Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Согласно заданию первого года: 1. Были проведено рекогносцировочное обследование, определены ключевые участки, приобретено и установлено оборудование. В качестве ключевых участков были выбраны водосборы рек Большая Осиновка, Солзан и Харлахта, расположенные в районе карт-накопителей БЦБК. Установлено необходимое оборудование, а именно: две сейсмических станции Zet 048-C, предназначенные для проведения сейсмического мониторинга; на речных водосборах установлены автоматические приборные комплексы (ИМКЭС, г. Томск): в том числе три комплекса - для измерения уровня, температуры и удельной электропроводности воды САМ-ГПР и три - для измерения жидких атмосферных осадков, температуры воздуха и поверхности почвы САМ-ГО; на реках установлены фотоловушки для мониторинга прохождения паводков и селей. 2. Создана и будет пополняться база данных результатов мониторинга уровней, температуры, электропроводности воды в реках с частотой 1 раз в 15 минут; жидких атмосферных осадков, температуры воздуха и поверхности почвы с частотой 1 раз в час, данных сейсмологического мониторинга с частотой 100 отсчетов в секунду. Проведен первичный анализ результатов мониторинга. 3. По данным Росгидромета за период наблюдений на реках выполнен анализ синоптических ситуаций, пространственно-временных характеристик речного стока, паводкоформирующих осадков и типов атмосферной циркуляции по типизации Б.Л. Дзердзеевского для случаев схода селей в прошлом. 4. Определено пространственное распределение опасности наводнений Слюдянского района и территории, наиболее опасные с точки зрения формирования паводочных наводнений и селей. 5. Выполнен анализ существующих сейсмограмм для определения фонового микросейсмического уровня. Для двух селеопасных рек – р. Кынгарга (Тункинская долина, Восточный Саян) и р. Солзан (хр. Хамар-Дабан) был выполнен анализ микросейсмического шума в спокойном состоянии и во время подъема воды (паводка). В отчетном году получены следующие конкретные научные результаты: - Главным гидрометеорологическим фактором, определяющим формирование экстремальных паводков и селей, являются обильные летние осадки. Всем рассмотренным наводнениям предшествовал продолжительный период с дождями (от 8 до 17 дней), обеспечивший предварительное увлажнение подстилающей поверхности. В конце этого периода, накануне наводнений, выпадали экстремальные по величине суточные осадки (до 200 мм за сутки). - При наводнениях в июле 2001 и 2019 гг. преобладала меридиональная циркуляция атмосферы и выпали экстремальные по величине и продолжительности дожди. В то время, как наводнение в июне 2005 г. было сформировано преимущественно при зональных типах атмосферной циркуляции, менее экстремальных осадках и носит смешенный генезис (снегово-дождевой). Сложившийся в последние годы характер атмосферной циркуляции способствует увеличению экстремальных осадков, дождевых паводков и селей. При формировании дождевых паводков и селей основное значение имеют условия выпадения атмосферных осадков и их распределение по территории и во времени. Наибольшее количество осадков в Слюдянском районе выпадает в летние месяцы. В период июньских дождей в горах еще сохраняются запасы снега. - В высокогорной части хр. Хамар-Дабан выпадает до двух раз больше осадков, чем на предгорной территории. Эта разница в количестве выпавших осадков остается неучтенной при использовании данных метеостанций, расположенных на предгорных территориях. Поэтому для горных водосборов актуально создание наблюдательной сети в высокогорных областях, где происходит зарождение дождевых паводков и селей. - Во время катастрофических наводнений в прошлом (в июле 1971 г., в июне и в июле 2019 г.) осадков также выпало существенно выше нормы. Основными факторами циркуляции атмосферы при этих наводнениях были активный циклогенез и усиление меридиональных затоков холода и тепла и развитие блокирующих процессов. В июльском наводнении 1971 г. осадки в бассейне Иркута и на реках Хамар-Дабана были связаны с выходом южного циклона с центром над Монголией. В июньском и июльском наводнениях 2019 г. осадки были фронтальные, связанные с высотным циклоном. - Для рек Слюдянского района наибольшую опасность представляют паводочные и селевые наводнения в Хамар-Дабанской приустьевой зоне, которая включает наиболее густонаселенные и хорошо освоенные приустьевые участки русел рек северного склона хр.Хамар-Дабан. Преобладающей причиной наводнений здесь являются летние дождевые паводки высокой повторяемостью, с которыми связаны наводнения III-IV класса опасности, периодически усугубляемые селями. Селевые процессы здесь имеют наибольшее развитие, преимущественно, сильной и очень сильной опасности. Наводнениям подвергаются города Слюдянка, Байкальск, п.г.т. Култук, с.Утулик и другие населенные пункты. Ущербы от наводнений вследствие достаточно высокой освоенности территории могут быть значительными. - Анализ вариаций микросейсмических шумов, генерируемых р. Кынгарга в спокойном состоянии и при значительных подъемах воды (паводках) на основе данных короткопериодной сейсмической станции, показал, что микросейсмические колебания, зарегистрированные на станции Аршан, не стабильны во времени и имеют значительные вариации, связанные с сезоном. В теплые периоды при таянии ледового покрова и увеличении уровня воды в реке Кынгарга наблюдается усиление сейсмических колебаний в области частот от 2 до 20 Гц. - Выпадение обильных жидких атмосферных осадков и следующий за ним значительный подъем воды в реках Кынгарга и Солзан приводят к изменению амплитудно-частотного состава микросейсмических шумов – усилению колебаний в частотном диапазоне до 40 Гц с максимумом излучения в области частот 20–35 Гц. Для разных событий это увеличение значительно варьируется и зависит от количества водных масс, проходящих по руслу реки в единицу времени. - Изменение амплитудно-частотного состава микросейсмических колебаний в летний период относительно зимнего, а также при паводках относительно нормального уровня воды в реке происходит вследствие турбулентности, возникающей при течении потока по дну и вдоль бортов реки, при встрече потока с препятствиями и при увеличении скорости потока. - Для р. Кынгарга диаграммы движения частиц в среде в спокойном состоянии и при паводках не показывают какой-либо доминирующей ориентации колебаний, что связано с протяженностью источника колебаний, представляющего собой все русло реки. Для р. Солзан наблюдается азимутальная зависимость увеличения амплитуд колебаний, которая может быть связана с физическим препятствием на пути водного потока.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
1. Проведено обслуживание мониторингового оборудования. Установлено два осадкомера в высокогорной области Хамар-Дабана (1985 м и 1492 м). Пополнена база данных. 2. Выполнен анализ характеристик дождевых паводков и паводкообразующих осадков на селеопасных реках Хамар-Дабана за паводочные сезоны 2024-2025 гг. на реках. Определены сроки паводков, их продолжительность, амплитуда и скорости подъема и спада. Дана характеристика высокого паводка в августе 2025 г., который мог стать причиной селей и затоплений с оценкой паводкообразующих осадков. Определены критические значения осадков, необходимых для формирования селевой или паводковой волны; 3. Выполнен анализ данных мониторинга микросейсмического фона по сети сейсмических станций и определение вариаций микросейсмического фона, соответствующих активизации селевых и паводковых процессов; 4. Разработан алгоритм расчета скорости и направления движения водного и селевого потоков на основе данных сейсмических станций. 5. Выполнен расчет скорости и времени добегания селевой волны до населенных пунктов. 6. Разработаны основы системы экстренного оповещения о прохождении селевых и паводковых потоков. Подготовлено 4 статьи и сделано 2 доклада по тематике проекта. В отчетном году получены следующие конкретные научные результаты: 1. На горных реках Слюдянского района в теплый период года функционирует 3 поста мониторинга характеристик стока (уровень, температура и удельная электропроводность воды с шагом 1 раз в 15 мин.) и 3 поста мониторинга жидких атмосферных осадков с шагом 1 раз в час. Результаты измерений в виде графиков размещены и в летний период непрерывно обновляются на сайте ИГ СО РАН: https://igsbras.ru/apik. 2. Анализ характеристик дождевых паводков в горных бассейнах по данным мониторинга установил, что на реках Хамар-Дабана за паводочный сезон проходит до 10 дождевых паводков разной величины. Прослеживается синхронность в их прохождении. Максимальные в году паводки проходят в июле или августе. Во время значительных паводков водность рек остается высокой длительное время. После окончания паводков значения уровней воды практически возвращаются к предпаводочным, то есть на исследуемых реках не происходит существенного накопления влаги в водосборном бассейне в течение паводочного сезона. Продолжительность паводков колеблется от 1 до 14 суток. Значительная продолжительность характерна для более высоких паводков. Продолжительность подъема паводка в среднем в 2–3 раза меньше, чем спада, а средняя скорость подъема уровня в три раза выше, чем скорость спада. На реках Хамар-Дабана форма паводков сохраняется в течении всего паводочного сезона – со стремительным (от нескольких часов) подъемом и резким спадом уровней. Продолжительность стояния наивысших уровней равна заданному шагу измерений на постах (15 мин). Поэтому актуально создание сети высокочастотных наблюдений за уровнями воды. Электропроводность воды в реках имеет тенденцию к увеличению в течении летнего сезона за счет постепенного протаивания сезонной мерзлоты и увеличения вклада в питание реки подземных вод с более высокой минерализацией. Во время паводков минерализация резко падает за счет поступления в реку дождевых вод с низкой минерализацией. На температурный режим рек паводки не оказывают отчетливого влияния. 3. Максимальная амплитуда подъема уровня была во время паводка в августе 2025 г. на р. Солзан – 974 мм за 22 часа, продолжительность стояния максимального уровня составила всего 2 минуты. Фотоловушки зафиксировали резкое увеличение мутности и взвешенных наносов в реке, были предпосылки для развития селей. По данным измерений с частотой 1 раз в 2 минуты, максимальная пульсация уровня (разнонаправленные импульсы при сохранении основного направления) отмечалась в пик паводка и на его спаде. 4. Анализ паводокобразующих осадков по данным осадкомеров подтвердил, что на высокогорье выпадает осадков до 2 раз больше, чем на предгорных территориях. Для формирования высоких паводков на реках Слюдянского района необходимы интенсивные осадки в течении 1-2 суток, суммарным количеством в высокогорных районах около 100-130 мм. Для формирования селевых потоков и паводочных наводнений необходимы величины осадков около 150-200 мм за 1-2 суток, выпавшие в высокогорных районах. 5. Анализ гидролого-геоморфологических условий показал, что при прохождении селевых паводков редкой обеспеченности, увеличение расходов происходит в первую очередь за счет увеличения скоростей течения. Уровень воды в реках и ширина потока увеличивалась непропорционально мало ввиду резкого возрастания скорости потоков в 4-9 раз. Высокие скорости течения обеспечивают высокую транспортирующую способность потока и создают предпосылки для селевых проявлений. Многократное увеличение расходов взвешенных наносов и мутности происходит при максимальных расходах обеспеченностью 10% и ниже. Наиболее благоприятными геоморфологическими условиями для развития селевых паводков обладают реки Безымянная, Слюдянка, Хара-Мурин и Утулик. 6. Анализ вариаций сейсмических шумов при прохождении паводков и селевых потоков выявил, что: микросейсмические колебания имеют значительные вариации, связанные с сезоном; выпадение обильных жидких атмосферных осадков и подъем воды в реке приводят к усилению колебаний в частотном диапазоне от 4 до 20 Гц с максимумом в области частот 6–10 Гц; происходит изменение амплитудно-частотного состава микросейсмических колебаний в результате увеличения турбулентности потока при возрастании скорости течения, расходов воды и наносов; анализ временных вариаций количества осадков, уровня воды, микросейсмических шумов показал, что источником увеличения микросейсмических шумов могут быть как дожди в нижней, так и в высокогорной части речного бассейна. Период селевой активности сопровождается изменением свойств колебаний: появление в спектре скоростей колебаний двух составляющих – высокочастотной (22–48 Гц), связанной с перемещением водных масс, и низкочастотной (0.35–0.45 Гц), связанной с движением твердой фракции селевого потока. В целом, амплитудно-частотный состав сейсмического шума зависит как от сезона, так и от объемов перемещающихся водных масс и твердой фракции. 7. Среднее время добегания селевой волны до инженерной инфраструктуры г. Байкальск составляет 28-85 минут. Селевой поток с зарождением в нижней и средней части бассейна, характеризуется наименьшим временем добегания – 15 минут.