Известно, что ни весенний поверхностный, ни тем более весенний подземный сток рек прямому измерению инструментальным путем не поддаются. Для их определения приходится прибегать к косвенному приему - расчленению гидрографа по типам питания (Попов, 1961). Наиболее сложно расчленение стока на поверхностный и подземный в период половодья и паводков. Различные авторы по-разному оценивают подземный сток в этот период. Одни (Воскресенский, 1956) считают, что он увеличивается во время половодья, другие (Куделин, 1960) - что он уменьшается.
Теоретически можно считать, что в пределах гидрологического района с однообразными гидрологическими, климатическими и другими физико-географическими условиями должна прослеживаться достаточно четкая зависимость между объемом речного стока и площадью водосбора. Можно полагать также, что такая зависимость существует не только для годового стока, но и для его поверхностной и подземной составляющих.
Действительно, наши исследования (Мишон, 1975; 1979) показали, что в пределах каждого из 9 гидрологических районов Центрального Черноземья, а также в гидрологических районах других регионов с иными природными условиями существует довольно тесная прямолинейная связь между объемом весеннего стока рек Wpeк и площадью водосбора F.
В общем виде эта связь выражается уравнением:
Wpeк = Kpeк F
где Крек - физико-географический параметр, являющийся суммарным стокообразующим показателем сложного взаимодействия комплекса природных условий гидрологического района, формирующих весенний сток рек.
Рис. 6. Гидрологические районы Центрального Черноземья: I - Окский; II - Псело - Оскольский; III - Потуданьский; IV - Подгоренский; V - Соснинский; VI - Цнинскпй; VII - Воронинский; VIII - Воронежский; IX - Битюго - Еланьский; А и В - критерии районирования
Несколько менее тесная, но также прямолинейная зависимость объема весеннего стока Wврем от площади водосбора установлена и для временных водотоков, русла которых не дренируют водоносные горизонты (Мишон, 1975; 1979). Для большей достоверности и широты охвата фактическими материалами наблюдений различных физико-географических зон нами помимо Центрального Черноземья проанализированы материалы наблюдений Придеснянской (лесостепная зона), Подмосковной (южная часть лесной зоны), Дубовской (степная зона) и Западно-Казахстанской (полупустынная зона) водно-балансовых станций и Валдайского филиала ГГИ (лесная зона).
Рассмотрим принципиальную схему определения подземного питания в период весеннего половодья, построенную с учетом высказанных теоретических положений (рис. 7). Здесь линия АО отражает увеличение весеннего стока временных водотоков с ростом площади водосбора.
Рис. 7. Принципиальная схема определения подземного питания рек в период весеннего половодья
Линия АС показывает, каким должен быть сток рек при отсутствии дренирования их руслами подземных вод. Наконец линия АВ характеризует зависимость весеннего суммарного (поверхностный и подземный) стока рек от площади водосбора.
Исходя из указанной теоретической схемы объем подземного стока рек Wподз в суммарном объеме весеннего половодья можно определить по формуле
Wподз = Wрек - Wврем
Следует учесть, что для рек зависимость Wpeк = f (F) начинается не с нуля в системе координат (F, W), а из точки А в системе координат (F', W′). Начало координат этой системы сдвинуто относительно системы (F, W) на Fnp и Wnp. Тогда в системе (F, W) уравнение Wподз = Wрек - Wврем
с учетом того, что tg α = Кврем и tg β =K рек, примет вид
Wpeк = Kpeк F + Wnp – Крек Fпр
где F - площадь водосбора реки, для которой определяется подземное питание, км2.
Из выражения Wподз = Wрек - Wврем с учетом формул Wврем = Кврем F и Wpeк = Kpeк F + Wnp – Крек Fпр получим:
Wподз = (Крек - Кврем) F + Wпр – Крек Fпр
Объем весеннего предельного стока Wnp = Kвpeм F. Тогда уравнение Wподз = (Крек - Кврем) F + Wпр – Крек Fпр примет вид
Wподз = (Крек - Кврем) F + Кврем Fпр – Крек Fпр
Из выражения Wподз = (Крек - Кврем) F + Кврем Fпр – Крек Fпр путем простых преобразований получим формулу для расчета подземного стока рек в фазу весеннего половодья:
W подз = (Крек - Кврем) (F - Fпр)
Для конкретного гидрологического района параметры Крек и Кврем есть величины постоянные, поэтому разность ΔК = Крек - Кврем - тоже постоянная величина.
С учетом этого формулу W подз = (Крек - Кврем) (F - Fпр) запишем в виде
Wподз =ΔK(F - Fnp)
В формулах параметры Крек и Кврем имеют размерность м3/км2, площади Fnp и F выражаются в км2, следовательно, Wподз - в м3.
Рассмотрим физический смысл и порядок определения параметров Крек, Кврем н Fnp, входящих в уравнение W подз = (Крек - Кврем) (F - Fпр). Стокообразующий параметр Крек зависит от максимальных снегозапасов, накопленных на водосборе к началу весеннего половодья Smax, осадков, выпадающих в период половодьях, потерь талой воды на испарение, инфильтрацию и поверхностную аккумуляцию в понижениях микрорельефа Р и от размера подземного питания уподз, т. е. Крек = Sмак + х – Р + уподз. В свою очередь, подземное питание зависит от гидрогеологических особенностей водосбора, водообильности основных водоносных горизонтов, питающих реку, а также от глубины вреза русла реки и, следовательно, числа водоносных горизонтов, дренируемых рекой.
В зоне избыточного увлажнения, где предельные площади с отсутствием подземного питания малы, параметр Крек имеет наибольшие значения, и напротив, в зоне недостаточного увлажнения, где площади Fnp велики, параметр Крек не большой. Например, в среднем за многолетний период в районе г. Валдая Крек = , в районе Дубовской водно-балансовой станции Крек =, в районе Западно-Казахстанской станции Крек=10 600 м3/км2. В Центральном Черноземье Крек изменяется отв 1 гидрологическом районе дом3/км2 в IV (рис. 8).
Значение Крек изменяется не только по территории, но и во времени. В многоводные годы больше снегозапасы и меньше предельная площадь с отсутствием подземного питания и, как следствие этого, больше параметр Крек. В маловодные годы с малыми снегозапасами и небольшим подземным питанием параметр Kрек имеет малые значения.
|
Рис. 8. Зависимость объема весеннего стока временных водотоков и рек от площади водосборов V (а) и IX (б) гидрологических районов
Например, в 1970 г., когда в бассейнах верхнего Дона, Оки и Сейма подъем уровня воды был близок к историческому, а в ряде мест превысил его на 0,5 м и более, параметр Крек для V гидрологического района был равен 171 700 (в 2 раза больше нормы), для IX -м3/км2. В исключительно маловодном 1961 г., когда весенний сток и а рассматриваемой территории был равен 24 мм (при норме 70 мм), для указанных районов параметр Крек составил соответственно 9350 и 6700 м3/км2. Таким образом, можно констатировать, что изменение значений параметра Крек во времени носит вероятностный характер.
Физический смысл параметра Крек вытекает из его размерности — м3/км2: он показывает объем весеннего суммарного стока реки в м3 с 1 км2 площади водосбора. Числовое значение Крек для каждого гидрологического района устанавливается по районному графику зависимости Wpeк = f(F) по тангенсу угла наклона прямой к оси абсцисс.
Суммарный стокообразующий параметр временных водотоков К врем зависит от снегозапасов Smax, осадков х и потерь талых вод Р. Но в отличие от Крек он не включает подземное питание уподз, т. е. Кврем = Sмак + x - Р.
Наибольшее значение К врем характерно для зоны избыточного увлажнения (для временных водотоков Валдайского филиала ГГИ в средние по водности половодья Кврем =м3/км2), наименьшее - для полупустынной зоны (600 м3/км2 в районе Западно-Казахстанской воднобалансовой станции). Для Дубовской станции получено промежуточное значение Кврем > равное 8000 м3/км2. Среднее многолетнее значение параметра Кврем в Центральном Черноземье изменяется отв I гидрологическом районе дом3/ км2 в IV.
Как и параметр Крек суммарный стокообразующий параметр временных водотоков Кврем изменяется не только по территории, но и во времени. Наибольшее значение он имеет в многоводные годы (в исключительно многоводном 1970 г. Кврем = для V гидрологического района им3/ км2 - для IX), наименьшее - в маловодные годы (в очень маловодном 1961 г. Кврем = 7400 для V гидрологического района и 5200 м3/км2 - для IX).
Физически параметр Кврем характеризует объем талого поверхностного стока в м3 с 1 км2 водосборной площади временного водотока. Методика численного определения Кврем такая же, как и нахождения параметра Крек: строят районные графики Wвpeм = f(F) и по тангенсу угла наклона прямой к осп абсцисс определяют Кврем. При отсутствии материалов наблюдений за стоком временных водотоков в том или миом гидрологическом районе параметр Кврем можно установить по генетически обоснованной зависимости Кврем = f(Smax), построенной по данным наблюдений в соседних гидрологических районах. Указанная обобщенная зависимость для временных водотоков Подмосковной, Придеснянской, Нижнедевицкой и Дубовской воднобалансовых станций и Каменностепной гидрометеорологической обсерватории имеет тесный линейный характер и в среднем за многолетний период характеризуется следующими данными:
Smax, мм | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
Кврем, м3/км2 | 13 000 | 26 000 | 39 000 | 52 000 | 64 000 |
При отсутствии наблюдений на временных водотоках для определения параметра Кврем применяют зависимость ΔК = f(Крек). Для гидрологических районов Центрального Черноземья и отмеченных выше воднобалансовых станций она, как и зависимость Кврем – f(Smax), выражается прямой линией.
Параметр ΔК = Крек - Кврем характеризует поступление в реку подземных вод (м3) с 1 км2 водосборной площади. В Центральном Черноземье его среднее многолетнее значение изменяется отв I гидрологическом районе до 5000 м3/км2 - в IV.
Зональный, азональный и аномальный весенний сток
Для расчета нормы речного стока в неисследованных створах средних и крупных рек строят зональные карты стока. Достаточно крупные речные бассейны как бы интегрируют климатические и другие физико-географические факторы стока и нивелируют различные их местные отклонения, поэтому речной сток таких водосборов имеет выраженный зональный характер распределения [Воскресенский, 1962; Соколов, 1961; Соколов, Чеботарев, 1970].
Азональные отклонения местных физико-географических факторов от средних условий прежде всего обусловливают значительную пестроту или контрастность в распределении стока малых водосборов, находящихся не только в пределах одного гидрологического района, но в ряде случаев расположенных даже по соседству. По данным [1962], под влиянием местных (азональных) факторов отклонения стока малых рек от зонального значения в одном и том же географическом районе могут доходить до 100% и более.
Природа нередко существенных отклонений местного стока от зонального весеннего поверхностного стока рек вытекает из уравнения водного баланса
h=(5+х)-(Рф+Ра+Ри)
где h - местный сток; S - максимальные запасы воды а снежном покрове к началу весеннего снеготаяния; х - осадки от начала снеготаяния до конца половодья; Рф - потери талых вод на просачивание в почву; Ра - аккумуляция талых вод на поверхности водосбора в различного рода понижениях и углублениях рельефа; Ри - испарение с поверхности тающего снежного покрова и талых снеговых вод без конденсации.
В основном приходная часть уравнения h=(5+х)-(Рф+Ра+Ри) определяетя максимальными снегозапасами и в некоторой мере - осадками в период половодья.
Важной задачей установления поправок к норме стока малых водотоков является определение критических или предельно малых площадей водосборов рек, для которых по зональным картам весеннего стока можно с удовлетворительной степенью точности вычислить норму стока. Для определения критической площади FK нами собраны и обработаны материалы наблюдений за весенним стоком на 90 водосборах малых рек и временных водотоках бассейна Дона и прилегающих районов, расположенных в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения. Кроме того, использованы материалы наблюдений по ряду малых рек и временных водотоков в зоне избыточного увлажнения. В необходимых случаях кратковременные наблюдения (менее 10-15 лет) приведены к многолетнем периоду. Далее дли каждого водосбора находили отклонение фактического стока hо от зональной нормы hω, определенной по карте изолиний [Мишон, 1970; Указания СН – 435 – 72, 1972], и полученные отношения наносили на график связи hj/h = f(F), где F - площадь водосбора (рис. 9).
[1956, 1962] теоретически объяснил и фактическими материалами наблюдений подтвердил, что в разных природных зонах различия в стоке больших и малых рек неодинаковы как по значению, так и по знаку. В частности, в бассейне Дона, где вследствие неглубокого эрозионного вреза русел малые водотоки не полностью дренируют подземные воды, их годовой сток, как правило, меньше зонального.
Весенний сток малых рек и временных водотоков, как это видно из рис. 9, в любой географической зоне может быть как больше, так и меньше зонального. В отличие от годового стока его значение и знак отклонения определяются прежде всего условиями снегонакопления, инфильтрации талых вод в почву и их поверхностным задержанием. При наиболее благоприятных условиях суммарное воздействие всех азональных факторов способствует существенному превышению весеннего стока над зональным. Напротив, при неблагоприятных условиях формирования весенний сток малых водотоков меньше зонального.
При F > FK распределение стока по территории полностью подчиняется закону географической зональности и мало зависит от местных азональных факторов. Напротив, при F < FK в формировании стока значительный вес приобретают местные условия, причем в тем большей степени, чем меньше площадь водосбора.
|
Рис. 9. Отклонение от зональных значений нормы местного весеннего стока и зависимости от площади водосбора в зоне избыточного увлажнения (а), неустойчивого (б) и недостаточного (в)
Учет основных азональных и аномальных факторов при расчете местного стока.
Рельеф
Орографическое строение территории наравне с климатическими условиями оказывает существенное влияние на формирование весеннего стока. Высота местности, уклон водосбора, экспозиция и длина склонов, находясь во взаимодействии е климатом, определяют величину осадков и слоя стока половодья. О немаловажной роли рельефа в вертикальной зональности распределения стока рек говорит довольно значительный градиент изменения стока половодья по высоте. Для условий Среднерусской и Приволжской возвышенностей на каждые 10 м отклонения высоты бассейна от средней высоты окружающего района весенний сток изменяется на 10 мм, или на 20-25% по сравнению с зональным его значением [Мишон, 1967; 1961; 1976]. Таким образом, высота местности представляет собой один из основных азональных факторов формирования весеннего стока.
Связь нормы стока с средней высотой водосборов hо = f(Hср) рек Приволжской и Среднерусской возвышенностей выражается тремя прямыми, каждая из которых отражает степень влияния рельефа на речной сток (рис. 10).
Рис. 10. Зависимость нормы весеннего стока рек от средней высоты водосбора: 1 - на западных склонах Приволжской возвышенности; 2 и 3 - соответственно на восточных и западных склонах Среднерусской возвышенности
Прямая 1 (см. рис. 10) отражает связь стока с высотой водосбора на западных склонах Приволжской возвышенности (верховья Вороны, Хопра и др.). Эти склоны находятся в наиболее благоприятных условиях снегонакопления. Здесь наблюдается наибольшая (134-143 суток) продолжительность залегания снежного покрова, которая соответственно на и 10-11 суток выше, чем на Среднерусской возвышенности и Окско-Донской низменности. Максимальные снегозапасы на 20-40 мм выше, чем в других районах Центрального Черноземья.
Прямая 2 характеризует связь стока с высотой водосборов рек восточных склонов Среднерусской возвышенности (Сосна, Ос кол, Девица и др.). В отношении условий снегонакопления эти склоны занимают промежуточное положение между склонами Приволжской и западными склонами Среднерусской возвышенностей. Соответственно этому и норма весеннего стока при других равных условиях здесь на 10-15 мм ниже, чем на западных склонах Приволжской возвышенности, но на 10-15 мм выше, чем на западных склонах Среднерусской возвышенности [Мишон, 1967; 1970; 1976].
Прямая 3 указывает па зависимость hо = f(Hср) для западных склонов Среднерусской возвышенности (водосборы Оки, Сейма, Свапы и др.). По сравнению с другими возвышенными частями рассматриваемой территории эти склоны находятся в наименее благоприятных условиях накопления снегозапасов. В соответствии с этим норма весеннего стока здесь также ниже.
Овражно-балочная сеть
Влияние овражно-балочной сети на местный весенний сток исследовано слабо. Отсутствует и общепринятая методика определения основных количественных показателей овражно-балочной сети. Поэтому имеющиеся в литературе данные о площадях, занятых оврагами и балками в тех или иных районах, весьма противоречивы. В работах [Коронкевич, Юревич, 1975; Паршин, Салов, 1955] отмечается, что в зоне черноземных почв овраги занимают не более 3-5% общей площади территории и лишь местами составляют 8-10%, в [Мильков и др. 1963; Устюжанин, 1967] сказано, что в северной части степной зоны площадь оврагов и балок достигает 25%, а в некоторых районах юга Среднерусской возвышенности - 50% площади землепользования колхозов.
Проведенные нами исследования (с применением новой методики) показывают, что в ряде областей Центрального Черноземья и прилегающей территории овражно-балочная сеть развита на значительных площадях [Мишон, 1966; Мишон, Михайлов, 1978].
Если накопление снега в овражно-балочной сети превышает его суммарные потери, то ее влияние на весенний сток положительно. При других соотношениях снегонакопления и потерь роль ее отрицательна или нейтральна.
Лес и лесозащитные полосы
Лес как часть географического ландшафта неоднозначно влияет на весенний сток. [1956] на основе полевых работ в центральной лесостепи европейской территории СССР (почвы - тяжелые суглинки) и южной части ее лесной зоны (почвы - покровные суглинки), установил, что леса уменьшают весенний сток. Аналогичного вывода придерживаются [1966], [1974, 1975] и другие исследователи. Однако , [1975], [1964] и другие считают, что с ростом лесистости бассейна весенний сток увеличивается. При этом они утверждают, что, как и на годовой сток, влияние леса проявляется через увеличение осадков и уменьшение испарения. Вместе с тем не отрицается и повышенная способность лесных почв к переводу поверхностных вод в подземные.
В зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения лес как зональный фактор влияет на весенний сток отрицательно [Мишон, 1974; 1975] (рис. 34). Малочисленность данных о залесенных водосборах степной зоны не позволяет провести кривую 2 с достаточной степенью точности. Для ее обоснования использованы наблюдения опорной сети Госкомгидромета СССР и наблюдения Велико-Анадольской станции за годовым стоком.
|
Рис. 11. Зависимость среднего весеннего поверхностного стока малых водосборов от лесистости: 1 - в зоне неустойчивого увлажнения; 2 - в зоне недостаточного увлажнения.
Представленные на рис. 11 кривые уменьшения несение го стока с увеличением лесистости водосборов позволяют получить значения поправочного коэффициента Клес на изменение местного стока в зависимости от площади лесного массива [Мишон, 1974].
Ценность поправочного графика не ограничивается его применением для «нахождения поправки Wлес на площадь лесов. С его помощью можно количественно оценить влияние на речной сток (поверхностный и подземный) вырубки лесов и сплошной распашки земель, проводимых в прошлом, и, что особенно важно, - планируемых лесомелиоративных мероприятий.
Роль лесных полос в формировании весеннего стока более существенна, чем роль аналогичного по площади и породному составу лесного массива, так как они воздействуют не только на площадь, занимаемую самой полосой, но и на вышерасположенные склоны [Львович, 1948; Мишон, 1975]. В Каменной степи леcные полосы, занимающие 5% площади водосбора, способствуют уменьшению стока на столько же, как лесной массив, занимающий примерно 15% площади водосбора, а лесополосы площадью 10-15%, сокращают сток на столько же, как лесной массив площадью 50-60% от площади водосбора.
Почвенный покров
Почвенный покров водосборов наряду с лесистостью, рельефом, карстом и другими факторами подстилающей поверхности играет существенную роль в формировании дождевого и снегового стока. По образному выражению [1963], почва «трансформирует метеорологические явления в гидрологические». От степени этой трансформации зависят соотношение между поверхностным и подземным стоком рек, водная эрозия, а также агротехнические и гидротехнические мероприятия по борьбе с ней.
К решению вопроса о влиянии почвогрунтов на весенний сток можно подойти иным путем [Мишон, 1974; Мишон, Жирдев, Рязанцев, 1977]. Мы уже отмечали, что годовой сток рек является результатом суммирования двух генетически разнородных видов стока — поверхностного и подземного. Поскольку основной составляющей годового поверхностного стока является весенний поверхностный сток, степень влияния почвогрунтов на сток половодья можно определить из уравнения
H = h + hп
где Н - годовой, h - весенний поверхностный, hп - подземный сток, мм.
Бассейны, сложенные легко проницаемыми почвами (песчаными и супесчаными), при прочих равных условиях имеют подземный сток больше и поверхностный сток меньше, чем водосборы с плотными малопроницаемыми породами (глинистыми и тяжелосуглинистыми). Следовательно, можно полагать, что в среднем за достаточно длительный период времени в данном физико-географическом районе в подземном питании рек принимают участие грунтовые воды, которые в основном формируются за счет потерь талых вод на инфильтрацию. Доля весеннего поверхностного стока в годовом больше для тех водосборов, где потери талых вод на фильтрацию меньше. Поэтому отношение нормы весеннего стока к норме годового стока Ф = h/H в определенной степени характеризует влияние почвенного покрова на фильтрацию и может быть принято за косвенную количественную характеристику фильтрационной способности почв [Мишон, 1974; 1975].
Исходя из сказанного косвенную характеристику филы рационной способности почвогрунтов Ф определяли для четырех групп водосборов рек с различными почвенными разностями. К первой группе отнесены водосборы, слагаемые тяжелосуглинистыми почвами, ко второй - легко - и среднесу-глинистыми почвами, к третьей - разные по механическому составу, к четвертой - водосборы, имеющие песчаные и супесчаные почвы.
Было установлено, что среднее значение косвенной характеристики фильтрационной способности почв Фср для рек, бассейны которых сложены в основном песчаными и супесчаными почвами, равно 0,56, для бассейнов с легко - и среднесуглинистыми почвами - 0,59, для бассейнов с разными по механическому составу почвами - 0,62 и для бассейнов с тяжелосуглинистыми почвами - 0,73. Среднее значение показателя Фср получено как среднее арифметическое для всех принятых к расчету водосборов данной группы. Предлагаемая косвенная характеристика поглотительной способности почв генетически обоснована и доступна для массовых гидрологических расчетов, что позволяет использовать ее для оценки влияния почвы на местный сток (Мишон, 1974; 1975).
|
Рис. 12. Зависимость относительных поправок ΔWпочв 100%/W3, вводимых к зональной норме весеннего стока, от относительной фильтрационной способности почвы (Фо/Фз)-1. Цифры у кружков обозначают номера водосборов.
Карст
Карстовые формы рельефа, обладая развитой трещиноватостью и полостностью, характеризуются повышенной фильтрационной способностью и водовместимостью, что в конечном итоге отрицательно сказывается на условиях формирования весеннего поверхностного стока. Качественно вопрос о географическом распространении и гидрологической роли карста освещен широко (Бабкин, 1969; Балков, 1970; Мильков и др., 1963; Михно, 1972). Однако до последнего времени конкретных рекомендаций по количественному учету влияния закарстованности на снижение нормы стока половодья и перевода его в подземный нет [Мишон, 1974]. Нет и метода оценки влияния карста на вероятностный весенний сток.
Для расчета нормы и обеспеченных величин весеннего стока закарстованных бассейнов использован принцы; географического сопоставления фактического стока с зональным. При построении графика поправок на карст в качестве аргумента принята площадь карстующихся пород fкарст, в качестве функции - разность между фактической и зональной величинами стока.
Заключение
В результате проделанной работы получены следующие выводы:
1. В условиях значительного эрозионного расчленения местности, снегомерные съемки на полевых участках без учета снега, аккумулированного в понижениях рельефа и в лесу, не обеспечивают достаточную достоверность полученных данных. Установлено, что они занижены в этом случае до 18-30 %.
2. Для повышения точности учета снегозапасов на водосборах рек методика картирования снегозапасов учитывающая их не только на полевых участках, но и в овражно-балочной сети и в лесах, а также площадь занятая этими элементами ландшафта.
3. Детально исследована гидрологическая роль рельефа (высоты местности, экспозиции склонов, уклонов водосборов, площади овражно-балочной сети).
4. Доказано, что в отличии от обще принятого мнения, в распредели осадков на склонах Среднерусской возвышенности снежные ресурсы на восточных её склонах больше, чем на западных.
5. На основе разработанной методике выявлены условия формирование снежных ресурсов в овражно-балочной сети, лесах и лесных полосах. Для всех административных областей Центрального Черноземья получены количественные характеристики (в км3 и процентах) снегозапасов, состредоточенных в поле, овражно-балочной сети, лесах и лесных полосах.
6. На основе взаимосвязи поверхностного, подземного и годового стока разработан метод гидрологического районирования Центрального Черноземья. Дано описание выделенных девяти гидрологических районах с указанием основных гидрологических, климатических и морфологических характеристик.
7. Разработан метод расчета подземного стока в период весеннего половодья, основанные на предложенной автором принципиальной схеме определения подземного питания, базой для которой послужили теоретические разработки приведенные в диссертации.
8. Разработан метод расчета коэффициента вариации весеннего стока рек в условиях лесостепной и степной зон Европейской территории России.
9. Оценена гидрологическая роль и разработана методика определения площади и емкости овражно-балочной сети.
10. Разработана система поправок к зональном условиям формирования местного стока на влияние азональных факторов: рельеф, лес, лесные полосы, почвенных покров, расчлененность территории.
11. Разработана методика расчета местного стока в районах недостаточного и неустойчивого увлажнения.
12. Оценены статические водные ресурсы прудов и водохранилищ Центрального Черноземья. Показан их вклад в суммарные ресурсы поверхностных вод и в регулирование местного стока.
13. Разработана методика совместного картирования динамических и статических ресурсов поверхностных вод. В масштабе 1:составлены карты суммарных (статических и динамических) водных ресурсов для областей Центрального Черноземья.
Основные публикации по теме диссертации:
Результаты исследования опубликованы в 77 монографиях, учебных пособиях, статьях (из них 3 в журналах рекомендованных ВАК). 1 монографии (), 3 учебных пособиях, 12 научных отчетах по НИР, утвержденных ГК ВВС, в которых автор был научным руководителем и ответственным исполнителем. Под научным руководством автора по теме исследования выполнено и защищено 3 кандидатские диссертации.
По теме диссертации автором опубликовано 100 работ, в том числе 12 монографий, из них: 4 коллективные монографии и 3 монографии с соавторами (одно издание, рекомендованное ВАК). В четырех учебных
пособиях и одном учебнике с грифом Минвуза СССР и Миннауки РФ использованы материалы диссертации.
Основные работы, опубликованные автором по теме диссертации:
1. Монографии.
1. - Снежные ресурсы и местный сток: закономерности формирования и методы расчета / // Воронеж: Изд-во Воронеж Гос. Ун-та. 1988 гс.
2. - Река Воронеж и ее бассейны: ресурсы и водно-экологические проблемы / // Воронеж: Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 2000 гс.
3. - Матырское водохранилище и его бассейн: водные ресурсы, использование и охрана / , , // Липецк: Липецкое книжное изд-во, 2002 г., 77 с.
4. - Пруды Центрального Черноземья: фонд, регулирование местного стока, водные ресурсы / // Воронеж: Тр. НИИ Геологии ВГУ, сер. «Биогеосфера» - Вып. 1. Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 2003 гс.
5. - Водохранилища Центрального Черноземья: водные ресурсы, гидролого-экологические проблемы / // Воронеж: Тр. НИИ Геологии ВГУ, сер. «Биогеосфера» - Вып.2. Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 2004 гс.
6. - Бассейн Верхнего Дона: водные ресурсы, гидрология, гидрография / , , // Воронеж: Тр. НИИ Геологии ВГУ, Вып.26. Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 2005 гс.
7. - Современные проблемы оценки водных ресурсов и водообеспечения / . , // М., „Наука", 2005 г. - С. 175-292.
8. - Гидрологическая и экологическая безопасность Воронежскоговодохранилища / // Воронеж: Изд-во Герал, 2007 гс.
9. Вопросы стока рек. / Под ред. // Воронеж: Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та,1969 г.-С. 58-65.
10. Карты стока рек и временных водотоков (на примере центрально-черноземныхобластей) / Под ред. // Воронеж: Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 1975 гс.
11. Картирование вероятностного стока рек. / Под ред. // Воронеж: Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 1987 гс.
12. Расчеты стока рек и временных водотоков (вопросы теории и практики). / Под ред. // Воронеж: Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 1979 гс.
2. Результаты исследований частично использованы в учебных пособиях и учебнике.
13. - Гидрофизика / // Воронеж: Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 1979 г.-308 с.
14. - Практическая гидрофизика / // Л.: Гидрометеоиздат, 1983 г.-176 с.
15. - Поверхностные воды Земли: ресурсы, использование и охрана / // Воронеж: Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 1996 гс.
16. - Основы геофизики - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1993 Гс.
17. - Практическая гидрофизика / // Воронеж: Изд-во Воронеж. Гос. Ун-та, 1996 г.-248 с.
3. Основные научные публикации.
18. - О потерях весеннего стока рек Среднерусской возвышенности / // Научн. зап. Воронеж. Отд. Геогр. об-ва СССР: Воронеж, 1965 г. - С. 107-110.
19. * - К методике составления карт снегозапасов / // Метеорология и гидрология, 1996 г., №10 - С. 43-48.
20. - Синхронность колебаний и выбор расчетного периода для определения нормы весеннего поверхностного стока рек Черноземного центра / // Научн. зап. Воронеж. Отд. Геогр. об-ва СССР: Воронеж, 1966 г. - С. 86-91.
21. - О методике расчета коэффициента вариации весеннего стока в условиях лесостепной и степной зон Европейской части СССР / // Сб. работ по гидрологии. - Л., 1967 г., №7 - С. 85-91.
22. - Объем весеннего поверхностного стока рек Центрально-Черноземного района / // Научн. зап. Воронеж. Отд. Геогр. об-ва СССР: Воронеж, 1967 г. - С. 88-91.
23. - К методике расчета коэффициента вариации местного стока в условиях лесостепной и степной зон Европейской части СССР / // VII Межвузовская научно-техническая конференция, г. Ровно, 1968 г., 0,2 п. л.
24. - Закономерности залегания максимальных снегозапасов в условиях овражно-балочного рельефа и лесной островной растительности / // Сб. работ Курской ГМО, Л.: Гидрометеоиздат, 1968 г., Вып.5 - С. 53-67.
25. - Влияние характера залегания снежного покрова на формирование стока талых вод / // Сб. работ Курской ГМО, Л.: Гидрометеоиздат, 1968 г., Вып.5 - С. 103-112.
26. - Весенний поверхностный сток рек и временных водотоков Центрально-Черноземных областей / // Научные исследования по водным проблемам за 1963 г. - М.: „Наука", 1968 г., 0,1 п. л.
27. - Продолжительность весеннего половодья рек Центрально-
Черноземных областей / // Иаучн. зап. Воронеж. Отд. Геогр. об-ва СССР: Воронеж. 1968 г. - С. 75-79.
28. - Генетические предпосылки взаимосвязи поверхностного, подземного и годового стока рек различных природных районов / // Вопросы стока рек. Воронеж. Изд-во ВГУ, 1969 г. - С. 58-66.
29. - Расчет коэффициента вариации весеннего поверхностного стока в условиях лесостепной и степной зон ETC / // Изучение водных ресурсов. - М.: Наука", 1969 г.- С. 52-54.
30. - К методике исследования устойчивости весеннего поверхностного стока в связи с хозяйственной деятельностью на водосборе / , // Изучение и использование водных ресурсов. - М.: „Наука", 1970 г., 0,2 п. л.
31. 31. - Изменчивость весеннего поверхностного стока рек Центрально-Черноземных областей / // Изучение и использование водных ресурсов. - М.:„Наука", 1970 г., 0,2 п. л.
32. - Ресурсы поверхностного весеннего стока рек Центрально-Черноземных областей / // Изучение и использование водных ресурсов. - М.: „Наука", 1970 г., 0,1 п. л.
33. - Весенний поверхностный сток, его изменчивость и распределение по территории Центрально-Черноземных областей / // Сб. работ по гидрологии. - Л., 1970 г., №9-С. 71-82.
34. - Снегозапасы в оврагах, балках и лесах Центрального Черноземья / // Научн. зап. Воронеж. Отд. Геогр. об-ва СССР: Воронеж, 1970 г. - С. 101-104.
35. - Норма и изменчивость весеннего поверхностно стока рек Центрально-Черноземных областей / // Сб. работ Курской ГМО, Л.: Гидрометеоиздат, 1971 г., Вып.5 - С. 76-89.
36. - Исследование вариации весеннего стока малых рек / // Изучение и использование водных ресурсов. - М.: „Наука", 1972 г., 0,2 п. л.
37. - Оценка влияния хозяйственных мероприятий на весенний сток крупных водосборов / // Антропогенные ландшафты Центральных Черноземных областей и прилегающих территорией. Воронеж: Изд-во Воронеж Гос. Ун-та, 1972 г. - С. 116-117.
38. - Особенности паводочного стока на малых реках Липецкой области / // Рациональные использование и охрана водных ресурсов Липецкой области. Липецк, 1973 г. - С. 88-91.
39. - Антропогенные лесные комплексы и их влияние на местный сток / // Мат. 2-й регион, конф. «Антропогенные ландшафты Центральных Черноземных областей и прилегающих территорией». Воронеж, 1975 г. - С. 127-129.
40. - Карта весеннего стока / // Карта стока рек и временных водотоков. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1975 г. - С. 38-52.
41. - Карты весеннего стока с поправками // Воронеж: Изд-во ВГУ. 1975 г. - С. 76-99.
42. - Ресурсы местного стока Липецкой области / // Изучение и охрана водных ресурсов. - М.: „Наука", 1976 г., 0,2 п. л.
43. - Карта стока рек и временных водотоков (на примере ЦЧО) / // Изучение и охрана водных ресурсов. - М.: „Наука", 1976 г., 0.2 п. л.
44. - Карта стока рек и временных водотоков Центрально-Черноземных областей / , , // Тр. IV Всесоюзного гидрологического съезда, том 2. Л., 1976 г., С. 234-243.
45. - Почвенный фактор и его количественная оценка в формировании местного стока / , , // Научн. тр. Воронеж. СХИ, Воронеж, 1977 г., т,6 п. л.
46. * - Гидрологическая роль овражно-балочной сети* / , // Водные ресурсы, 1978 г., №5 - С. 79-86.
47. - К методике расчета местного стока в районах недостаточного и неустойчивого увлажнения / // Тр. ГГИ, 1974 г., Вып.217 - С. 156-174.
48. - Карты редкой повторяемости весеннего половодья / // Изучение и охрана водных ресурсов. - М.: «Наука», 1975 г., 0,2 п. л.
49. - К вопросу о весеннем поверхностном стоке малых водотоков в условиях недостаточного и неустойчивого увлажнения ETC и его зависимость от местных условий / // Изучение и охрана водных ресурсов. - М.: «Наука», 1975 г., 0,2 п. л.
50. - Новые карты характеристик стока рек и временных водотоков / , , // Материалы IV съезда Геогр. об-ва СССР. Сер. Гидрология и климатология. Л. 1975 г., - С. 33-37.
51. - Рациональное использование овражно-балочной сети при водохозяйственном строительстве / , , // Сб. научн. тр. Южного НИИ гидротехники и мелиорации. Вып.1. Новочеркасск. 1978 г. - С. 59-71.
52. - Расчеты весеннего стока / // Расчеты стока рек и временных водотоков. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1979 г. - С. 136-144.
53. - Расчетные (зональные) карты высокого стока рек и временных водотоков / // Расчеты стока рек и временных водотоков. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1979 г.-С. 87-89.
54. - Формулы для расчета нормы высокого среднерайонного стока рек и временных водотоков (весенний сток) / // Расчеты стока рек и временных водотоков. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1979 г. - С. 49-54.
55. - Рекомендации по применению аналитического метода расчета (весенний сток) / // Расчеты стока рек и временных водотоков. Воронеж: Изд-во ВГУ. 1979 г. - С. 78-79.
56. - Расчетные (зональные) карты весеннего стока рек и временных водотоков / // Расчеты стока рек и временных водотоков. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1979 г. - С. 87-88.
57. - Картографирование весеннего стока аномальных рек и временных водотоков для целей рационального использования водных ресурсов / // Тез. докл. VII съезда Геогр. об-ва СССР. Секция 4, Л. 1980 г. - С. 95-97.
58. - Об изменениях весеннего стока рек ЦЧП под влиянием хозяйственной деятельности / // Охрана природы ЦЧП. Вып.11, Воронеж, 1981 г. - С. 9-14.
59. - Основные закономерности залегания максимальных снегозапасов в лесах Черноземного центра / // Водные мелиорации земель в Центрально-Черноземной зоне. Научн. тр. Воронеж. СХИ, том 115, 1981 г. - С. 158-167.
60. - Влияние лесных антропогенных комплексов на речной сток / , // Гидрологические исследования ландшафтов. Новосибирск, Научн., 1986 г.-С. 71-75.
61. - Метод расчета смыва почвы со склонов / , . // Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях, 1987 г., М., Изд-во МГУ, - С. 95-96.
62. - Обзорные карты весеннего вероятностного стока рек / // Картирование вероятностного стока рек. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1987 г. - С. 80-86.
63. - Расчетные (зональные) карты весеннего вероятностного стока рек / // Картирование вероятностного стока рек. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1987 г. - С. 86-98.
64. - Подземный сток в период весеннего половодья и метод его определения / // Тр. V Всесоюзного гидрологического съезда, том 2, 1988 г., Гидрометеоиздат, Л., - С. 413-419.
65. - Местный сток Воронежской области и вопросы его охраны в связи с хозяйственной деятельностью / // Мониторинг и охрана окружающей среды ЦЧР. Воронеж, 1989 г. - С. 37-39.
66. - Состояние и перспективы использования водных ресурсов Воронежской области / // Экологические основы природопользования в бассейне Дона, 1991 г. - С. 12-17.
67. - Метод исследования и расчета местного весеннего стока на примере ЦЧО / , // Сб. работ по гидрологии №21, 1992 г., 0,5 п. л.
68. - Ландшафтно-гидрологический метод расчета весеннего стока с малых водосборов / , // Ландшафтно-гидрологический анализ территории. Новосибирск. «Наука», 1992 г.- С.72-77.
69. - Водоносность рек Среднерусской возвышенности в период становления Русского централизованного государства / // Географические аспекты взаимодействия общества с природой. СПб., 1995 г.- С.70-71.
70. * - Гидрологические аспекты в структуре антропогенных ландшафтов / , , // Вестник ВГУ Сер.2, Воронеж.№2, 1996 г. - С. 30-32.
71. * - Река Воронеж: от первых упоминаний в летописях до наших дней / // Вестн. Воронежск. Ун-та Сер. география и геоэкология. Воронеж 2000 г., №4 - С. 169-172.
72. *, , - Где начинался в древности и начинается сейчас Дон // Вестник ВГУ Сер. География и геоэкология. Воронеж 2000 г., №4-С. 169-172.
73. - Прудовой фонд, структура и размещение в Центральном Черноземье / , // Территориальная организация общества и управление в регионах. Воронеж 2000 г. Изд-во Воронежск. Гос. Пед. Ун-та. - С. 230-232.
74. * - Современное состояние и перспективы использования водных ресурсов бассейна Верхнего Дона / , , // Вестник ВГУ. Сер. География и Геоэкология.- Воронеж 2002 г., №1- С. 74-75.
75. - Функционально-генетическая классификация прудов Центрального Черноземья* / // Вестник ВГУ, 2003 г., №2, С.23-32.
76. - Гидрологическое обоснование водохозяйственных мероприятий в бассейне Верхнего Дона / , , // Экология бассейна Дона. Воронеж 2005 г. - С. 74-75.
77. - Оптимизация управления водными ресурсами Центрального Черноземья / , // Тр. 6 Всероссийского гидрологического съезда. Секция 3. СПб. 2007 (в печати).
Примечание: * статьи опубликованы в издании рекомендованном ВАКом.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
