном Каспии являются циклоническая, антициклоническая, смешанная и продольная.

Статистический анализ всех наблюдений за течениями в Северном Каспии показал, что среднее значение модуля скорости равно 16 см/с. На сезонную изменчивость течений накладывает отпечаток не только внутригодовая изменчивость ветра, но и образование в зимнее время на большей части акватории Северного Каспия устойчивого ледяного покрова, изолирующего водные массы от действия ветра. В этот период поле течений определяется, главным образом, влиянием речного стока, а также инерционными и градиентными течениями, возникающими, как следствие динамических процессов вне кромки льда.

Волнение. Район проектируемых работ характеризуется малыми глубинами, что не способствует образованию высоких волн. Разрушение высоких волн, образующихся в глубоководной части Каспия, происходит на свале глубин, где их высота уменьшается в два раза.

В прибрежной части Северного Каспия при глубинах порядка двух метров высота волн не превышает 1,2 м. Волновая энергия в значительной мере гасится также водной растительностью. Ветровое волнение на мелководье хорошо согласуется с направлением и силой ветра, установившийся характер волнения наступает в первые часы после изменения ветрового режима. Волны, возникающие во время нагонов при максимальной скорости ветра до 30 м/с на мелководье до 0,7 м имеют среднюю высоту 0,26 м, максимальную – 0,45 м, средняя длина волны составляет около 2 м.

Абразивное действие волн по побережью Северного Каспия и в районе контрактной площади практически сведено к минимуму прибрежным барьером из водной растительности, особенно эффективно волнения гасят плотные заросли тростников. Здесь же отмечается и активное формирование аккумулятивных форм рельефа морского дна - отмелей, кос, балок, шалыг и островов, также выполняющих функции разрушения высокой волны.

Ветровое перемешивание вод приводит к тому, что в безледный период в районах с глубинами 4-5 м в 85-90% случаев вода перемешивается от поверхности до дна. После установления ледяного покрова на Северном Каспии (декабрь-январь), создается под припаем своеобразное расслоение речных и морских вод. Поэтому под влиянием стокового течения более легкие речные воды распространяются подо льдом тонким
(0,5-1,5 м) поверхностным слоем, почти не смешиваясь с морскими водами. Дальность распространения морских вод намного увеличивается. Создается резко выраженный слой скачка плотности. Прекращается зимняя конвенция и передача различных свойств воды (в том числе и загрязнений) из поверхностного слоя в нижележащие. Только в конце марта или начале апреля, когда ледяной припай на взморье разрушается, начинается ветровое перемешивание.