Географическое положение и общие сведения об Кузнецком угольном бассейне

Кузнецкий бассейн находится в Западной Сибири, почти целиком располагается на площади Кемеровской области и только очень незначительная часть его северо-западного выступа отходит к Новосибирской области, а крайний юго-западный выступ — к Алтайскому краю.

Крайние пункты бассейна заключены между 53° 20' — 56° 17' с. ш. и 84°44'—88° 20' в. д. от Гринвича. Наибольшая длина бассейна 335 км, а наибольшая ширина 110 км. Площадь бассейна принимается равной не менее 26 700 км2. На территории бассейна расположены следующие промышленные центры (с севера на юг): Анжеро-Судженск, Кемерово, Ленинск-Кузнецкий, Белово, Киселевск, Прокопьевск, Новокузнецк, Осинники, Байдаевка, Мыски и Междуреченск.

В плане бассейн имеет форму неправильного четырехугольника, длинные стороны которого ориентированы в направлении северо-запад — юго-восток. Северо-восточный, северо-западный и юго-западный углы этого четырехугольника оттянуты. Современные очертания площади бассейна обусловлены главным образом процессами тектогенеза, а затем денудацией.

На северо-востоке Кузнецкая котловина граничит с горным массивом Кузнецким Алатау, на юго-западе с Салаирским кряжем, на юго-востоке с сливающимися отрогами этих двух кряжей, и только на северо-западе она остается открытой и постепенно переходит в Западно-Сибирскую равнину. Колывань-Томская возвышенность, расположенная несколько вдали от этой части котловины, в современном рельефе выражена слабо.

Пути сообщения. Сибирская железнодорожная магистраль пересекает северную оконечность бассейна в Анжерском угленосном районе. Основными ж.-д. линиями на территории Кузбасса являются Юрга — Новокузнецк — Абакан, Новосибирск — Проектная, Топки — Кемерово — Барзас, Артышта — Барнаул, Белово — Салаир, Новокузнецк — Таштагол. Главная автомагистраль проходит от г. Анжеро-Судженска через Кемерово, Ленинск-Кузнецкий, Прокопьевск, Новокузнецк до г. Междуреченска.

Гидрографическая сеть. Реки бассейна относятся к системе р. Оби. Главнейшие из них — Томь, Иня и Чумыш — непосредственно впадают в р. Обь, а р. Яя — в р. Чумыш (правый приток р. Оби).

Основной водной артерией Кузбасса является р. Томь. Она берет начало на западном склоне Кузнецкого Алатау. При общей длине реки около 800 км почти 420 км приходится на долю бассейна.

От устья впадающей слева в Томь горной р. Тереньсу Томь становится уже сравнительно крупной рекой с глубокой и довольно узкой долиной среди изверженных и метаморфических пород, более широкой в области развития девонских и карбоновых отложений, широкой, где развиты более податливые размыву угленосные отложения (до 5 км на участке между улусом Сыркашева и устьем р. Усы).

На всем протяжении Томи в бассейне то на одном, то на другом берегу ее наблюдаются обнажения коренных разновозрастных пород (есть классические разрезы угленосных отложений).

Почти всюду по р. Томи имеются наносного происхождения острова, сложенные галечником и песком. Особенно их много ниже г. Новокузнецка; иногда довольно большие. В таких местах общая ширина реки до 1—1,5 км. Мелкие оголенные острова во время разлива меняют свою величину и форму, а нередко и положение. Река изобилует многочисленными перекатами и порогами, образованными выступающими в русле коренными породами, либо, значительно чаще, наносными галечниками. Течение реки в порожистых местах очень быстрое, значительно замедляется на плесах. В основном это горная река, как и большинство ее правых притоков.

По берегам Томи наблюдается ряд террас (до пяти), расположенных на различной высоте (от 5—7 до 60—80 м) над уровнем воды. В настоящее время Томь используется для движения небольших катеров и сплава леса с Кузнецкого Алатау и Горной Шории. Главное значение Томи для бассейна — это снабжение водой промышленных предприятий.

Наиболее крупными правобережными притоками, в пределах бассейна впадающими в Томь, являются Бель-Су (входит в бассейн только своей устьевой частью на протяжении не более 5 км), Уса, Абашева, Верхняя Терсь, Средняя Терсь, Нижняя Терсь, Тайдон, а также Промышленная. Реки в основном горные, с быстрым течением. Уса и Абашева протекают в широких заболоченных долинах довольно спокойно. По р. Бель-Су обнажаются хорошие разрезы верхнедевонских и нижнекаменноугольных отложений.

Самым восточным из левобережных притоков р. Томи на площади бассейна является p. Mpac-Cy (входит в бассейн небольшой частью нижнего течения, протяженностью до 30 км). Узкая долина реки, стесненная близко подступающими к руслу высокими гористыми берегами между улусом Сосновая Гора и д. Чувашки, дальше значительно расширяется, образуя широкие луговые террасы. Течение реки быстрое.

Река Кондома, значительная по своей протяженности, в пределы Кузнецкой котловины входит также только нижней частью течения (протяженностью до 75 км). На этом отрезке она резко отличается от р. Томи. Медленное спокойное течение и сравнительно глубокие меандры указывают на более древний, чем Томи, возраст ее. Долина Кондомы в районе с. Кузедеево имеет ширину 100—125 м.

Среди левых притоков р. Томи следует отметить реки Абу, Ускат, Нарык, Бунгарап, Мунгат и Уньгу.

Из других рек степной части бассейна самой крупной является р. Иня, берущая начало на южном склоне Тарадановского увала. Долина реки по сравнению с живым сечением русла очень широкая (в луговой части часто превышает 3 км). Ширина реки от с. Старо-Пестерово колеблется от 50 до 75 м. Правый берег долины почти на всем протяжении крутой, часто с обнажениями коренных пород, тогда как левый очень отлогий, сложен наносными образованиями. Длина реки значительно увеличивается благодаря меандрам и на площади бассейна достигает 384 км.

Наиболее значительными правыми притоками Ини являются реки Уроп, Менчереп, Мереть и Большой Корчуган. Из левых притоков наиболее протяженных и с большим дебитом воды следует назвать речки Бачат (слагается из Степного и Черневого Бачатов), Ур, Касьму, Tapсьму и Большие Изилы.

Река Чумыш, пересекающая юго-западную оконечность бассейна, впадает в р. Обь в 23 км ниже г. Барнаула. Она образуется двумя реками — Томь-Чумышем и Кара-Чумышем. На первой из них был построен Томский чугунолитейный завод.

Река Яя, приток р. Чулыма, пересекает северную оконечность бассейна (Анжерский район); ее главными притоками являются реки Кай-гур, Барзас, Кельбес и Золотой Китат.

Все реки Кузнецкого бассейна по характеру водного режима, согласно классификации Б.Д. Зайкова, относятся к рекам алтайского (р. Томь) и западносибирского (реки Яя, Иня и др.) типов первой группы (с паводковым режимом). По характеру питания реки относятся к типу рек со смешанным питанием; на долю снегового стока приходится 50—55%, дождевого 30%, подземного 15—20%.

Реки вскрываются в среднем между 18 и 25 апреля, при этом горные реки Терси, Уса и другие — в последнюю очередь.

Весенний ледоход продолжается 3—10 дней и сопровождается заторами. Горные реки при быстром их течении замерзают неравномерно и покрываются льдом в конце второй декады ноября, остальные — в первую декаду ноября. Ледостав продолжается 152—172 дня. Толщина льда на р. Томи у г. Кемерово 0,8—1,2 м, на р. Иня 0,3—0,5 м, иногда до 1 м.

Годовые изменения уровней р. Томи и ее притоков аналогичны. Максимальный годовой уровень наблюдается в весеннее половодье; отмечается несколько пик, что объясняется неравномерным таянием снега в горах и разными сроками вскрытия притоков. Наибольшая величина весеннего подъема воды над условным меженным уровнем изменяется от 2 до 7 м. Весеннее половодье продолжается 1,5—2 месяца. Характер изменения летних и осенних уровней определяется количеством выпадающих атмосферных осадков. Летние паводки непродолжительны и вызывают подъем уровня воды на 2—4,5 м выше среднемеженного. Осенью высота подъема воды над меженным уровнем изменяется от 2 до 5,5 м (р. Томь). В зимний паводок подъем уровня воды незначительный (1—2 м).

Реки Иня и Яя характеризуются высоким подъемом уровня воды в весенний период, устойчивой летней меженью и незначительным подъемом воды в осенний период.

Средние многолетние расходы рек даны в табл. 1, а наибольшие и наименьшие расходы по сезонам года — в табл. 2.

Поверхностные воды Кузнецкого бассейна слабо минерализованы. Максимальная минерализация (200 мг/л) наблюдается зимой.

Климат. Климат Кузнецкой котловины обусловлен размещением ее внутри материка и положением над уровнем моря. Окружающие ее почти со всех сторон горные сооружения препятствуют проникновению в котловину влажных воздушных масс с Атлантического океана. В центре бассейна выпадает всего 300—450 мм осадков в год, тогда как в его горных частях 800 мм и более. Почти открытая в сторону Северного Ледовитого океана Кузнецкая депрессия не защищена от проникновения на ее территорию холодных масс арктического воздуха.

Зима здесь суровая и продолжительная (6 месяцев) и короткое теплое, иногда жаркое лето. Среднегодовая температура воздуха изменяется от минус 0,9° С на севере до +1,0°С на юге (табл. 3). Сумма положительных среднесуточных температур по бассейну колеблется от 2000 до 2400° С.

По термическому режиму в пределах бассейна выделяется три района: прохладный, умеренно прохладный и умеренно теплый.

Прохладный район с суммой температур выше плюс 10° 1400—1600° примерно соответствует горной, т. е. крайней восточной и юго-восточной частям бассейна. Продолжительность безморозного периода 95—105 дней. Среднегодовая температура около минус 1,1°С.

Умеренно прохладный район соответствует зоне подтайги и северной лесостепи Кузнецкой котловины и протягивается полосой вдоль предгорья Кузнецкого Алатау и занимает также северную и северо-западную части бассейна. Район характеризуется суммой температур выше плюс 10° 1600—1800°. Продолжительность безморозного периода 100—115 дней. Весенние заморозки прекращаются 25 мая, осенние наступают 10—15 сентября. Средняя годовая температура воздуха немного ниже 0°.

Умеренно теплый район охватывает примерно центральную и юго-западную части Кузнецкой котловины и совпадает с зоной степи и южной лесостепи. Характеризуется суммой температур выше плюс 10° 1800—1875°.

Распределение осадков, как уже отмечалось, зависит главным образом от гипсометрического положения местности. Наибольшее количество осадков (600 мм и более) выпадает в зоне тайги в предгорных и горных районах бассейна. Здесь в отдельные годы наблюдаются значительные отклонения от средних величин с максимумом 873 мм и минимумом 450 мм (пос. Крапивино). В лесостепной зоне, занимающей центральную часть бассейна, выпадает 400—600 мм осадков в год. Наименьшее количество осадков (300—350 мм, в засушливые годы до 226 мм) отмечается для степной части Кузнецкой котловины, расположенной между восточными склонами Салаирского Кряжа и левобережьем рек Иня и Бачаты. Эта часть бассейна отличается недостаточной увлажненностью. Распределение осадков по месяцам приведено в табл. 4.

Средняя годовая облачность в бассейне 62%. Относительная влажность за год в среднем характеризуется большой величиной — до 72%, причем наибольшая падает на зиму, а наименьшая на лето.

Ветры в основном южные и юго-западные. Отклонения, как правило, вызваны особенностями рельефа. Летом заметно увеличивается процент повторяемости ветров западного и северо-западного направления. Средняя скорость ветра в течение года от 3,3 до 4,1 м/сек. Число дней с сильным ветром (более 15 м/сек) в холодное время года до 3; в теплый период, особенно в июле — августе, дни с сильным ветром повторяются только через 1—2 года.

Максимальная величина снежного покрова обычно наблюдается в конце февраля — начале марта. Она зависит от ветрового режима и условий защищенности отдельных участков. В степных, открытых ветрам районах бассейна (с. Красное, города Киселевск, Гурьевск) толщина снежного покрова 20—35 см, в отдельные годы до 6 см. На остальной территории она равна 40—60 см, увеличиваясь в горных районах бассейна до 90 см (с. Кузедеево), а в отдельные годы до 135 см.

Устойчивый снежный покров наблюдается в пределах бассейна от 170 до 190 дней (табл. 5).

Глубина промерзания почвы зависит от мощности снежного покрова. В степной части бассейна нижняя граница промерзания опускается на 230 см, а в отдельные суровые зимы — на 260—280 см от поверхности. В лесостепной части бассейна почва промерзает до глубины 80—150 см, а в предгорной таежной части на глубину пахоты. В глубоких заснеженных логах грунты промерзают крайне незначительно.

Почвы на площади бассейна представлены черноземом, лесными и подзолистыми суглинками, полуболотными и наносно-луговыми типами. Чернозем распространен между р. Иней и предгорьем Салаира. Лесные суглинки в виде узкой полосы (5—15 км) протягиваются главным образом в лесостепи по левому берегу Томи. Подзолистые почвы развиты по правому берегу Томи в Кемеровском и Крапивинском районах, а также в южной части Кузнецкого.