Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Многолетние колебания сезонного стока рек Челябинской области
ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Многолетние колебания сезонного стока рек Челябинской области"

□03178089

На правах рукописи

Бубин Михаил Николаевич

МНОГОЛЕТНИЕ КОЛЕБАНИЯ СЕЗОННОГО СТОКА РЕК ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25 00 27 - Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

1 7 ЯН В 2000

Челябинск - 2007

003178089

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

Научные руководители:

доктор географических наук, профессор М А Андреева (ЧГПУ, Челябинск)

доктор географических наук, профессор Н С Рассказова (ЮУрГУ, Челябинск)

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор

Гареев Ауфар Миннигазимович (Башкирский государственный университет, г Уфа)

кандидат географических наук, доцент

Старков Игорь Аркадьевич (Пермский государственный университет, г Пермь)

Ведущая организация:

ООО НТ1Д Южно-Уральский научно-исследовательский и проектный институт водного хозяйства, г Челябинск

Защита состоится « 13 » ноября 2007 г в 14-00 часов на заседании специализированного Совета Д 212 189 08 при Пермском Государственном Университете по адресу 614990, г Пермь, ул Букирева, 15, ПГУ, кор 1, зал заседания ученого совета

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Пермского Государственного Университета

Автореферат разослан «12» октября 2007 г

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим отправлять по адресу 614990, г Пермь, ул Букирева, 15, ПГУ, ученому секретарю диссертационного Совета Д 212 189 08

Ученый секретарь диссертационного Совета Д 212 189 08 Кандидат географических наук, доцент

А Б Китаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Сезонный сток, представляет собой перемещение воды в процессе ее круговорота в природе в форме стекания по земной поверхности и в толще почвогрунта за гидрологический сезон На его формирование влияют различные физико-географические факторы геологическое строение, рельеф, климат, почвенно-растительный покров и тд Значительное влияние на сезонный сток оказывают макроциркуляционные процессы, развивающиеся над исследуемой территорией Они подвержены изменению в пространстве и во времени и характеризуются многолетними колебаниями, в том числе, сезонными Многолетние колебания - это изменения водности рек, происходящие в течение многолетних периодов, не выходящих за пределы современной климатической эпохи в виде более или менее значительных отклонений от нормы Так, в маловодные годы резкие колебания сезонных характеристик речного стока наносят урон не только сельскому хозяйству, но и производствам, потребляющим большое количество воды В многоводные годы наблюдаются наводнения, иногда катастрофические, разрушающие хозяйственные постройки, дороги, мосты, смывающие огороды и посевы

Главным критерием многолетних колебаний сезонного стока во времени и в пространстве является ритмичность, под ней обычно подразумевают нестрогую повторяемость во времени группировок маловодных или многоводных фаз водности (Максимов, 1977) Природная ритмичность и ее фазы оказывают значительное влияние на функционирование различных отраслей хозяйства Чаще всего авторы исследуют один из аспектов ритмичности, либо временной либо пространственный

Целью нашей диссертационной работы является изучение многолетних колебаний сезонного стока рек на территории Челябинской области в пространственно-временном аспекте

Объектом исследования являются реки Челябинской области Предметом исследования является изучение основных сезонных характеристик речного стока - модулей и расходов

Дня достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи

1 Исследовать степень гидрологической изученности сезонного стока рек

Челябинской области и в соответствии с ней выбрать исходные

данные

2 Произвести статистическую обработку данных

а) Восстановить пропуски в рядах наблюдений

б) Проверить ряды на однородность

в) Выбрать репрезентативный ряд

3 Проанализировать закономерности многолетних колебаний сезонного

стока рек в зависимости от сезонного количества осадков и

установить их связь с формами атмосферной циркуляции

4 Выявить ведущие ритмы многолетних колебаний сезонного стока рек

з

5 Установить степень синхронности колебаний сезонного стока рек,

исследуемой территории

6 На основе анализа результатов исследований ритмичности и

синхронности произвести районирование изучаемой территории по характеру многолетних колебаний сезонного стока рек Челябинской области Научная новизна работы

1 Выявлены закономерности многолетних колебаний сезонного стока рек

Челябинской области и подтверждена их связь с атмосферной циркуляцией

2 На основании полученных результатов произведено районирование по

характеру многолетних сезонных колебаний стока рек исследуемой территории для целей оптимизации хозяйства и решения инженерно-гидрологических задач

3 Создан электронный банк обработанных данных о сезонном стоке рек

Челябинской области Исходные материалы

Исходными материалами для настоящей работы послужили официальные данные, опубликованные в гидрологических ежегодниках, материалы Челябинского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за период с 1936 по 2003 годы по 21 гидрологическому посту и материалы наблюдений за атмосферными осадками по 16 метеостанциям (рис 1) Исследуемые гидрологические ряды наблюдений содержали пропуски по отдельным гидрологическим постам Количество восстановленных данных на отдельных створах рек не превышало 20% от общей длины ряда, что является приемлемым условием для дальнейших исследований (В А Румянцев, 2000) В работе также использованы фондовые материалы Свердловского ЦГМС-р карты барической топографии АТ51ю, схемы синоптических процессов за 1936 -2001 годы и данные наблюдений Института Арктики и Антарктики, Главной геофизической обсерватории (ГГО) - каталог макросиноптических процессов по классификации Г Я Вангенгейма с 1936 по 1995гг

Период с 1936 - 2003 гг проверен на однородность и принят за репрезентативный для расчетов и обобщений В качестве дополнительного, использовался ряд с наибольшим количеством совместных наблюдений с 1968 - 2003гг Проверка рядов на однородность проводилась с использованием критерия распределения Стьюдента Относительная среднеквадратичная ошибка среднего многолетнего значения ряда, не превышала 10%, что допускается правилами для дальнейших гидрологических расчетов (СП 33101-2003), 2004. На всех реках начало весеннего половодья и зимней межени, тесно связано с водностью года весеннее половодье в маловодные годы начинается позже, а зимняя межень раньше Наступление указанных сезонов в многоводные и средние по водности годы по времени близко (Стеженская, 1971) Учитывая, что границы гидрологических сезонов едины для всех лет с округлением до месяца (СП 33-101-2003,2004), а также то, что определение

гидрологические посты; • 2~"| - лесостепная '.она:

гидрометеорологические станции [. .У ! - степная зона

Рис. I. Гидрологические и метеорологические посты на территории Челябинской области, использованные автором для исследований

границ сезонов носит условный и дифференцированный характер (Андреянов, I960, Чеботарев, 1962) и площадь водосборов исследуемых рек небольшая (в среднем 4000 км"), для исследования приняты границы сезонов ранее обозначенные В Д Быковым, (1963) и М А Андреевой, (1991) При проведении исследований приняты следующие сроки гидрологических сезонов зимний период - с ноября по март, весенний - апрель-май период, летне-осенний - с июня по октябрь включительно

Данные границы гидрологических сезонов используются Челябинским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Методы исследований

Для обработки исходных данных и комплексного исследования многолетних колебаний сезонного стока рек использовались алгоритм, методика и информационная система-технология «Природа», разработанная Н С Рассказовой В работе использовались также возможности электронных таблиц Excel 2000, которые применялись для вычислений параметров репрезентативного периода, при определении водности лет и при построении разностных интегральных кривых и скользящих средних и т д

Восстановление пропусков в рядах наблюдений за расходами воды и атмосферными осадками осуществлялось регрессионным методом Восстановление пропусков естественных величин сезонного стока осуществлялось при помощи ИС-технологии «Природа» (Н С Рассказова, 2000, 2003) Для определения точности оценки параметров исследуемых рядов произведен расчет предельной допустимой ошибки Ее вычисления производились с использованием критерия распределения Стыодента Для доказательства достоверности результатов, полученных по репрезентативному периоду, высчитывалась относительная среднеквадратичная ошибка среднего многолетнего значения ряда Водность года определялась по эмпирической ежегодной вероятности превышения гидрологических характеристик

При помощи корреляционного анализа выявлялась взаимосвязь между гидрометеорологическими показателями Для оценки достоверности коэффициента корреляции рассчитывалась его среднеквадратичная ошибка

При выявлении фаз водности сезонного стока, при анализе количества выпадения сезонных атмосферных осадков на территории области и тд в качестве основного метода исследований многолетних колебаний применялся метод разностных интегральных кривых При выявлении закономерностей распределения осадков анализировались карты барической топографии AT™ и схемы синоптических процессов Ведущие ритмы многолетних колебаний сезонного стока выявлялись с помощью Фурье-анализа, метода разностных интегральных кривых и скользящих средних Районирование исследуемой территории с учетом особенностей многолетних колебаний сезонного стока производилось на основе результатов кластерного анализа Надежность полученной связи между объектами в кластерах проверялась величиной коэффициентов ранговой корреляции Спирмэна Для подтверждения обоснованности выделенных гидрологических районов применялся метод повторной выборки

Апробация работы

Основные положения работы обсуждены на научно-исследовательских конференциях Челябинского государственного педагогического университета (Челябинск, 2001 - 2005), на двух региональных научно-практических конференциях «Проблемы географии Урала и сопредельных территории» (Челябинск, 2004, 2006), областной научно-практической конференции «Проблемы охраны водных объектов Челябинской области» (Челябинск, 2007), международной научно-практической конференции «Проблемы водохранилищ и их водосборов» (Пермь, 2007) и международной заочной конференции «Проблемы рационального природопользования» (Египет, Хургада, 2007) Всего по данной теме опубликовано девять работ, в том числе одна статья в журнале «Экология и промышленность России», входящим в перечень ВАК Практическая значимость результатов работы

Созданная и обработанная автором электронная база данных может служить основой для приведения коротких рядов к норме по створам-аналогам, а также использоваться для дальнейших исследований не только сезонного, но и внутригодового распределения стока рек

Особенности ритмических многолетних колебаний сезонного стока, выявленные автором, могут использоваться при решении различных хозяйственных задач при составлении кадастровых карт с целью экономической и кадастровой оценки территории на водосборной площади бассейнов, при проведении расчетов многолетнего регулирования сезонного стока и выборе оптимальных параметров гидроузлов при проектировании гидротехнических сооружений, при проектировании водохранилищ, где учет ритмичности позволяет снизить их объем и уменьшить затраты при строительстве, при размещении хозяйственных объектов Игнорирование сведений о ритмичности многолетних колебаний сезонного стока рек, может привести к затопляемости территории и причинению ущерба и т д

Отдельные результаты работы, полученные автором, используются Челябинским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды для мониторинга рек области база данных сезонных и внутригодовых среднемесячных расходов и модулей стока с восстановленными пропусками в рядах наблюдений, коэффициенты вариации Схемы гидрологического районирования территории Челябинской области по характеру многолетних колебаний сезонного стока, внедрены в Уральском институте оценки и маркетинга «АКСВЕЛЛ» Предложенные схемы используются при составлении исходных данных с целью кадастровой оценки земельных участков на водосборной площади бассейнов, при оценке стоимости земельных территорий, с целью определения их кадастровой стоимости, налоговых и арендных ставок (Акты внедрения прилагаются)

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (196 наименований) и 6 приложений Ее содержание изложено на 173 страницах машинописного текста, в том числе 35 таблиц и 39 рисунков Общий объем работы составляет 218 страниц

Автор выражает глубокую благодарность и признательность доктору географических наук, профессору | Марии Андреевне Андреевой | , доктору географических наук, профессору Надежде Степановне Рассказовой, за руководство и помощь при выполнении данного исследования Также, автор считает своим долгом выразить глубокую признательность сотрудникам кафедры гидрологии и охраны водных ресурсов Пермского государственного университета, за ряд ценных замечаний в ходе выполнения работы

За предоставленные материалы автор благодарит заведующего гидрологическим отделом Челябинского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Владимира Ивановича Афонина

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

На защиту вынесено три положения, которые рассматриваются ниже Положение I Структура многолетних колебаний сезонного стока рек Челябинской области характеризуется внутриеековыми ритмами продолжительностью: 2 - 4, 6 - 8,11 -14,17 -18, 22 - 23 лет.

Многолетний характер сезонного стока подвержен колебаниям и определяется всей совокупностью природных условий Его исследованию посвящены работы БД Зайкова (1933, 1944, 1946), В Г Андреянова (1953, 1957, 1960, 1966), ВД Быкова (1963, 1967, 1968, 1972, 1974, 1978), ТП Девятковой (1966, 1968, 1969, 1970), В А Стряпчего (1973, 1979), ЕБ Соболевой (1981), М А Андреевой (1983, 1991), А М Гареева (1989) и др

Подавляющее большинство исследователей считают, что ритмичность в природных процессах и явлениях - это неотъемлемая закономерность географической оболочки Земли Причиной, вызывающей в ней ритмические колебания являются ритмы космоса Космические ритмы порождают на Земле колебания себе подобные, а производные ритмы, являющиеся их интерференцией - случайные колебания Ритмические колебания обнаружены практически во всех природных явлениях и обусловлены воздействием глобальных факторов земного и внеземного происхождения Приливные силы Луны и Солнца действуют на поверхность Мирового океана, заставляя ритмически пульсировать океанические течения Пульсация последних, порождает изменения в общем переносе тепла и влаги на Земле В итоге возникают сложные ритмические колебания климата и вод суши на Земле (Саруханян, Максимов, Смирнов 1970, Максимов, 1972, 1977, 1995, Рассказова, 2003 и др)

Основным показателем многолетних колебаний стока во времени и в пространстве является их ритмичность Для выявления ритмов сезонного стока рек исследуемой территории в качестве основного, применялся математический метод «Фурье - анализ» реализованный в ИС-технологии «Природа» Были вычислены длительность ритмов, их процентные значимости и амплитуды колебаний гармонических составляющих, подтверждающих достоверность существования ритмов колебаний Ведущие ритмы в сезонном стоке рек Челябинской области показаны на примере весеннего стока и представлены табл 1 (фрагмент)

1аблица 1

Ведущие ршмы несение!о пока рек Челябинской облаин jj различные периоды наблюдении (фрлмеш)

Река-пост Бассейн 1lepuon наблюдения И KOJI-IIO JICI Продолжит елыюс[ь (n i одах) н значимое ib ритмов колебания о г общей дисперсии D„om% (в чнелшеле) и амплитуды колебании А (в лшмена!еле) £ (%)

1 2 3 4 5. 6 7

юд ii.v. Дм 11 (1 16 год 7,6 i), 'Á Дм_ У II II юд 1), ч Лм юд 1), V, Лм ЮД 9,7 1) ч Лм S 0 Ü ЮД П '/, Лм 10Д i) 'a Лм

р Ун - С i епное Тобол 1946-2004 (ОД 14,6 11,4 7,2 6 II 16 22,6 S 0 12 *S,6 s 0 11 5,2 S II 11 46

р Уиелькд-Красносельское 1968-2004 (46) 18,0 21 II 6S 3,4 п о '¡г 12 II Sil 2,1 12 0 48 9,0 III 044 4,0 7 0 18 2,8 1 0 26 78

р Каргалы-Аят-Карылы 1968-2004 Об) 18,0 14 0 61 2,1 и 0SS 7,2 8 (1,41 12,0 6 (1 11 -S.I 6 (11S 4,5 (i 0 1(> 4,0 (i 0 1S 66

р Уфа -Иязеиетропск Кама 1968-2003 (36) 18,0 l(i (> S6 9,0 16 о «> 2,0 III 044 7,2 8 0,11 2,4 8 0 40 4,0 5 0 11 3,3 s II11 68

р Аи - Веселовка 1968-2004 (36) 18,0 17 о S8 4,0 IS О 5S 9,0 II 046 4,4 8 0 II 12,0 7 0 18 7,2 S 0 11 2,1 s (1 12 68

р Юрючань-Вязовая 1946-2004 (ОД 4,0 12 0 4» 6,2 II 0 46 22,7 К 0 411 9,7 8 0 40 4,2 6 0 11 4,8 S 0 12 3,1 s (111 55

р Урал -Верхнеуралык Урал 1946-2004 (68) 13,6 12 II S0 11,4 II 0 47 22,7 7 (1 17 (. 0 1S 7,6 S 0 и 6,2 S 0 11 4,0 S II 11 9,7 4 0 28 49

р Урал -Кизил ьское 1946-2004 (68) 14,6 II 1)4« 7,6 II 0 17 15 0 5"! 1 1,4 5,7 6 0 14 4,9 (1 OIS 22,7 5 0 10 6,2 S 0 1(1 50

р Гумбенка -Наварипскнй 1968-2004 (36) 2,1 21 0 07 7,2 4,0 9 0 42 18,0 8 041 6,0 7 II18 19,0 5 0 12 3,3 5 0 11 72

Количество ритмов или гармонических составляющих, при разложении ряда наблюдении в ряд Фурье равно половине его длины ряда Поэтому из значительного количества гармонических составляющих выявлены ритмы, вносящие наибольший вклад в общую дисперсию признака, составляющую 100% (Оабщ =100%) Количество ведущих ритмов отбиралось таким образом, чтобы их суммарный вклад составлял от 40 до 80 % В представленной табл 1, для каждого гидрологического поста на реке приводятся наиболее значимые ритмы, из расчета, что их сумма должна быть не менее 30 % Продолжительность ритмов выражена в годах Длительность ритмов получается дробной, т е как бы "расползается" между двумя смежными вариациями Это свидетельствует о том, что ритмы непостоянны во времени В числителе - указана значимость каждого ритма, в процентах от общей дисперсии признака, в знаменателе - амплитуды их колебаний, подтверждающая достоверность существования ритмов Автором на основе анализа показателей ритмов (значимости, амплитуд) выбраны ведущие ритмы

Для подтверждения результатов использовались дополнительные методы разностных интегральных кривых и скользящего осреднения, которые подтвердили существование ритмов многолетних колебаний сезонного стока рек Выявленные ритмы, в качестве примера, приведены на рис 2

Рис 2 Нормированные разностные интегральные кривые модуля весеннего стока р Урал - Кизильское

Анализ полученных результатов показал, что ритмы, выявленные в многолетних колебаниях сезонного стока, проявляются по-разному по территории Челябинской области Сила их проявления не одинакова и изменяется от истока к устью, о чем свидетельствует характеристика ритмов продолжительность, повторяемость и их амплитуда При этом, ведущими являются вариации с продолжительностью 2 - 4, 6 - 8, 11 - 14, 17 - 18, 22 - 23 года При этом указанные ритмы свойственны всем сезонам года Реальность их существования в природе подтверждена многими учеными Э И Саруханяном, ИВ Максимовым, НГ1 Смирновым, 1970, И П Дружининым, 1991, НС Рассказовой, 1992, 2003 и др

Положение 2 Ведущие ритмы, выявленные в многолетних колебаниях сезонного стока рек Челябинской области, характеризуются определенными закономерностями

Для выявления закономерностей многолетних колебаний сезонного стока, реки в пределах Челябинской области группировались по трем бассейнам В результате анализа удалось для каждого бассейна выявить ритмы, преобладающие в многолетних колебаниях сезонного стока рек (табл 2)

Таблица 2

Основные ритмы многолетних колебаний сезонного стока рек (в годах)

Бассейн

Сезон Кама Тобол Урал

Весенний период 3-4 1Г 7-8 13-14 18* 2-3* 7-8 13-14 18

Летне-осенний период 7-8* 17-18 22-23 6-7 17-18" 22-23 6-7 17-18 22-23''

6-7 6-7 3-4

Зимний период 13-14 13-14* 6-7*

17-18* 17-18 11-14

* - ритмы, обладающие наибольшей значимостью (ведущие)

1 Анализ табл 2 показывает, что структура сезонных многолетних колебаний величин стока характеризуется следующими закономерностями в продолжительности ритмов сезонного стока в трех бассейнах рек -Камского, Тобольского, Уральского

а) В весенний период в сезонном стоке рек всех трех бассейнов наблюдается ритм продолжительностью 18 лет При этом в бассейне Камы и Тобола он является ведущим, что подтверждает исследования многолетних

колебаний годового стока, выполненных Н С Рассказовой (2003) В весенний период ритмы многолетних колебаний стока рек Камского и Тобольского бассейнов более продолжительны в отличие от рек Уральского бассейна, где наблюдается тенденция к уменьшению их длительности

б) В сезонном стоке летне-осеннего периода, наряду с повсеместным распространением 17-18-летней вариации, наблюдается устойчивый 22-23-летний ритм (ритм смены полярности солнечных пятен) Для рек бассейна Урала ритм продолжительностью 22-23 года является ведущим В этот сезон для рек бассейнов Урала и Тобола характерно наличие более продолжительных ритмов по отношению к рекам Камского бассейна

в) Для зимнего сезона характерно наличие устойчивого 11-14-летнего солнечно обусловленного ритма, наряду с 17-18 и 6-7 летними ритмами В этот период для рек области (Камский и Тобольский бассейны) характерно наличие более устойчивых ритмов, по сравнению с реками бассейна Урала

Таким образом, основные ритмы, проявляемые на территории области не однозначны Длительность ритмов в основном увеличивается с севера на юг и с запада на восток Причины таких различий в ритмических колебаниях связаны с особенностями проявления атмосферной циркуляции и другими геофизическими факторами, которые отражаются на колебаниях гидрометеорологических процессов и явлений

Как установлено ранее АС Шкляевым (1964) и КЕ Орловой (1968), неоднородность ритмических колебаний сезонного стока связана с особенностями проявления атмосферной циркуляции и другими геофизическими факторами Атмосферная циркуляция и особенности ее проявления на данной территории являются факторами, определяющими гидрометеорологический режим области В связи с этим возникла необходимость более подробного исследования связи атмосферной циркуляции с количественными характеристиками водного режима и их распределением на территории Челябинской области Проведенные исследования не привели автора к новым результатам и уточнениям, но подтвердили результаты предыдущих исследователей

Положение 3 На территории Челябинской области установлено существование трех районов и пяти подрайонов с синхронными колебаниями сезонного стока рек

С целью установления закономерностей многолетних колебаний сезонного стока рек, автором произведено районирование по признаку синхронности по 17 гидрологическим постам наблюдения, равномерно расположенных по территории Челябинской области (табл 3)

Основным методом исследования являлась версия кластерного анализа Ее суть заключается в выделении кластеров на основе многомерной матрицы с последующим выбором оптимального уровня сходства и числа кластеров Версия характеризуется достаточно простым представлением результатов в виде дендрограммы (или дерева ветвления), показывающих какие группы рек (или кластеры) образуются на каждом уровне корреляции (или сходства)

Таблица 3

Посты на реках Челябинской области, данные по которым использованы при построении дендрограмм

№ п/п Река - пост № п/п Река - пост

1 р Юрюзань - Вязовая 10 р Синара-В Ключевское

2 р Юрюзань - Екатериновка 11 р Увелька - Карсинский

3 р Сим - Миньяр 12 р Увелька - Красносельское

4 р Уфа - Нязепетровск 13 р Карталыаят - Карталы

5 р Ай- Златоуст 14 р Теча - Муслюмово

6 р Ай - Веселовка 15 р Урал - Верхнеуральск

7 р Миасс - Костыли 16 р Урал - Кизильское

8 р Уй-Степное 17 р Гумбейка - Наваринский

9 р Уй - Плодопитомник

Исследование синхронности многолетних колебаний сезонного стока проводилось за наибольший период совместных наблюдений - с 1968 - 2003 годы В качестве дополнительного, использовался период с 1968 - 1998 гг, при помощи которого проверялась обоснованность кластерного решения в серии наборов данных

В процессе кластеризации данных определялся оптимальный уровень сходства согласно критерию Дорофеюка - Лумельского За каждый исследуемый сезон результаты представлялись в виде дендрограмм двух видов расчетной (табл 4) и графической (рис 3) В первом случае деидрограмма имеет вид таблицы и представляет собой последовательности объединяемых в кластеры номеров объектов, заложенных в виде временных рядов, на каждом уровне сходства - Я (от -0,1 до +1) В графической таблице слева приводится таблица численных значений различных критериев (!', - или ^) - качества кластеризации объектов на этих же уровнях сходства По их максимуму выбирается оптимальный вариант разбиения на кластеры, а следовательно, и наиболее вероятное положение границ районов Для подтверждения вероятности попадания объектов (рек) в ту или иную группу рассчитывался ранговый критерий корреляции Спирмэна и критические точки распределения Стьюдента, определяющие величину вероятности связи двух рядов В гидрологии связь считается надежной при вероятности не менее 95 % (Румянцев, 2000) Образцы расчетной и графической дендрограмм многолетних колебаний сезонного стока за весенний период с 1968 - 2003 гг приведены на рис 3 нтабл 4

Совместный анализ сезонных дендрограмм за периоды 1968 - 1998 гг и 1968 - 2003 гг, внутрирайонных коэффициентов корреляции Спирмэна и вероятностей кластерных связей позволил установить районы с синхронными многолетними колебаниями стока рек за каждый сезон года Их сопоставление

-0.20 0,20 0,40 0,50 0.60 0.70 0,80 0,90 1.00 -•-1 -ш-2 5 6,00 -Ж-Э -»-4 —В -15--11 -♦-12 - -9 -ж-16 -17 13 » 7 10 -14

(№ постов на реках соответствуют табл. 3) Рис. 3. Дендрограмма синхронности колебаний весеннего стока рек Челябинской области за 1968-2003 гг. (образец)

Таблица 4

Расчетная дендрограмма весеннего стока рек Челябинской области за 1968 - 2003 гг. (образец)

№ Уровень h-h* Dj* Кластеры

0 1,00 -0,520 -1,000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

1 0,90 -0,062 -0,065 1-2 3 4 5-6 7 8 9 10 11-12 13 14 15 16-17

2 0,80 0,197 0,169 1-2-5-6 3 4 7 8- (5 9-16-17 10-14 11-12 13

3 0,70 0,241 0,205 1-2-5-6 3 4 7 8-15-11-12 9-16-17-13 10-14

4 0,60 0,318 0,262 1-2-5-6-3-4 7 8-15-11-12 9-16-17-13 10-14

5 0,50 0,339 0,300 1-2-5-6-3-4 7 8-15-11-12-9-16-17-13 10-14

6 0,40 0,352 0,308 1-2-5-6-3-4 7-10-14 8-15-11-12-9-16-17-13

8 0,20 0,391 0,442 1-2-5-6-3-4-8-15-11-12-9-16-17-13 7-10-14

12 -0,20 0,520 1,000 1 -2-5-6-3-4-8-15-11 -12-9-16-17-13-7- Ю-14

* - критерии Дорофеюка - Лумельского

с районами, выявленными по результатам исследования ритмов в многолетних колебаниях сезонного стока, позволило установить существование трех районов и пяти подрайонов с синхронными колебаниями сезонного стока рек Полученное положение границ гидрологических районов примерно совпадает с границами природных зон исследуемой территории, что свидетельствует о зональности сезонного стока Схема гидрологического районирования территории Челябинской области по характеру многолетних колебаний весеннего стока рек, в качестве примера, представлена на рис. 4 Краткая характеристика гидрологических районов приведена в табл 5

Таблица 5

Характеристика гидрологических районов Челябинской области

№ Районы и к й ® _ Г? се о д Основные протекающие реки Преобладающие ритмы (в годах)

подрайоны Я <*• О. С весна лето-осень зима

1 Предуральский горно-лесной район Горнолесная Сим, Юрюзань, Ай, Уфа 2-4, 18 7-8, 22 - 23 6-7, 17-18

II Зауралъскии лесостепной район Лесостепная Синара, Теча, Миасс, Уй, Увелька 6-7, 17-18 6-7, 17-18 6-7, 13-14

III Южный степной район Степная Урал, Гум бейка, Карталы-Аят 2-4, 6-7 17- 18, 22-23 6-7, 13-14

Исследования автором многолетних колебаний сезонного стока рек позволили уточнить результаты, полученные ранее другими исследователями Сопоставление полученной схемы районирования с районированием по различным признакам других авторов (А С Шкляев, 1965, М А Андреева, 1973 и др), показало, что положения границ районов по результатам исследований многолетних колебаний сезонного стока не противоречат, а дополняют результаты, предложенные предыдущими исследователями

Например, автором уточнено положение границы между Зауральским лесостепным районом и Южным степным районом Полученное положение границы не противоречит исследованиям К Е Орловой (1968), а подтверждает смещение границ гидрологических районов в разные сезоны года

Таким образом, установлено, что выявленные гидрологические районы обособляются не только по ритмам многолетних колебаний сезонного стока, но и по синхронности колебаний, одинаково локализованных на определенной

— — , границы районов

.........границы подрайонов

4 18 ) ~ ведущие ритмы 1- Предуральский горно-лесной район: 1а - Западный горнолесной подрайон, 16 - Северный горно-лесной подрайон;

II - Зауральский лесостепной район: Па - Центральный

лесостепной подрайон, Пб - Северный лесостепной подрайон;

III - Южный степной район

Рис. 4. Схема гидрологического районирования территории Челябинской

области по характеру многолетних колебаний весеннего стока рек

за период 1968 - 2003гг. 16

территории Это показывает на тесную взаимосвязь сезонного стока, как по территории, так и во времени

Заключение

Диссертационное исследование посвящено выявлению закономерностей многолетних ритмических колебаний сезонного стока рек Челябинской области В связи с прогнозируемым истощением водных ресурсов, на территории недостаточно обеспеченной водой, особенно остро стоит проблема их комплексного и рационального использования Проектирование и эксплуатация различных гидротехнических сооружений и мелиоративных систем, дорожных работ, а также проведение других мероприятий, связанных с использованием и охраной ресурсов поверхностных вод, требует всестороннего учета сезонных колебаний речного стока

Основные результаты выполненных исследований сводятся к следующему

1 Структура многолетних колебаний сезонных величин стока рек Челябинской области характеризуется набором ведущих внутривековых ритмов продолжительностью 2 - 4, 6 - 8, 11 - 14, 17 - 18, 22 - 23 года, локализованных преимущественно в пределах районов с синхронными колебаниями сезонного стока

2 Ведущие ритмы многолетних колебаний сезонного стока рек характеризуются определенными закономерностями, знание которых позволяет использовать их в целях оптимизации хозяйства

3 Ритмы, обладающие наибольшей значимостью в разные сезоны года, характеризуются различной продолжительностью в трех бассейнах рек -Камского, Тобольского, Уральского

а) В весенний период в сезонном стоке рек всех трех бассейнов наблюдается ритм продолжительностью 18 лет При этом в бассейне Камы и Тобола он является ведущим, что подтверждает исследования многолетних колебаний годового стока, выполненных Н С Рассказовой (2003) В весенний период ритмы многолетних колебаний стока рек Камского и Тобольского бассейнов более продолжительны в отличие от рек Уральского бассейна, где наблюдается тенденция к уменьшению их длительности

б) В сезонном стоке летне-осеннего периода наряду с повсеместным распространением 17-18-летней вариации, наблюдается устойчивый 2223-летний ритм (ритм смены полярности солнечных пятен) Для рек бассейна Урала ритм продолжительностью 22-23 года является ведущим В этот сезон для рек бассейнов Урала и Тобола характерно наличие более продолжительных ритмов по отношению к рекам Камского бассейна

в) Для зимнего сезона характерно наличие устойчивого 11-14-летнего солнечно обусловленного ритма, наряду с 17-18 и 6-7 летними ритмами В этот период для рек области (Камский и Тобольский бассейны) характерно наличие более устойчивых ритмов, по сравнению с реками бассейна Урала

4 Автором подтверждено, что атмосферные осадки, через увлажнение территории, оказывают решающее влияние на сезонный сток, которое в свою очередь, определяется синоптическими условиями циркуляции атмосферы

5 На территории области выделено три района с синхронными колебаниями сезонного стока рек

а) Предуральский горно-лесной район (р Ай, Юрюзань), где обособляется два подрайона Западный горно-лесной подрайон (р Сим), Северный горно-лесной подрайон (р Уфа)

б) Зауральский лесостепной район (р Уй, Увелька) характеризуется выделением двух подрайонов Центральный лесостепной подрайон (р Миасс) и Северный лесостепной подрайон (р Синара, Теча)

в) Южный степной район (р Урал, Гумбейка), где в зимний период выделяется Юго-восточный степной подрайон (р Карталы-Аят)

В связи с интенсивным развитием промышленности наблюдается существенное преобразование гидрологического режима рек под влиянием хозяйственной деятельности, поэтому дальнейшие исследования сезонного стока должны быть направлены на его изучение в условиях антропогенного воздействия Непременным условием должно быть накопление более полной и достоверной гидрологической информации

Автор надеется, что результаты работы найдут дальнейшее применение для решения различных инженерных задач

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1 Бубин М Н Многолетние колебания весеннего стока рек Челябинской

области / М Н Бубин // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2001 год

- Челябинск ЧГПУ, 2002 - С 123 - 125

2 Бубин М Н Многолетние колебания летних паводков рек Челябинской

области / М Н Бубин // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2002 год

- Челябинск ЧГПУ, 2003 - С 221 - 224

3 Бубин М Н Многолетние колебания внутригодового стока реки Ай /

М Н Бубин // Материалы региональной научно - практической конференции «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий» - Челябинск, 2004 - С 69 - 72

4 Бубин М Н Многолетние колебания стока рек Челябинской области в

период зимней межени / М Н Бубин // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2003 год - Челябинск ЧГПУ, 2004 - С 425 - 430

5 Бубин М Н Ритмика внутригодового стока рек Челябинской области /

М Н Бубин // Материалы П региональной научно - практической

конференции «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий» - Челябинск, 2006 - С 53 - 56

6 Бубин М Н Многолетние колебания весеннего стока рек Челябинской

области / М Н Бубин, Н С Рассказова // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ аспирантов и соискателей ЧГПУ за 2005 год - Челябинск ЧГПУ, 2006 - С 260 - 264

7 Бубин М Н Ритмичность сезонного стока рек Челябинской области и ее

влияние на хозяйственную деятельность / М Н Бубин // Успехи современного естествознания М Академия естествознания, 2007 -№2 -С 65-68

8 Бубин М Н Районирование территории Челябинской области по

синхронности многолетних колебаний весеннего стока рек области / М Н Бубин // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов Труды международной научно-практической конференции (28 мая - 1 июня 2007г , г Пермь) Перм ун-т -Пермь, 2007 -Т Ш - С 71 -76

9. Бубин Л1.Н. Влияние ритмичности колебаний сезонного стока рек на экологическое равновесие в промышленно развитых регионах (на примере Челябинской области) / М.Н Бубин // Экология и промышленность России. — 2007. — № 10. - С.45 - 47.

Содержание:

Введение............................3

1. Состояние изученное™ многолетних колебаний

сезонного стока рек .... ... . ДО

1 1 Краткая характеристика природных условий

Челябинской области ...... 10

1 2 Обзор исследований сезонного стока рек 32

13 Характеристика исходных данных 41

1 4 Методы исследования сезонных колебаний стока рек .... 48

1 5 Выводы . ....... ..............56

2. Гидрография и водный режим рек Челябинской области $8

2 1 Речная сеть, закономерности ее строения и распределения 58 2 2 Характер питания рек и его влияние на сезонный сток 68 2 3 Сезонный режим осадков и его влияние на сток рек 81

2 5 Выводы ................. 9.1

3. Многолетние колебания сезонного стока рек . . .94

3 1 Исследование ритмичности сезонного стока рек

Челябинской области 94 3 2 Связь сезонного стока с синоптическими условиями

при разных формах атмосферной циркуляции 117

3 4 Выводы ..................... ... .135

4. Районирование территории по результатам изучения многолетних колебаний сезонного стока . . 138

4 1 Выводы .... ... 169 Заключение ... . . . 174 Приложение . . 192 Акты внедрения 217

Подписано в печать 19 09 2007г Формат 60 х 84 1/16 Уел печ л 1,16 Тираж 120 экз Заказ №565 Типография Пермского государственного университета 614990 г Пермь, ул Букирева,15

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Бубин, Михаил Николаевич

Введение

Содержание:

1. Состояние изученности многолетних колебаний сезонного стока рек.

1.1 Краткая характеристика природных условий

Челябинской области.

1.2 Обзор исследований сезонного стока рек.

1.3 Характеристика исходных данных.

1.4 Методы исследования сезонных колебаний стока рек.

1.5 Выводы.

2. Гидрография и водный режим рек Челябинской области.

2.1 Речная сеть, закономерности ее строения и распределения.

2.2 Характер питания рек и его влияние на сезонный сток.

2.3 Сезонный режим осадков и его влияние на сток рек 81 2.5 Выводы

3. Многолетние колебания сезонного стока рек.

3.1 Исследование ритмичности сезонного стока рек

Челябинской области

3.2 Связь сезонного стока с синоптическими условиями при разных формах атмосферной циркуляции 117 3.4 Выводы.

Районирование территории по результатам изучения многолетних колебаний сезонного стока.

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Многолетние колебания сезонного стока рек Челябинской области"

Челябинская область один из крупнейших экономических районов России. С развитием хозяйства возрастает потребность в водных ресурсах и их рациональном использовании. Особенно это важно для Челябинской области, недостаточно обеспеченной водой. Больших рек на исследуемой территории нет, так как протекают они своими верховьями. В области развиты водоемкие отрасли промышленности. Поэтому исследование любого из аспектов водных ресурсов представляет актуальную задачу, где одним из важных аспектов является изучение многолетних колебаний сезонного стока.

Актуальность работы. Сезонный сток, представляет собой перемещение воды в процессе ее круговорота в природе в форме стекания по земной поверхности и в толще почвогрунта за гидрологический сезон (Чеботарев, 1978). На его формирование влияют различные физико-географические факторы: геологическое строение, рельеф, климат, почвенно-растительный покров и т.д. Значительное влияние на сезонный сток оказывают макроциркуляционные процессы, развивающиеся над исследуемой территорией. Они подвержены изменению в пространстве и во времени и характеризуются многолетними колебаниями, в том числе, сезонными. Многолетние колебания - это изменения водности рек, происходящие в течение многолетних периодов, не выходящих за пределы современной климатической эпохи в виде более или менее значительных отклонений от нормы (Чеботарев, 1978). Так, в маловодные годы резкие колебания сезонных характеристик речного стока наносят урон не только сельскому хозяйству, но и производствам, потребляющим большое количество воды. В многоводные годы наблюдаются наводнения, иногда катастрофические, разрушающие хозяйственные постройки, дороги, мосты, смывающие огороды и посевы.

Главным критерием многолетних колебаний сезонного стока во времени и в пространстве является ритмичность, под ней обычно подразумевают нестрогую повторяемость во времени группировок маловодных или многоводных фаз водности (Максимов, 1977). Природная ритмичность и ее фазы оказывают значительное влияние на функционирование различных отраслей хозяйства. Ритмы лежат в основе равновесия в природе, что приводит к необходимости их более глубокого и подробного изучения. Чаще всего авторы исследуют один из аспектов, либо временной или пространственный. Следовательно, изучение одного из аспектов многолетних колебаний стока рек - сезонной водности является актуальным и должно быть комплексным, т.е. иметь пространственно-временной аспект изучения.

Таким образом, изучение многолетних колебаний сезонного речного стока актуально не только с точки зрения гидрологии, но и экономики, что представляет одну из главных задач современной науки.

Целью диссертационной работы является изучение многолетних колебаний сезонного стока рек на территории Челябинской области в пространственно-временном аспекте.

Объектом исследования являются реки Челябинской области.

Предметом исследования является изучение основных сезонных характеристик речного стока - модулей и расходов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать степень гидрологической изученности сезонного стока рек

Челябинской области и в соответствии с ней выбрать исходные данные.

2. Произвести статистическую обработку данных: а) восстановить пропуски в рядах наблюдений; б) проверить ряды на однородность; в) выбрать репрезентативный ряд.

3. Проанализировать закономерности многолетних колебаний сезонного стока рек в зависимости от сезонного количества осадков и установить их связь с формами атмосферной циркуляции.

4. Выявить ведущие ритмы многолетних колебаний сезонного стока рек.

5. Установить степень синхронности колебаний сезонного стока рек, исследуемой территории.

6. На основе анализа результатов исследований ритмичности и синхронности произвести районирование изучаемой территории по характеру многолетних колебаний сезонного стока рек Челябинской области.

Научная новизна работы:

1. Выявлены закономерности многолетних колебаний сезонного стока рек Челябинской области и подтверждена их связь с атмосферной циркуляцией.

2. На основании полученных результатов произведено районирование по характеру многолетних сезонных колебаний стока рек исследуемой территории для целей оптимизации хозяйства и решения инженерно-гидрологических задач.

3. Создан электронный банк обработанных данных о сезонном стоке рек

Челябинской области.

Исходные материалы. Исходными материалами для настоящей работы послужили официальные данные, опубликованные в гидрологических ежегодниках, материалы Челябинского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за период с 1936 по 2003 годы по 21 гидрологическому посту и материалы наблюдений за атмосферными осадками по 16 метеостанциям. Исследуемые гидрологические ряды наблюдений содержали пропуски по отдельным гидрологическим постам. Количество восстановленных данных на отдельных створах рек не превышало 20% от общей длины ряда, что является приемлемым условием для дальнейших исследований (В.А. Румянцев, 2000). В работе также использованы фондовые материалы Свердловского ЦГМС-р: карты барической топографии АТ500, схемы синоптических процессов за 1936 - 2001 годы и данные наблюдений Института Арктики и Антарктики,

Главной геофизической обсерватории (ГГО) - каталог макросиноптических процессов по классификации Г.Я. Вангенгейма с 1936 по 1995гг.

Период с 1936 - 2003 гг. проверен на однородность и принят за репрезентативный для расчетов и обобщений. В качестве дополнительного, использовался ряд с наибольшим количеством совместных наблюдений с 1968 - 2003гг. Проверка рядов на однородность проводилась с использованием критерия распределения Стьюдента. Относительная среднеквадратичная ошибка среднего многолетнего значения ряда, не превышала 10%, что допускается правилами для дальнейших гидрологических расчетов (СП 33-101-2003), 2004.

Методы исследований. Для обработки исходных данных и комплексного исследования многолетних колебаний сезонного стока рек использовались алгоритм, методика и информационная система-технология «Природа», разработанная Н.С. Рассказовой. В работе использовались также возможности электронных таблиц Excel 2000, которые применялись для вычислений параметров репрезентативного периода, при определении водности лет и при построении разностных интегральных кривых и скользящих средних и т.д.

Восстановление пропусков в рядах наблюдений за расходами воды и атмосферными осадками осуществлялось регрессионным методом. Восстановление пропусков естественных величин сезонного стока осуществлялось при помощи ИС-технологии «Природа» (Н.С. Рассказова, 2000, 2003). Для определения точности оценки параметров исследуемых рядов произведен расчет предельной допустимой ошибки. Ее вычисления производились с использованием критерия распределения Стьюдента. Для доказательства достоверности результатов, полученных по репрезентативному периоду, высчитывалась относительная среднеквадратичная ошибка среднего многолетнего значения ряда. Водность года определялась по эмпирической ежегодной вероятности превышения гидрологических характеристик.

При помощи корреляционного анализа выявлялась взаимосвязь между гидрометеорологическими показателями. Для оценки достоверности коэффициента корреляции рассчитывалась его среднеквадратичная ошибка.

При выявлении фаз водности сезонного стока, при анализе количества выпадения сезонных атмосферных осадков на территории области и т.д. в качестве основного метода исследований многолетних колебаний применялся метод разностных интегральных кривых. При выявлении закономерностей распределения осадков анализировались карты барической топографии АТ50о и схемы синоптических процессов. Ведущие ритмы многолетних колебаний сезонного стока выявлялись с помощью Фурье-анализа, метода разностных интегральных кривых и скользящих средних. Районирование исследуемой территории с учетом особенностей многолетних колебаний сезонного стока производилось на основе результатов кластерного анализа. Надежность полученной связи между объектами в кластерах проверялась величиной коэффициентов ранговой корреляции Спирмэна. Для подтверждения обоснованности выделенных гидрологических районов применялся метод повторной выборки.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждены на научно-исследовательских конференциях Челябинского государственного педагогического университета (Челябинск, 2001 - 2005), на двух региональных научно-практических конференциях: «Проблемы географии Урала и сопредельных территории» (Челябинск, 2004, 2006), областной научно-практической конференции «Проблемы охраны водных объектов Челябинской области» (Челябинск, 2007), международной научно-практической конференции «Проблемы водохранилищ и их водосборов» (Пермь, 2007) и международной заочной конференции: «Проблемы рационального природопользования» (Египет, Хургада, 2007). Всего по данной теме опубликовано девять работ, в том числе одна статья в журнале «Экология и промышленность России», входящим в перечень ВАК.

Практическая значимость результатов работы. Созданная и обработанная автором электронная база данных может служить основой для приведения коротких рядов к норме по створам-аналогам, а также использоваться для дальнейших исследований не только сезонного, но и внутригодового распределения стока рек.

Особенности ритмических многолетних колебаний сезонного стока, выявленные автором, могут использоваться при решении различных хозяйственных задач: при составлении кадастровых карт с целью экономической и кадастровой оценки территории на водосборной площади бассейнов; при проведении расчетов многолетнего регулирования сезонного стока и выборе оптимальных параметров гидроузлов при проектировании гидротехнических сооружений; при проектировании водохранилищ, где учет ритмичности позволяет снизить их объем и уменьшить затраты при строительстве; при размещении хозяйственных объектов. Игнорирование сведений о ритмичности многолетних колебаний сезонного стока рек, может привести к затопляемости территории и причинению ущерба и т.д.

Отдельные результаты работы, полученные автором, используются Челябинским центром по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды для мониторинга рек области: база данных сезонных и внутригодовых среднемесячных расходов и модулей стока с восстановленными пропусками в рядах наблюдений, коэффициенты вариации. Схемы гидрологического районирования территории Челябинской области по характеру многолетних колебаний сезонного стока, внедрены в Уральском институте оценки и маркетинга «AKCBEJIJT». Предложенные схемы используются при составлении исходных данных с целью кадастровой оценки земельных участков на водосборной площади бассейнов, при оценке стоимости земельных территорий, с целью определения их кадастровой стоимости, налоговых и арендных ставок (Акты внедрения прилагаются).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (196 наименований) и 6

Заключение Диссертация по теме "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия", Бубин, Михаил Николаевич

Основные результаты выполненных исследований сводятся к следующему:

1. Структура многолетних колебаний сезонных величин стока рек Челябинской области характеризуется набором ведущих внутривековых ритмов продолжительностью: 2 - 4, 6 - 8, 11 - 14, 17 - 18, 22 - 23 года, локализованных преимущественно в пределах районов с синхронными колебаниями сезонного стока.

2. Ведущие ритмы многолетних колебаний сезонного стока рек характеризуются определенными закономерностями, знание которых позволяет использовать их в целях оптимизации хозяйства.

3. Ритмы, обладающие наибольшей значимостью в разные сезоны года, характеризуются различной продолжительностью в трех бассейнах рек -Камского, Тобольского, Уральского: а) В весенний период в сезонном стоке рек всех трех бассейнов наблюдается ритм продолжительностью 18 лет. При этом в бассейне Камы и Тобола он является ведущим, что подтверждает исследования многолетних колебаний годового стока, выполненных Н.С. Рассказовой (2003). В весенний период ритмы многолетних колебаний стока рек Камского и Тобольского бассейнов более продолжительны в отличие от рек Уральского бассейна, где наблюдается тенденция к уменьшению их длительности. б) В сезонном стоке летне-осеннего периода наряду с повсеместным распространением 17-18-летней вариации, наблюдается устойчивый 2223-летний ритм (ритм смены полярности солнечных пятен). Для рек бассейна Урала ритм продолжительностью 22-23 года является ведущим. В этот сезон для рек бассейнов Урала и Тобола характерно наличие более продолжительных ритмов по отношению к рекам Камского бассейна. в) Для зимнего сезона характерно наличие устойчивого 11-14-летнего солнечно обусловленного ритма, наряду с 17-18 и 6-7 летними ритмами. В этот период для рек области (Камский и Тобольский бассейны) характерно наличие более устойчивых ритмов, по сравнению с реками бассейна Урала.

4. Автором подтверждено, что атмосферные осадки, через увлажнение территории, оказывают решающее влияние на сезонный сток, которое в свою очередь, определяется синоптическими условиями циркуляции атмосферы.

5. На территории области выделено три района с синхронными колебаниями сезонного стока рек. а) Предуральский горно-лесной район (р. Ай, Юрюзань), где обособляется два подрайона: Западный горно-лесной подрайон (р. Сим), Северный горно-лесной подрайон (р.Уфа). б) Зауральский лесостепной район (р. Уй, Увелька) характеризуется выделением двух подрайонов: Центральный лесостепной подрайон (р. Миасс) и Северный лесостепной подрайон (р. Синара, Теча). в) Южный степной район (р. Урал, Гумбейка), где в зимний период выделяется Юго-восточный степной подрайон (р. Карталы-Аят).

Результаты диссертационного исследования, полученные лично автором, нашли применение на практике, о чем свидетельствуют два акта внедрения.

Информационная база данных о сезонном стоке рек Челябинской области внедрена и используется Челябинским центром по гидрометеорологии и мониторингу при инженерно-гидрологических расчетах.

Карты районирования территории Челябинской области по результатам комплексного исследования многолетних колебаний сезонного стока рек, используются при составлении исходных данных с целью кадастровой оценки земельных участков на водосборной площади бассейнов, при оценке стоимости земельных территорий, с целью определения их кадастровой стоимости, налоговых и арендных ставок и, в конечном счете, доходной части бюджетов поселений. Результаты исследований внедрены в Уральском институте оценки и маркетинга «AKCBEJIJI».

Особенности многолетних ритмических колебаний сезонного стока, выявленные автором, могут использоваться при решении различных хозяйственных задач, связанных с сезонным стоком, например, при выборе оптимальных параметров гидроузлов при проектировании гидротехнических сооружений; при проектировании водохранилищ, где учет ритмичности позволяет снизить их объем до 10% и позволяет уменьшить затраты при строительстве. Игнорирование сведений о ритмичности многолетних колебаний сезонного стока рек, может привести к частичной подтопляемости территории и причинению ущерба и т.д.

В связи с интенсивным развитием промышленности наблюдается существенное преобразование гидрологического режима рек под влиянием хозяйственной деятельности, поэтому дальнейшие исследования сезонного стока должны быть направлены на его изучение в условиях антропогенного воздействия. Непременным условием должно быть накопление более полной и достоверной гидрологической информации.

Автор надеется, что результаты работы найдут дальнейшее применение для решения различных инженерных задач.

Заключение

Диссертационное исследование посвящено выявлению закономерностей многолетних ритмических колебаний сезонного стока рек Челябинской области. В связи с прогнозируемым истощением водных ресурсов, на территории недостаточно обеспеченной водой, особенно остро стоит проблема их комплексного и рационального использования. Проектирование и эксплуатация различных гидротехнических сооружений и мелиоративных систем, дорожных работ, а также проведение других мероприятий, связанных с использованием и охраной ресурсов поверхностных вод, требует всестороннего учета сезонных колебаний речного стока.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Бубин, Михаил Николаевич, Челябинск

1. Аликина И .Я. Типы траекторий барических образований, оказывающихвлияние на погоду Среднего и Южного Урала, при основных формах циркуляции Г.Я. Вангенгейма / И.Я. Аликина // Ученые записки Пермского университета, 1970. Вып. 5. - № 246. - С. 122 - 129.

2. Алисов Б.П. Климатология / Б.П. Алисов, Б.П. Полтараус. М. : МГУ,1974.-228 с.

3. Алехин Ю.М. Проблема причинности в гидрометеорологическихпрогнозах большой заблаговременности / Ю.М. Алехин // Труды Ленинградской ГМИ. Л., 1969. - Вып. 35. - С.39 - 45.

4. Алюшинская Н.М. Вертикальная зональность в распределении стока натерритории Алтая / Н.М. Алюшинская // Ученые записки ЛГУ. Л., 1955.-Вып. 16.-№ 119. - С.137 - 158.

5. Андреева М.А. Многолетние колебания уровней озер и их связь сформами атмосферной циркуляции / М.А. Андреева // Вопросы географии Южного Урала. Челябинск, 1969. - Вып. 3. - С.96 - 23.

6. Андреева М.А. Озера Среднего и Южного Урала / М.А. Андреева.

7. Челябинск : ЮУКИ, 1973. 269 с.

8. Андреева М.А. Синоптические условия увлажнения на территории

9. Урала при основных формах циркуляции / М.А. Андреева // Вопросы географии Южного Урала. Челябинск, 1975. - Вып. 8. - С.З - 13.

10. Андреева М.А. Гидрологический режим рек Челябинской области / М.А.

11. Андреева // Гидрометеорологический режим Южного Урала. -Челябинск : ЧГПИ, 1983. С.З - 16.

12. Андреева М.А. Многолетние колебания речного стока на Южном Урале

13. М.А. Андреева, Н.С. Рассказова // Многолетние колебания гидрометеорологического режима Южного Урала. Челябинск : ЧГПИ, 1986.-С.З-26.

14. Андреева М.А. Многолетние колебания внутригодового хода уровнейводы рек Зауралья / М.А. Андреева // Вопросы гидрологии и использования водных ресурсов. Уфа : Башкирский университет, 1986а. -С.25- 31.

15. Андреева М.А. Реки Челябинской области / М.А. Андреева, В.Б.

16. Калишев. Челябинск : ЧГПИ, 1991. - 3 - 98 с.

17. Андреева М.А. Макроциркуляционные условия низкой водности рек

18. Южного Урала в летний период / М.А. Андреева // Материалы Международной научной конференции «География и регион IV. Гидрология и охрана водных ресурсов». Пермь : Пермский университет, 2002. - С. 16 - 19.

19. Андреянов В.Г. Методика расчета внутригодового распределения стока сучетом водности года / В.Г. Андреянов // Труды ГГИ. JI. : Гидрометеоиздат, 1953. - Вып. 38 (92). - С.66 - 167.

20. Андреянов В.Г. Методические основы исследования и расчетавнутригодового распределения стока / В.Г. Андреянов // Труды ГГИ. -JL : Гидрометеоиздат, 1957.-Вып. 61.-С.30- 105.

21. Андреянов В.Г. Циклические колебания годового стока и их учет пригидрологических расчетах / В.Г. Андреянов // Труды ГГИ. JI. : Гидрометеоиздат, 1959. - Вып. 18. - С.З - 49.

22. Андреянов В.Г. Внутригодовое распределение речного стока / В.Г.

23. Андреянов. Л. : Гидрометеоиздат, 1960. - 319 с.

24. Архипова Н.П. К истории изучения природы Урала / Н.П. Архипова //

25. Проблемы физической географии Урала: Труды Московского общества испытателей природы. М.: МГУ, 1966. - Т. XVIII. - С.237 -250.

26. Афанасьев А.Н. Колебания гидрометеорологического режима натерритории СССР / А.Н. Афанасьев. М.: Наука, 1967. - 231 с.

27. Балков В.А. Влияние карста на режим стока рек юго-восточной части

28. Пермской области / В.А. Балков // Записки Пермского отделения Географического общества СССР. Пермь, 1959.-Вып. 1.

29. Балков В.А. Особенности формирования сезонного стока рек Уфы и

30. Белой в связи с ландшафтными условиями / В.А. Балков // Ученые записки Пермского университета, 1963. Т. XXIII. - Вып. 3. - С.70 -75.

31. Балков В.А. Влияние карста на водный баланс и сток / В.А. Балков //

32. Ученые записки Пермского университета, 1964. № 112. — С. 114 — 144.

33. Балков В.А. Влияние карста на сток рек Европейской территории СССР /

34. В.А. Балков. JI.: Гидрометеоиздат, 1970. - 216 с.

35. Баранов B.C. Внутригодовое распределение стока в бассейне р. Вишерыза характерные годы / B.C. Баранов // Ученые записки Пермского университета, 1960.-Т. XV.-Вып. 2. С. 109 - 113.

36. Баранов B.C. Паводочный сток рек водосбора Камского водохранилища /

37. B.C. Баранов, А.С. Шкляев // Ученые записки Пермского университета, 1963. Т. XXIII. - Вып. 3. - С.43 - 48.

38. Бендат Дж. Прикладной анализ случайных данных / Дж. Бендат, А.

39. Пирсол. М.: Мир, 1989. - 540 с.

40. Бубин М.Н. Ритмика внутригодового стока рек Челябинской области /

41. М.Н. Бубин // Материалы II региональной научно практической конференции «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий». - Челябинск, 2006. - С.53 - 56.

42. Бубин М.Н. Ритмичность сезонного стока рек Челябинской области и еевлияние на хозяйственную деятельность / М.Н. Бубин // Успехи современного естествознания. М. : Академия естествознания, 2007. -№ 2. С.65 - 68.

43. Бубин М.Н. Влияние ритмичности колебаний сезонного стока рек наэкологическое равновесие в промышленно развитых регионах (на примере Челябинской области) / М.Н. Бубин // Экология и промышленность России. 2007. - № 10. - С.45 - 47.

44. Быков В.Д. Сток рек Урала / В.Д. Быков. М.: МГУ, 1963. - 143с.

45. Быков В.Д. Изменчивость внутригодового распределения стока реквосточного Закавказья / В.Д. Быков, А.Н. Важнов // Вестник МГУ. -Серия географическая, 1968. -№ 2. С.43 -51.

46. Быков В.Д. Исследование внутригодовой неравномерности стока Алтаяи Саян / В.Д. Быков, А.Н. Важнов, И.С. Федорова // Вестник МГУ. -Серия географическая, 1972. № 5. - С.23 - 30.

47. Быков В.Д. Обусловленность внутригодового распределения стокаколебаниями водности года / В.Д. Быков, В.Н. Бусаров // Водные ресурсы. 1974. - № 2. - С. 191 - 194.

48. Быков В.Д. Проблемы гидрологии : Географические особенностивнутригодового распределения стока рек Урала / В.Д. Быков. М. : Наука, 1978.- 159- 166 с.

49. Важнов А.Н. Параметры внутригодового распределения стока основныхтипов горных рек / А.Н. Важнов // Водные ресурсы. 1976. - № 3. -С.73 - 76.

50. Вангенгейм Г.Я. О колебаниях атмосферной циркуляции над севернымполушарием / Г.Я. Вангенгейм // Известия АН СССР. Серия географическая и геофизическая, 1946. -№ 5. - С.405 - 416.

51. Вангенгейм Г.Я. Основы макроциркуляционного метода долгосрочныхметеорологических прогнозов для Арктики / Г.Я. Вангенгейм // Труды Аркт. НИИ. JI. - М.: Главсевморпуть, 1952. - Т. 34.

52. Вангенгейм Г.Я. О зональных индексах атмосферной циркуляции / Г.Я.

53. Вангенгейм // Проблемы Арктики. Л., 1959. - Вып.7.

54. Ведерникова O.JI. Условия выпадения значительных дождей натерритории Челябинской области / O.JI. Ведерникова, Т.Л. Ишукова, Н.В. Постнова // Сборник гидрометеорологического центра. Л. : Гидрометеоиздат, 1985.-Вып. 1. (14) — С.15 — 20.

55. Вентцель Е.С. Теория вероятности и ее инженерные приложения / Е.С.

56. Вентцель, Л.А. Овчаров. -М.: Наука, 1988. 467 - 471 с.

57. Веретенникова Г.М. Оценка современного изменения внутриродовогоизменения стока крупных рек под влиянием водохранилищ / Г.М. Веретенникова, Е.А. Леонов // Сборник работ по гидрологии. Л. : Гидрометеоиздат, 1982. - № 17. - С.З - 20.

58. Владимиров JI.A. Вертикальная протяженность бассейна и ее влияние навнутригодовое распределение стока / Л.А. Владимиров // Сообщения АН Грузинской ССР, 1958. № 6.

59. Владимиров Л.А. Питание рек и внутригодовое распределение речногостока на территории Грузии / Л.А. Владимиров. Тбилиси : Мецниереба, 1964.-244 с.

60. Владимиров A.M. Особенности формирования и расчет минимальногостока малых рек СССР / A.M. Владимиров // Труды ГГИ. Л. : Гидрометеоиздат, 1966. - Вып. 133. - С.148 - 174.

61. Владимиров Л.А. О зависимости внутригодового распределения стока отводности года / Л.А. Владимиров // Метеорология и гидрология. -1968. № 3. - С.91 - 92.

62. Владимиров A.M. Минимальный сток рек СССР / A.M. Владимиров. Л.

63. Гидрометеоиздат, 1970. 200 с.

64. Владимиров A.M. Сток рек в маловодный период года / A.M.

65. Владимиров. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 370 с.

66. Владимиров A.M. Гидрологические расчеты / A.M. Владимиров. Л. :

67. Гидрометеоиздат, 1990.-365 с.

68. Водные ресурсы и водное хозяйство Урала / под ред. A.M. Черняева.

69. Свердловск : Средне-Уральское кн. изд-во, 1977. 260 с.

70. Воейков А.И. Реки России / А.И. Воейков // Известия обществалюбителей естествознания, антропологии и этнографии при Московском университете. М, 1884 а. - Т. 41. - Вып. 2.

71. Воейков А.И. Климаты земного шара, в особенности России / А.И.1. Воейков. СПб., 1884 б.

72. Гареев A.M. Географо-экологические основы комплексногоиспользования и охраны водных ресурсов бассейна реки / A.M. Гареев : Учебное пособие по спецкурсу. Челябинск : ЧГПИ, 1989. -С.27-47.

73. Германишвили В.Ш. Гидрологический очерк бассейнов рек Зеи и Бурей /

74. В.Ш. Германишвили, А.В. Стоценко // Труды ДВНИГМИ. Л. : Гидрометеоиздат, 1958. - Вып. 4. - С.5 - 93.

75. Гейне Е.А. Водность бассейна верхней Оки в связи с осадками / Е.А.1. Гейне.-СПб., 1903.-43 с.

76. Григорьева А.С. Потоки влаги при типах циркуляции Г.Я. Вангенгейма /

77. А.С. Григорьева // Вопросы общей и синоптической климатологии: Труды ГГО. J1.: Гидрометеоиздат, 1961. - Вып. III.

78. Давыдов JI.K. Водность рек СССР, ее колебания и влияние на неефизико-географических факторов / JI.K. Давыдов. JI. Гидрометеоиздат, 1947. - 36 с.

79. Давыдова А.И. Пространственно временной анализ цикличности стокарек / А.И. Давыдова, Г.П. Калинин // Вестник МГУ. Серия географическая, 1967. - № 4. - С.11 - 16.

80. Девяткова Т.П. Внутригодовое распределение стока рек бассейна

81. Боткинского водохранилища / Т.П. Девяткова // Краткий справочник для гидрологических расчетов на реках Западного Урала. Пермь, 1966.

82. Девяткова Т.П. Внутригодовое распределение стока рек бассейнаверхней Камы / Т.П. Девяткова // Ученые записки Пермского университета, 1968.-Вып. 3.-№ 198.-С.12- 19.

83. Девяткова Т.П. Особенности распределения сезонного стока рек

84. Предуралья в годы аномального развития атмосферной циркуляции / Т.П. Девяткова // Ученые записки Пермского университета, 1969. -Вып. 4. -№ 213. -С.13 18.

85. Девяткова Т.П. Влияние атмосферной циркуляции на водность имежсезонное распределение стока рек Предуралья: автореф. дис. . кандидата геогр. наук / Т.П. Девяткова. Пермь, 1969а. - 15 с.

86. Девяткова Т.П. О влиянии атмосферных осадков на сезонный сток рек

87. Предуралья и его связь с макроциркуляционными процессами / Т.П. Девяткова // Ученые записки Пермского университета, 1970. Вып. 5. - № 246. - С.33 - 39.

88. Денисов П.П. Методика оценки тенденций в ходе речного стока //

89. Метеорология и гидрология. М. : Гидрометеоиздат, 1975. - № 4. -С.101 - 104.

90. Дорофеюк А.А. Алгоритмы обучения распознавания образов : Оценкаполученных классификаций. Выбор критерия классификации. / А.А. Дорофеюк, В.Я. Лумельский. М.: Советское радио, 1973. - 196 с.

91. Дроздов О.А. О возможности климатических прогнозов на основаниицикличности, обусловленной космическими и земными факторами / О.А. Дроздов // Труды ГГО. Л., - 1971. - Вып. 274. - С.З - 26.

92. Дружинин И.П. Переломы многолетнего хода природных процессов на

93. Земле и резкие изменения солнечной активности / И.П. Дружинин // Ритмы и цикличность в природе. М.: Мысль, 1970. - 15 - 51 с.

94. Дружинин И.П. Динамика многолетних колебаний речного стока / И.П.

95. Дружинин, В.Р. Смага. М.: Наука, 1991. - 175 с.

96. Дружинин И.П. Речной сток и геофизические процессы : Вековаяцикличность стока рек и других геофизических процессов / И.П Дружинин, З.П. Коноваленко, В.П. Кукушкина. М. : Наука, 1966. -295 с.

97. Дружинин И.П. Многолетние колебания стока и вероятностные методыего расчета : Вековые и внутривековые колебания стока рек азиатской части СССР / И.П. Дружинин, З.П. Коноваленко З.П., Н.В. Хамьянова. М. : МГУ, 1967. - 60 - 66 с.

98. Евстигнеев В.М. Речной сток и гидрологические расчеты / В.М.

99. Евстигнеев. М.: Издательство МГУ, 1990. - 428с.

100. Жаков С.И. Происхождение осадков в теплое время года / С.И. Жаков.

101. Л.: Гидрометеоиздат, 1966.-251с.

102. Жаков С.И. Общие закономерности режима тепла и увлажнения натерритории СССР / С.И. Жаков. Л. : Гидрометеоиздат, 1982. - 231с.

103. Железняков Г.В. Гидрология, гидрометрия и регулирование стока / Г.В.

104. Железняков, Т.А. Неговская, Е.Е. Овчаров. М. : Колос, 1984. - 144 -158с.

105. Зайков Б.Д. Гидрологические очерки бассейна оз. Севан / Б.Д. Зайков //

106. Материалы исследованию оз. Севан и его бассейна. Л., 1933. - Ч. I. -Вып. 3.

107. Зайков Б.Д. Внутригодовое распределение стока на территории Европы /

108. Б.Д. Зайков // Труды НИУГМС. Свердловск - М., - Серия IV, 1944. -Вып. 15.

109. Зайков Б.Д. Средний сток и его распределение в году на территории

110. СССР / Б.Д. Зайков // Труды НИУГМС. Л. - М., - Серия IV, 1946. -Вып. 38.-С.З - 173.

111. Зайков Б.Д. Высокие половодья и паводки на реках СССР заисторическое время / Б.Д. Зайков. Л. : Гидрометеоиздат, 1954. - 3 -6 с.

112. Зайков Б.Д. Очерки гидрологических исследований в России / Б.Д.

113. Зайков. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 120 - 138 с.

114. Иванов Е.Г. Расчет внутригодового стока рек при наличии данныхнаблюдений / Е.Г. Иванов // Водные ресурсы. 1980. - № 6 - С.64 -70.

115. Калишев В.Б. История гидрометеорологической службы Челябинскойобласти / В.Б. Калишев // Край родной, Челябинск, 1974. - Вып. 9. -С.77 - 83.

116. Картвелишвили Н.А. Теория вероятностных процессов в гидрологии ирегулирование речного стока / Н.А. Картвелишвили. Л. : Гидрометеоиздат, 1967.-291 с.

117. Картвелишвили Н.А. Влагооборот и регулирование стока

118. Трансформация естественного речного стока водохранилищами / Н.А. Картвелишвили. М., 1973. - 12 - 27 с.

119. Кеммерих А.О. Гидрография Северного, Полярного и Приполярного

120. Урала / А.О. Кеммерих. М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 99 - 118 с.

121. Ковзель А.Г. Связь многолетних колебаний стока рек с типамиатмосферной циркуляции / А.Г. Ковзель // Метеорология и гидрология. 1960. -№11.- С.20 - 25.

122. Колпачева М.П. Внутригодовое распределение стока рек Среднерусскойвозвышенности в пределах ЦЧО / М.П. Колпачева // Сборник работ Курской гидрометеорологической обсерватории, 1968. Вып. 4.

123. Комаров В.Д. Гидрологический анализ и прогноз весеннего половодьяравнинных рек / В.Д. Комаров. М.: Гидрометеоиздат, 1955. - 300 с.

124. Комаров В.Д. Весенний сток равнинных рек европейской части СССР.

125. Условия его формирования и методы прогнозов / В.Д. Комаров. М. : Гидрометеоиздат, 1959.-290 с.

126. Комлев A.M. О сезонной и многолетней зарегулированное™ стокагорных рек Алтая (на примере бассейна Катуни) / A.M. Комлев // Водные ресурсы западной Сибири. Новосибирск, 1964.

127. Комлев A.M. Исследование и расчеты зимнего стока рек (на примере

128. Западной Сибири) / A.M. Комлев // Труды Западно-Сибирского гидрометеорологического института. Новосибирск, 1973. - Вып. 9. - С.199.

129. Комлев A.M. Закономерности формирования и методы расчетов речногостока / A.M. Комлев. Пермь : Пермский университет, 2002. - 5 - 79 с.

130. Комлев A.M. Исследования речного стока / A.M. Комлев. Пермь :

131. Пермский университет, 2006. 307 с.

132. Коровин В.И. Влияние гидрометеорологических условий на сток рек иуровень озер / В.И. Коровин // Труды ГГИ. JI. : Гидрометеоиздат, 1966.-Вып. 126. -С.153 - 166.

133. Кочерин Д.И. Средний многолетний, годовой и месячный сток в

134. Европейской части Союза / Д.И. Кочерин // Труды Московского института инженерного транспорта. 1927. - Вып. VI.

135. Кочукова Т.Н. Колебания годового стока рек СССР / Т.Н. Кочукова //

136. Труды ГГИ. Л. : Гидрометеоиздат, 1955. - Вып. 50 (104). - С.56 -116.

137. Красс М.С. Математика для экономистов / М.С. Красс, Б.П. Чупрынов.

138. СПб.: Питер, 2004. 209 - 230с.

139. Крестовский О.И. Весенний сток и водный баланс поля и леса в леснойзоне ETC / О.И. Крестовский, Н.В. Соколова // Водные ресурсы. -1979. № 2. - С.40 - 49.

140. Кузин П.С. Многолетние колебания водности рек СССР / П.С. Кузин //

141. Труды ГГИ. Л. : Гидрометеоиздат, 1953. - Вып. 38 (92). - С. 188 -215.

142. Кузин П.С. Объемы весеннего половодья на равнинных реках СССР /

143. П.С. Кузин // Труды ГГИ. Л. : Гидрометеоиздат, 1955. - Вып. 50 (104).-С.З-55.

144. Кузин П.С. Классификация рек и гидрологическое районирование / П.С.

145. Кузин. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. - 249 - 288 с.

146. Кузин П.С. Циклические колебания стока рек Северного полушария /

147. П.С. Кузин. Л. : Гидрометеоиздат, 1970. - 84 - 103 с.

148. Кузин П.С. Географические закономерности гидрологического режимарек / П.С. Кузин, В.И. Бабкин. JI.: Гидрометеоиздат, 1979. - 199 с.

149. Леонов Е.А. Циклические колебания годового стока и их прогноз / Е.А.

150. Леонов, В.Е. Леонов // Сборник работ по гидрологии. Л. : Гидрометеоиздат, 1990. - № 2. - С.46 - 62.

151. Львович М.И. Опыт классификации рек СССР / М.И. Львович // Труды

152. ГГИ. М. : Гидрометеоиздат, 1938. - Вып. 6. - С.58 - 104.

153. Максимов Е.В. Проблемы оледенения земли и ритмы в природе / Е.В.

154. Максимов. Л.: Наука, 1972. - 296 с.

155. Максимов Е.В. Ритмичность природных явлений и ее смысл / Е.В.

156. Максимов // Известия ВГО. Л., 1977. - Т. 109. - Вып. 5. - С.418 -426.

157. Максимов Е.В. Ритмы на Земле и в космосе / Е.В. Максимов. СПб. ,1995.-324 с.

158. О.Максимов Е.В. Океан и космос / Е.В. Максимов, Э.И. Саруханян, Н.П. Смирнов. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 103 - 135 с.

159. Математическая энциклопедия / Ред. коллегия: Виноградов И.М. и др.

160. М. : Советская энциклопедия, 1977. Т. 1. - 866 - 867с.

161. Международное руководство по методам расчета основныхгидрологических характеристик / под ред. Шмидта Т.С. Л. : Гидрометеоиздат, 1984. - 247 с.

162. Методические указания по оценке влияния хозяйственной деятельностина сток средних и больших рек и восстановлению его характеристик / под ред. Шикломанова И.А. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 77 с.

163. Михайлов В.Н. Общая гидрология. / В.Н. Михайлов, А.Д.

164. Добровольский. М.: Высшая школа, 1991. - 370 с.

165. Мокляк В.И. Формирование максимальных расходов от талых вод и их расчеты / В.И. Мокляк. Киев, 1965.

166. Муравейская М.В. Распределение аномалий осадков на Среднем и Южном Урале в зависимости от форм атмосферной циркуляции / М.В. Муравейская // Ученые записки Пермского университета, 1974. -Вып. 7. -№ 330. -С.213 -219.

167. Норватов A.M. Минимальный сток малых рек Европейской территории

168. Ольдекоп Э.М. Зависимость режима р. Чирчика от метеорологическихфакторов / Э.М. Ольдекоп. Ташкент, 1918.

169. Оппоков Е.В. Режим речного стока в бассейне верхнего Днепра выше г.

170. Киева и его составных частях в период 1876 1908 г.г. / Е.В. Оппоков. - СПб.: Изд-во отделения Земельных улучшений, 1914.

171. Оппоков Е.В. Колебания водности рек в историческое время / Е.В.

172. Оппоков // Исследования рек СССР. JI.: ГГИ, 1932. - Вып. 4.

173. Оппоков Е.В. К вопросу о многолетних колебаниях стока на большихречных бассейнах в связи с колебаниями метеорологических элементов / Е.В. Оппоков // Журнал Министерства путей сообщения. 1906.-Кн. 7.-8.

174. Оппоков Е.В. Многолетние колебания речного стока и атмосферныхосадков в бассейнах рек / Е.В. Оппоков // Водное дело. 1908. - № 10. -№ 11.

175. Оппоков Е.В. О водности рек в связи с атмосферными осадками идругими факторами / Е.В. Оппоков // Записки Русского географического общества по общей географии. 1909. - Т. 47.

176. Орлова К.Е. Об изменении характера связи годового стока с осадками вбассейне р. Тобол при смене эпох атмосферной циркуляции / К.Е. Орлова // Ученые записки Пермского университета, 1966. Вып. 1. -№ 146.-С.61 -68.

177. Орлова К.Е. Влияние атмосферной циркуляции на формированиегодового стока в лесной, лесостепной и степной зонах Зауралья:автореф. дис. . кандидата геогр. наук / К.Е. Орлова. Пермь, 1968. -22 с.

178. Островская Н.К. Исследование внутригодового распределенияатмосферных осадков на территории Урала применительно к водохозяйственным расчетам: автореф. дис. . кандидата геогр. наук / Н.К. Островская. Пермь, 1968. - 26 с.

179. Островский Г.М. О густоте речной сети Урала и Приуралья / Г.М.

180. Островский // Сборник работ Свердловской гидрометеорологической обсерватории. Свердловск, 1965. - Вып. 4. - С.18 - 24.

181. Познай свой край. Челябинская область : краткий справочник / Авт.составитель Гитис М.С., Моисеев А.П. Челябинск : АБРИС, 2004. -С.38-40.

182. Природа многолетних колебаний речного стока / под ред. И.П.

183. Дружинина. Новосибирск : Наука Сиб. отд-ние, 1976. - 396 с.

184. Природа Челябинской области. Челябинск : ЧГПУ, 2001. - 4 - 130 с.

185. Рассказова Н.С. Многолетние колебания стока р. Тобол: автореф. дис.кандидата геогр. наук / Н.С. Рассказова. Пермь, 1992. - 15 с.

186. Рассказова Н.С. Природа. Пакет прикладных программ: инструкцияпользователя / Н.С. Рассказова. Челябинск : ЮурГУ, 2000. - 25 с.

187. Рассказова Н.С. Природа. Свидетельство об официальной регистрациипрограмм для ЭВМ. № 2000610197 от 21.03.2000г. Российское агентство по патентам и товарным знакам /Н.С. Рассказова. М.: Роспатент, 2000а.

188. Рассказова Н.С. Многолетние колебания стока рек и их связь с космо- игеофизическими факторами (на примере рек бассейнов Камы и Тобола). /,Н.С. Рассказова. Челябинск : ЮурГУ, 2003. - 233 с.

189. Раткович Д.Я. Многолетние колебания речного стока: закономерности ирегулирование / Д.Я. Раткович. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 256 с.

190. Раткович Д.Я. Вероятностные закономерности внутригодовыхколебаний речного стока / Д.Я. Раткович, Л.Я. Иванова // Водные ресурсы. 1995. - Т. 22. -№ 2. - С. 141 - 154.

191. Рекомендации по расчетам внутригодового распределения стока пристроительном проектировании. Л. : Гидрометеоиздат, 1975. - 3 -42 с.

192. Ресурсы поверхностных вод СССР : Средний Урал и Приуралье / подред. Алюшинской Н.М. Л. : Гидрометеоиздат, 1973. - Т. 11. - 196 -241 с.

193. Рождественский А.В. Пространственно временные колебания стока рек

194. СССР / А.В. Рождественский, В.А. Лобанов, А.Г. Лобанова. Л. : Гидрометеоиздат, 1988.- 375 с.

195. Рождественский А.В. Оценка точности гидрологических расчетов / А.В.

196. Рождественский, А.В. Ежов, А.В. Сахарюк. Л. : Гидрометеоиздат, 1990.- 202-228 с.

197. Рубинштейн Е.С. Современное изменение климата / Е.С. Рубинштейн,

198. Л.Г. Полозова. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 268 с.

199. Румянцев В.А. Пространственно временные закономерности колебанийстока рек Евразии / В.А. Румянцев, И.В. Бовыкин Л. : Наука, 1985. -148 с.

200. Румянцев В.А. Межгодовая изменчивость уровней воды озер / В.А.

201. Румянцев, Ю.А. Трапезников, М.А. Хорбаладзе // Известия АН. -Серия географическая, 2000. № 1. - С.64 - 68.

202. Румянцева А.Я. К вопросу о климатическом районировании

203. Челябинской области / А.Я. Румянцева // Вопросы географии Южного Урала. Челябинск : ЧГПИ, 1969. - Вып. 3. - С.61 - 77.

204. Румянцева А.Я. Климат Челябинской области / А.Я. Румянцева.

205. Челябинск : ЧГПИ, 1988. 4 - 83 с.

206. Рыжиков А. И. О проблемах кадастра и мониторинга земель / А.И.

207. Рыжиков // Геодезия и картография. М. : ГУГК, 1996. - № 8. - С.50 -53.

208. Самнер Г. Математика для географов / Г. Самнер : пер. с англ. Зейдиса И.М. М. : Прогресс, 1981. - 219 - 224 с.

209. Саруханян Э.И. Многолетние колебания стока р. Волги / Э.И.

210. Саруханян, Н.П. Смирнов : под ред. Максимова И.В. Л. : Гидрометеоиздат, 1971. - 166 с.

211. Сергин В.Я. Исследование динамики колебаний климата и оледенения на пртяжении четвертичного периода / В.Я. Сергин // Известия АН СССР. Серия географическая. - 1969. - № 6. - С.88 - 98.

212. Серебрянников С.Г. Выявление скрытых периодичностей / С.Г.

213. Серебрянников, А.А. Первозванский. М.: Наука, 1965. - 9 - 90 с.

214. Сидорова Л.В. Некоторые характеристики режима внутригодового стокарек южных склонов Центрального Кавказа / Л.В. Сидорова // Труды Закавказского НИГМИ. Л. : Гидрометеоиздат, 1964. - Вып. 15 (21). -С.144- 149.

215. Сидорова Л.В. Внутригодовое распределение стока рек восточной

216. Грузии / Л.В. Сидорова // Труды Закавказского НИГМИ. Л. : Гидрометеоиздат, 1966.-Вып. 22. - С. 158 - 171.

217. Силаева Л.Ф. Районирование Урала по показателю внутригодовойнеравномерности стока / Л.Ф. Силаева // Вестник МГУ. Серия географическая, 1974. - № 5. - С.97 - 99.

218. Смирнов Н.В. О причинах многолетних колебаний стока рек / Н.В.

219. Смирнов//ИзвестияВГО, 1969.-Т. 101.-Вып. 5.-С.403 -410.

220. Смирнов Н.В. Пространственные закономерности многолетнихколебаний стока рек ETC / Н.В. Смирнов // Водные ресурсы. 1973. -№ 2. - С.21 -32.

221. Смирнов Н.В. Пространственные закономерности многолетнихколебаний стока рек СССР / Н.В. Смирнов // Труды IV Всесоюзного гидрологического съезда. Л. : Гидрометеоиздат, 1975. - Т. 3. - С.299 -307.

222. Соколов Н.Н. Водность р. Волги по данным Ярославской и Вязовскойгидрометеорологических станций / Н.Н. Соколов. Казань, 1922.

223. Соколов А.Г. К оценке современных и возможных в перспективеантропогенных изменений внутригодового распределения стока нижней Волги / А.Г. Соколов, М.А. Попова // Сборник работ по гидрологии. Л. : Гидрометеоиздат , 1979. - № 15. - С.З - 17.

224. Соколовский Д. Л. Речной сток / Д. Л. Соколовский. Л. :

225. Гидрометеоиздат, 1959. 539 с.

226. Сомов Н.В. Асинхронность и цикличность колебаний стока крупных рек

227. СССР / Н.В. Сомов // Труды Центрального института прогнозов. Л. : Гидрометеоиздат, 1963. - Т. 117. - С.21.

228. СП 33-101-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. -М.: Госстрой России, 2004. 73 с.

229. Статистика: Учеб. пособие / под. ред. проф. М.Р. Ефимовой. М. :

230. ИНФРА-М, 2005. 135 - 160 с.

231. Стеженская И.Н. Сезонный сток рек Западно-Сибирской равнины. J1. : Гидрометеоиздат, 1971. - 12 - 49 с.

232. Степанова В.В. Районирование внутригодового распределения стока рек

233. Прибайкалья : Гидрофизика и гидрология водоемов / В.В. Степанова // Сборник научных трудов. Новосибирск. : Наука, 1991. - С. 122 -129.

234. Стиметс Р. Поиск закономерности в изменении интенсивности дождевыхосадков / Р. Стиметс // В мире науки. 1985. - № 3. - С.73 - 78.

235. Строгина К.Ф. Синоптические условия формирования продолжительныхосадков на Урале / К.Ф. Строгина, А.Д. Уласевич // Сборник работ по региональной синоптике. М., 1962. - № 7. - С.26 - 37.

236. Стряпчий В.А. Внутригодовое распределение стока рек бассейна

237. Среднего Амура и некоторые вопросы его классификации / В.А. Стряпчий. М.: Наука, 1979. - 3 - 99 с.

238. Субботин А.И. Сток талых и дождевых вод / А.И. Субботин. М. :

239. Гидрометеоиздат, 1966.-311 с.

240. Субботин А.И. Структура половодья и территориальные прогнозывесеннего стока рек в нечермноземной зоне Европейской территории СССР / А.И. Субботин. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 98 с.

241. Сысоев А.Д. Очерки физической географии Челябинской области / А.Д.

242. Сысоев. Челябинск : Челябинское книжное издательство, 1959. - 92 - 110с.

243. Указания по определению расчетных гидрологических характеристик.

244. СН 435-72. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 19 с.

245. Хитрякова Н.П. Агроклиматическое районирование Челябинской области / Н.П. Хитрякова // Гидрометеорологический режим Южного Урала. Челябинск: ЧГПИ, 1983. - С.75 - 81.

246. Чеботарев Н.П. Учение о стоке / Н.П. Чеботарев. М. : Изд-во МГУ,1962.-339-357 с.

247. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь / А.И. Чеботарев. JI. :

248. Гидрометеоиздат, 1978. -308 с.

249. Чикишев А.Г. Вопросы физической географии Урала : Реки и озера

250. Среднего Урала / А.Г. Чикишев. М., 1960. - С.61 - 90.

251. Шахов И.С. Влияние физико-географических факторов намаксимальный сток паводков рек Урала / И.С. Шахов, А.С. Шкляев // Сборник работ Свердловской гидрометеорологической обсерватории. Свердловск, 1969. - Вып. 9. - С.З - 29.

252. Шелковская Н.П. Районирование карста западной части Челябинскойобласти (В пределах Предуралья, западного склона и высокогорного Урала) / Н.П. Шелковская // Вопросы географии Южного Урала. -Челябинск, 1969. Вып. 3. - С.54 - 60.

253. Шелковская Н.П. К вопросу изучения и поисков подземных вод назакарстованных территориях юго-восточной части Челябинской области / Н.П. Шелковская // Гидрометеорологический режим Южного Урала. Челябинск : ЧГПИ, 1983. - С. 16 - 27.

254. Шикломанов И.А. Антропогенное изменение водности рек / И.А.

255. Шикломанов. J1.: Гидрометеоиздат, 1979. - 300 с.

256. Шкляев А.С. Влияние атмосферной циркуляции на распределение имноголетние колебания осадков и стока (на примере Урала: автореф. дис. . доктора геогр. наук / А.С. Шкляев. М., 1964. - 28 с.

257. Шкляев А.С. Особенности распределения осадков и стока на Среднем и

258. Южном Урале и их связь с атмосферной циркуляцией / А.С. Шкляев // Ученые записки Пермского университета, 1964. № 112. - С.З -108.

259. Шкляев А.С. Опыт районирования территории Среднего и Южного

260. Урала по преобладающему влиянию форм атмосферной циркуляции на речной сток / А.С. Шкляев // Сборник работ Свердловскойгидрометеорологической обсерватории. Свердловск, 1965. - Вып. 4. -С.40-53.

261. Шкляев А.С. Многолетние колебания годового стока рек Среднего и Южного Урала и их связь с атмосферной циркуляцией / А.С. Шкляев // Сборник работ Свердловской гидрометеорологической обсерватории. Свердловск, 1967. - Вып. 6. - С.81 - 97.

262. Шкляев А.С. К вопросу о влиянии Уральских гор на распределениеатмосферных осадков / А.С. Шкляев, Л.А. Быкова // Доклады Пермского отделения географического общества СССР. Пермь, 1960.-т. 1. - Вып. II-IV.

263. Шкляев А.С. О влиянии атмосферной циркуляции на распределениестока рек Среднего и Южного Урала / А.С. Шкляев, Г.С. Калинин // Ученые записки Пермского университета, 1966. Вып. 4. - № 146. -С.55-61.

264. Шкляев А.С. Многолетние колебания сезонного стока рек Предуралья /

265. А.С. Шкляев, Т.П. Девяткова // Ученые записки Пермского университета, 1969. Вып. 4. - № 213. - С.13 - 36.

266. Шнитников А.В. Внутригодовая изменчивость компонентов общей увлажненности / А.В. Шнитников. Л.: Наука, 1969. - 215 с.

267. Шостакович В.Б. Толщина ледяного покрова на водоемах Восточной

268. Сибири / В.Б. Шостакович // Известия Восточно-Сибирского отделения Русского географического общества, 1904. Т. 34. - № 2.

269. Яковлева Н.И. Об автоколебательном характере изменения климата /

270. Н.И. Яковлева // Известия АН СССР. Серия физика атмосферы и океана. - 1965.-Т. 5.-№ 11.-С.1212- 1214.

271. Fucuoka J. On the periodicity of the variations of the oceanic conditions / J. Fucuoka // Journal Mar. Meteor. Soc., -35.- 1959. № 1.

272. Jontiirk H. Water Resources of Turkish / H. Jontiirk, O. Bayar. 1968. - № 1.-P. 9-12.

273. Korganova N.S. On determinate components in process of natural stream flow

274. N.S. Korganova, N.A. Kartvelishvili // International Symposium on Mathematical models in hydrology. Warsaw - Poland, 1971. - Vol. 1. -Part. l.-P. 205-210.

275. Yevievich V.M. Some general aspects of fluctuations of annual runoff in the

276. Upper Colorado River basin / V.M. Yevievich. Engineering Research Colorado State University. October, 1961.

277. Yevievich V.M. The application of surplus, deficit and rage in hydrology /

278. V.M. Yevievich. Colorado, 1965. - Papers № 10.