Формирование зимнего режима долинных водохранилищ

Калинин, Виталий Германович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Формирование зимнего режима долинных водохранилищ
ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Формирование зимнего режима долинных водохранилищ"

004610234

На правах рукописи

КАЛИНИН Виталий Германович

ФОРМИРОВАНИЕ ЗИМНЕГО РЕЖИМА ДОЛИННЫХ ВОДОХРАНИЛИЩ

Специальность 25.00.27 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Москва-2010

4 ОКТ 20Ю

004610234

Работа выполнена на кафедре физической географии и ландшафтной экологии и кафедре гидрологии и охраны водных ресурсов ГОУ ВПО «Пермский государственный университет».

Научный консультант: доктор географических наук, профессор

Комлев Аркадий Михайлович

Официальные доктор технических наук

оппоненты: Асарнн Александр Евгеньевич

доктор географических наук, с.н.с. Литвинов Александр Сергеевич

доктор географических наук, профессор Семенов Вениамин Александрович

Ведущая организация: Кафедра гидрологии суши географического

факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Защита состоится «15» октября 2010 г. в 11-00 часов на заседании диссертационного совета Д 002.046.04 в Учреждении РАН Институте географии РАН по адресу: 119017, г. Москва, Старомонетный пер., 29. Факс: (495) 959-00-33, e-mail: igras@igras.geonet.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии РАН. Текст объявления и автореферат размещены на сайте ВАК.

Автореферат разослан «10» сентября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат географических наук

И.С. Зайцева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Большинство водохранилищ России расположено в зонах умеренного или континентального климата с длительным (б месяцев и более) периодом отрицательной температуры воздуха. В связи с этим существует проблема получения надежной информации о закономерностях формирования зимнего режима водохранилищ, необходимой как при проектировании и строительстве новых искусственных водных объектов, так и при эксплуатации существующих с делыо улучшения их использования для энергетики, водоснабжения, водного транспорта, рыбного хозяйства, организации зимних ледовых переправ и др. Поэтому исследование зимнего режима водохранилищ под влиянием зональных климатических, местных физико-географических, морфометрических, а также антропогенных факторов является крайне важным.

Применение геоинформационных технологий позволяет решать многие задачи комплексного исследования водохранилищ на новом качественном уровне и полнее обеспечивать необходимой гидрологической информацией различные отрасли хозяйства.

Верхнее Камское водохранилище с глубоким сезонным регулированием (зимняя сработка 7,5 м) и состыкованное с ним Боткинское водохранилище с небольшой зимней сработкой (4,0 м). На этих водоемах наиболее ярко выражены различия процессов формирования их зимнего режима.

Объект исследования - долинные водохранилища равнин с сезонным регулированием стока.

Предмет исследования - зимний режим долинных водохранилищ.

Цель - выявление закономерностей формирования зимнего режима водохранилищ и исследование его элементов на основе разработанной гидрологической геоинформационной системы.

Для реализации поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1, Установить и проанализировать факторы формирования зимнего режима водохранилищ и на этой основе разработать структуру и организовать картографическую и атрибутивную базу данных гидрологической ГИС.

2, Определить основные гидрометеорологические закономерности формирования зимнего режима камских водохранилищ.

3, Исследовать особенности формы ложа камских водохранилищ и

определить роль этого фактора в формировании их зимнего режима с помощью ГИС-технологий.

4. Установить особенности формирования ледового режима водохранилищ и на этой основе разработать методы краткосрочного и среднесрочного прогнозов его основных элементов.

5. Оценить влияние антропогенных факторов на зимний режим камских водохранилищ.

Изученность проблемы. Исследованию основных составляющих зимнего режима водохранилищ - водного и, в особенности, ледового посвящено значительное количество публикаций.

Водный режим водохранилищ отражает соотношение приходных и расходных элементов баланса. В зимний период определяющей приходной составляющей является сток рек. Прн этом характер многолетней изменчивости зимнего стока и его распределение внутри зимнего сезона обычно не рассматривается. Основное внимание уделяется расчетам только минимального стока рек, лимитирующего возможности использования водных ресурсов многочисленными водопользователями и водопотребигелями в фазу зимней межени. Это -работы Б.П. Панова (1960), В.Д Быкова (1963), В.А. Бажова (1963, 1966), В.А. Баранова и Л.Н. Попова (1966), А.С.П1кляева и др. (1964), А.О. Кеммерих (1966), Г.М. Островского (1967, 1968), А.Г. Курдова (1968, 1970), А.М. Владимирова (1970, 1976), A.M. Комлева (1984, 1997, 2002), А.М. Комлева и А.Г. Микова (1983) и многих других исследователей.

Интегральным показателем соотношения приходных и расходных составляющих водного баланса водохранилищ является режим уровня воды. Наиболее глубокий анализ уровенного режима водохранилищ дан в работах Н.В. Буторина (1963), ГШ. Никулина (1961), П.И. Никулина, И.В. Пицыка, А.Ф. Троицкой (1966), П.Ф. Чигиринского (1961), К.К. Эделыптейна (1998) и др. Н.Б. Сорокиной и Ю.М. Матарзиным (1970) для навигационного периода на Камском водохранилище выделено три типа уровенного режима, тогда как ранее К.Н. Дьяконовым (1968) выделялось только два. Для периода зимней сработан анализа и типизации уровенного режима не проводилось.

Исследование особенностей морфологии и морфометрии водохранилищ, оказывающих сильное влияние на гидрологические процессы, а также разработка схем районирования водохранилищ нашли отражение в публикациях З.М. Балабановой (1961); Н.В. Буторина,

A.C. Литвинова (1963); С.Л. Вевдрова (1970); Ю.М. Матарзина (1973);

B.М. Широкова (1962, 1974); И.К. Мацкевича, Ю.М. Матарзина (1968); К.К Эделыптейна (1975, 1977); Ю.М. Матарзина, С.А. Двинских (1974); Ю.М. Матарзина, Ю.И. Новосельского (1983); А.Б. Авакяна, В.П. Салтанкина, В.А. Шарапова (1987) и др.

Первое упоминание об изменении формы и размеров водохранилищ в результате понижения уровня при сработке приведено в монографии «Камское водохранилище» (Дубровин и др., 1959). Однако анализ формирования площадей осушения дна и характера их изменения в разных частях водохранилища, а также влияние на них особенностей формы ложа в работе отсутствует. В то же время в этой публикации сделано подробное гидрографическое описание Камского водохранилища. Аналогичное описание Боткинского водохранилища с характеристикой изменения объемов и площадей по районам и участкам выполнено И.К. Мацкевичем, Ю.М. Матарзиным (1968).

Изучению ледового режима водоемов посвящено большое количество публикаций. Существенным вкладом явились работы, выполненные Ф.И. Быдиным (1933), Б.М. Гинзбургом (1971, 1973, 1978, 1984), Р.В. Дончешсо (1973, 1975, 1979, 1980, 1987), КН. Россинским (1975), В.А. Рымшей (1956, 1958, 1959, 1962), А.Н. Чижовым (1980, 1985, 1990), Л.Г. Шуляковским (1960, 1968, 1969, 1970, 1972). Теоретические основы математического моделирования процессов замерзания и вскрытия водных объектов заложены Л.Г. Шуляковским (1972). Не мало работ посвящено изучению разрушения ледового покрова под воздействием тепловых и механических факторов (Булатов 1974, 1975, 1981, Забелина, 1984, Полякова, 1965, Полякова и др., 1984, Силантьева, 1977, Козицкий, 1989, Марголин, Силантьева, 1984 и др.).

Разработкой и апробированием различных методов и методик расчета толщины льда, процессов замерзания, нарастания ледяного покрова занимались Ф.И. Быдин (1959), Л.Г. Шуляковский (1960, 1972), Р.В. Донченко (1968), В .Я. Аминева (1974), Б.М. Гинзбург и др. (1975), М.Б. Пономарев (1974, 1978), А.Н. Чижов (1980, 1984, 1985),

A.И. Пехович (1983), А.Н. Чижов и Р.Д. Алексеенко (1986),

B.В. Пиотрович (1963,1968,1970,1972), Д.В. Козлов (2000) и др.

Анализ многочисленных публикаций показал, что исследований и

типизации уровенного режима, образования площадей обсыхания ледяного покрова, перемещения зоны переменного подпора в процессе зимней сработай не проводилось. Практически нет работ, посвященных изучению пространственно-временной изменчивости формирования зимнего режима и особенностей его проявления в разных районах и участках водохранилищ, различающихся своими морфологическими особенностями. При этом отсутствует единое и целостное представление о зимнем режиме водохранилищ. Не являются исключением и камские водохранилища, детальное исследование режима которых возможно благодаря наличию обширного материала многолетних гидрометеорологических наблюдений.

Исходные данные. Для исследования зимнего режима Камского и Боткинского водохранилищ использованы фондовые материалы

наблюдений за стоком рек их водосбора, ходом уровня воды, процессами образования, нарастания толщины н разрушения ледяного покрова, температурой воды, воздуха, почвы, скоростью ветра, облачностью и другими гидрометеорологическими характеристиками по данным 8 метеостанций, 207 гидрологических постов (185 на реках и 22 на водохранилищах), 74 рейдовых вертикалей, 24 ледовых профилей за период с 1956 по 1995 г., а также картосхемы ледовых авиаразведок (1956-1986 гг.).

В зимние периоды с 1985 по 1991 г. автором выполнялись:

1. Наблюдения за температурой воды и размером полыньи в нижнем бьефе Камской ГЭС.

2. Авиаразведки образования и разрушения льда; картографирование Польшей в районе городов Соликамск и Березники, а также Пермской ГРЭС.

3. Измерения расходов и температуры воды в отводящем канале Пермской ГРЭС.

4. Наблюдения за толщиной и структурой льда, высотой и плотностью снега на ледовых профилях, температурой воды по глубине на рейдовых вертикалях, в том числе ниже водовылуска ГРЭС.

5. Нивелирование поверхности льда на профилях с целью изучения поперечных деформаций ледяного покрова.

Исходными картографическими данными явились топографические карты масштаба 1:100000 и построенные на их основе векторные карты акваторий, а материалом для создания цифровых моделей рельефа (ЦМР) дна водохранилищ послужили крупномасштабные (1:50001:50000) карты, созданные на основе эхолотной съемки, выполненной Верхнекамским районом водных путей (1993-1995 гг.).

Проверка полученных результатов на независимом материале выполнялась с использованием информации за период 1996-2004 гг.

В результате выполненных расчетов элементов водного и ледового режима водохранилищ, анализа и обобщения большого количества фондовых материалов за весь полувековой период существования камских водохранилищ и специально организованных полевых исследований удалось существенно уточнить характеристики зимнего режима и выявить закономерности его формирования.

Методы исследовании. Для анализа элементов зимнего режима водохранилищ использованы детерминированные и статистические методы исследований, а также географо-гидрологический, аналогий и картографический методы. Из детерминированных, основанных на решении уравнения теплового баланса, принят метод Л.Г. Шуляковского (1960), как наиболее теоретически обоснованный. Из статистических методов применены: корреляционный анализ, критерии Стьюденга, Фишера, Колмогорова, Крамера-Мизеса-Смирнова, Диксона, Смирнова-Граббса.

Расчет морфометрическнх характеристик водохранилищ при разных уровнях сработал, а также математико-картографическое моделирование пространственного распределения исследуемых характеристик, таких как: сроки формирования осенне-весенних ледовых явлений и нарастания толщины льда на водохранилищах, пространственного распределения зимнего стока рек и интенсивности его истощения, выполнены в рамках созданной гидрологической ГИС с использованием современных геоинформационных технологий.

Научная новизна. Впервые выявлены закономерности формирования зимнего режима долинных водохранилищ под влиянием климатических, гидрометеорологических, морфометрическнх и антропогенных факторов.

Выполнены типизация развития летне-осенней и зимней фаз уровенного режима на камских водохранилищах, моделирование процесса их зимней сработки с учетом перемещающейся зоны переменного подпора, расчет морфометрическнх характеристик районов, участков, а также замкнутых котловин - потенциальных заморных ям.

Проведена оценка влияния особенностей формы ложа отдельных участков водохранилищ на формирование и размеры площадей обсыхания ледяного покрова в процессе зимней сработки, а также на сроки наступления ледовых фаз с помощью предложенного морфоме1рического коэффициента Км.

Разработан метод комплексного учета влияния теплозапаса, климатических и морфометрическнх условий на формирование ледовых явлений на водохранилищах.

Выявлены закономерности образования и разрушения льда, пространственного распределения толщины и структуры ледяного покрова под влиянием природных и антропогенных факторов.

Уточнен и упрощен метод краткосрочного прогноза дат появления льда и разработаны методики среднесрочных прогнозов сроков наступления ледовых фаз на водохранилищах.

Выполнена оценка ашропогенного воздействия сбросов сточных вод Соликамско-Березниковского промышленного узла и подогретых вод Пермской ГРЭС на ледовый режим Камского водохранилища.

Теоретическая и практическая значимость. Предложен новый подход к изучению закономерностей формирования зимнего режима водохранилищ на основе представления о его целостности с использованием разработанной гидрологической геоинформационной системы.

Выявленные закономерности и разработанные методики прогнозов сроков наступления ледовых фаз в осенний и весенний периоды в настоящее время используются ФГУ «Камуралрыбвод» (акт внедрения от 11.02.2009 г.); ГУ «Пермский центр по гидрометеорологии и

мониторингу окружающей среды» (акты внедрения от 12.10.1993 г. и 23.03.2009 г.). Результаты исследований также используются доя проведения занятий по курсам: «Гидрография», «Гидрология водохранилищ», «Гидрологические прогнозы» в Пермском государственном университете. Они могут быть полезны в работе Камского бассейнового водного управления, Камского государственного бассейнового управления водных путей и судоходства, АО «ТГК-9» (Пермские тепловые сети), органов ГО и ЧС Пермского края, научных и проектных организаций. Методические разработки диссертации могут найти применение при исследовании водохранилищ других регионов страны.

Личный вклад автора состоит в постановке цели, задач и научных положений, в сборе и обработке исходных материалов, руководстве и непосредственном участии в полевых исследованиях, выполнении расчетов и теоретическом обобщении их результатов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на совместных заседаниях кафедр физической географии и ландшафтной экологии, гидрологии и охраны водных ресурсов и лаборатории комплексных исследований водохранилищ Пермского государственного университета. Диссертационная работа докладывалась и обсуждалась на научных семинарах: кафедры гидрологии суши географического факультета Московского государственного университета; лаборатории гидрологии Института географии РАН, а также на 33 научных конференциях, съездах и семинарах (региональных, всероссийских и международных), в том числе: 2000 г. Томск: Международная шучно-пракгинеская конференция «Геоинформагака-2000» (2 доклада); 2001 г. Калининград: Международная научно-практическая конференция «География, общество, окружающая среда: развитие географии в странах Центральной и Восточной Европы» (2 доклада); 2002 г. Санкт-Петербург: Научная конференция по результатам исследований в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды в государствах-участниках СНГ, посвященная 10-летию образования Межгосударственного совета по гидрометеорологии (2 доклада); 2002 г. Борок: Всероссийская конференция с участием специалистов из стран ближнего и дальнего зарубежья «Актуальные проблемы водохранилищ» (2 доклада); 2003 г. Москва-Барнаул: Международная конференция «Взаимодействие общества и окружающей среды в условиях глобальных и региональных изменений»; 2004 г. Санкт-Петербург: VI Всероссийский гидрологический съезд (2 доклада); 2004 г, Владивосток, Чанчунь (КНР): Международная конференция «ИнгерКарто 10: ГИС для устойчивого развития территорий»; 2004 г. Казань: Всероссийская научная конференция

«Современные глобальные и региональные изменения геосистем»; 2005 г. Пермь: Всероссийская научно-практическая конференция «Современные проблемы исследований водохранилищ» (2 доклада); 2005 г. Иркутск: Всероссийская научная конференция «Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов» (2 доклада); 2007 г. Пермь: Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов» (2 доклада); 2008 г. Оренбург: Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Водохозяйственные проблемы и рациональное природопользование»; 2008 г. Томск: Всероссийская научная конференция «Современные проблемы гидрологии» (2 доклада); 2008 г. Саратов, Урумчи (КНР): Международная конференция «Ингеркарто - ИнгерГИС 14. Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт»; 2008 г. Тольятти: Международная конференция «Экологические проблемы бассейнов крупных рек-4»; 2009 г. Одесса: Международный семинар «Генетические п вероятностные методы в гидрологии: проблемы развития и взаимосвязи» (2 доклада); 2009 г. Пермь: Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов» (2 доклада) и др.

Диссертант в течение 8 лет является руководителем научных проектов, выполненных при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований: 02-07-90225 «Гидрологическая ГИС (на примере бассейна Боткинского водохранилища)»; 04-07-96007 «Гидрологическая ГИС водохранилищ (на примере камского каскада)»; 04-05-96051 «Исследование гидрологического режима крупных водохранилищ с использованием геоинформационных технологий (на примере камских)»; 07-05-96045 «Закономерности формирования ледового режима на реках и водохранилищах Западного Урала и методы его прогноза»; 07-05-01077 «Анализ формирования пространственно-временной динамики зимнего стога рек в среде ГИС методами математико-картографического моделирования».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 102 работы, из них 73 статьи, 28 тезисов докладов конференций и 1 авторская монография. Имеются свидетельства о государственной регистрации базы данных в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам: №2010620078 -Региональная гидрологическая ГИС «Бассейн Боткинского водохранилища» и №2010620079 - Гидрологическая ГИС «Водохранилища камского каскада» от 1 февраля 2010 г. (в соавторстве с C.B. Пьянковым).

В центральных журналах (из списка ВАК) опубликовано 16 работ. 1 работа (Калинин В.Г. Особенности формирования зимнего режима

долинных водохранилищ) принята к печати в издании «Известия РАН. Серия географическая» в 2010 г.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка использованной литературы. В работе 400 страниц, 131 рисунка и 53 таблицы. Библиографический список насчитывает 393 работы, из них 9 иностранных авторов.

Автор выражает благодарность: научному консультанту д.г.н., профессору A.M. Комлеву; д.г.н., профессору С.А. Двинских; д.г.н., профессору Т.П. Девятковой; д.г.н., профессору А.П. Лепихину; к.г.н., доценту |И.К. Мацкевичу|; кт.н., доценту C.B. Пьянкову; к.г.н., доценту Н.Б. Сорокиной; к.т.н., доценту H.A. Трофимову; к.г.н., ассистенту К. Д. Миховой, а также сотрудникам лаборатории гидрологии Института географии РАН, в особенности д.г.н., профессору Д.Я. Фащуку за внимание, проявленное к работе, ценные замечания и помощь, оказанную ее автору. Отдельная благодарность руководителю ГУ «Свердловский ЦГМС-р» Л.И. Каплун и начальнику ГУ «Пермский ЦГМС» A.B. Пинегину за безвозмездно предоставленные материалы наблюдений.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

Камское водохранилище на р. Каме - первое в Камском каскаде, с напором 22 м. Площадь при нормальном подпорном' уровне (НПУ) составляет 1719 км2, общий объем 10,7 км3, полезный - 8,36 км3, средняя глубина 6,2 м, максимальная - 28,1м. Водохранилище отличается большой изрезанностью береговой линии и наличием крупных заливов. Заполнение ложа водоема началось в 1954 г., закончилось в 1956 г.

Боткинское водохранилище (второе в каскаде) представляет собой узкий вытянутый с северо-востока на юго-запад водоем от г. Перми до г. Чайковского со значительной извилистостью, особенно в верхней и центральной частях. Образовано в результате сооружения плотины Боткинской ГЭС (с напором 24 м) у г. Чайковского. Заполнение водоема началось в 1961 г., закончилось в 1964 г. Подпор распространяется до плотины Камской ГЭС. Площадь Боткинского водохранилища при НПУ составляет 1068 км2, общий объем 8,48 км3, полезный - 3,45 км3, средняя глубина 7,9 м, максимальная - 22,8 м.

Камское и Воткинское водохранилища осуществляют сезонное, недельное и суточное регулирование стока. Камское водохранилище, питающееся речным стоком, является регулятором каскада. Воткинское водохранилище, питающееся зарегулированным стоком, почти не имеет боковой приточности.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. В период с отрицательными температурами воздуха водный режим и ледопо-тсрмнческин режим водохранилищ формируются под воздействием одних и тех же факторов, что позволяет рассматривать их как единое целое — зимний режим.

Анализ многочисленных публикаций по гидрологии водохранилищ показал, что обобщающих работ по их зимнему режиму практически нет, а основные составляющие зимнего режима (водный и ледовый) рассматриваются обычно раздельно, в то время как они находятся между собой в сложном непрерывном взаимодействии и являются определяющими режимами функционирования водохранилищ в зимний сезон (рис. 1).

Из всего многообразия природных и антропогенных факторов, одновременно действующих на водный и ледовый режимы, следует выделить три основных, хсоторые по степени важности располагаются в следующей последовательности: температура воздуха, режим притока воды и регулирования ее стока через ГЭС, особенности конфигурации и рельефа дна водохранилищ (рис. 1).

В зимний период на водохранилищах с сезонным регулированием стока наступает фаза зимней сработки из-за естественного истощения стока впадающих рек на фоне продолжающегося расходования воды для целей энергетики и водоснабжения. При этом под воздействием отрицательных температур воздуха часть воды расходуется на формирование сплошного ледяного покрова, что является важной составной частью зимнего режима водохранилищ, определяющей сроки окончания и начала навигации, функционирование ледовых переправ.

Основным ашропогенным фактором, оказывающим влияние на зимний режим водохранилищ, является режим регулирования стока, определяющий характер, интенсивность и величину зимней сработки полезного объема и снижения уровня воды. Последнее приводит к возникновению перенапряжений в ледяной плите, появлению трещин, выходу воды на лед и ее замерзанию. Следствием этого является характерное для водохранилищ преобладание снежного льда в его структуре.

Особенности рельефа ложа водохранилищ в значительной степени определяют характер воздействия природных и антропогенных факторов в морфологически разных его частях. Так, соотношение глубоководной, мелководной и прибрежной зон в пределах участков оказывает влияние на размеры площадей обсыхания ледяного покрова, возникновение замкнутых котловин, сроки и продолжительность периода ледообразования, интенсивность нарастания толщины льда и их пространственное распределение.

Процессы теплообмена, происходящие в водохранилищах в осенне-весенний и зимний периоды, формируются под воздействием

Рис. 1. Структурная схема исследования зимнего режима водохранилищ и определяющих его факторов

гидрометеорологических условий (уровень и скорость течения воды, разница температуры воды и воздуха, скорость ветра, солнечная радиация) и антропогенных факторов (сбросы промышленных и подогретых вод, ледокольные работы).

Таким образом, зимний режим водохранилищ - это совокупность процессов формирования режима уровня воды (результирующей баланса притока воды с водосбора и ее расхода через ГЭС) и связанных с ним изменений морфометрических характеристик ложа на фоне возникновения, развития и разрушения ледяных образований под воздействием природных и антропогенных факторов в период с отрицательными температурами воздуха.

Внедрение современных геоинформационных технологий, как нового мощного инструмента и метода дает возможность более качественно выполнить исследования зимнего режима, при этом существенно облегчить расчеты и измерения.

С этой целью создана гидрологическая геоинформационная система (ТИС), основу структуры которой составляют картографические и атрибутивные базы данных, отражающие специфику водохранилищ (рис. 2). В гидрологической ГИС программно реализован ряд функциональных возможностей (как встроенных, так и специально разработанных), в частности: статистическая обработка картографической и атрибутивной баз данных (КБД и АБД); определение различных морфометрических характеристик любых таксонов гидрологического районирования водохранилищ на основе цифровых моделей рельефа (ЦМР) их дна при любом уровне в фазу сработай и др. (рис. 2).

Гидрологическая ГИС предназначена для изучения пространственно-временной изменчивости гидрологических процессов и явлений и решения задач по расчетам зимнего режима водохранилищ: моделирование процесса сработай с учетом перемещения зоны переменного подпора; выявление зависимостей характеристик зимнего режима от его основных факторов и др. (рис. 2).

2. При навигационной и зимней сработке водохранилищ с сезонным регулированием стока выделяются три типа развития летне-осенней и зимней фаз уровенного режима, различающиеся соотношением приходной и расходной составляющих водного баланса.

С переходом температуры воздуха через 0°С реки зоны умеренного климата практически полностью переходят на грунтовое питание. Соответственно исключаются такие составляющие баланса, как атмосферные осадки и испарение. На кривых истощения зимнего стока рек, питающих водохранилища, выделяются два периода: ноябрь-декабрь

Структура ГИС

Картографическая база данных (КБД)

Контуры береговой линии

водохранилищ, острова, границы районов и участков (1:100000); отметки глубин, изобаты в векторном формате (1:5000- 1:50000); ЦМР дна участков водохранилищ (GRID, TIN).

Пункты

наблюдений с

точной

координатной

привязкой:

гидрологические

посты,

метеостанции,

рейдовые

вертикали,

ледовые и

температурные

профили,

береговые

стационары.

Атрибутивная база данных (АБД)

1. Морфометрические характеристики районов и участков водохранилищ;

2. Результаты наблюдений за элементами водного, термического, ледового режимов и др.

3. Результаты обобщений, выявленные зависимости и др.

Функциональные возможности ГИС

1. Поиск и определение объектов путем формирования запросов;

2. Вычисление линейных и площадных параметров объектов;

3. Статистическая обработка КБД и АБД, корреляционный и регрессионный анализ.

4. Алгоритмы обработки наблюдений, проводимых на рейдовых вертикалях, ледовых и термических профилях;

5. Расчет морфометрических характеристик любых районов и участков при разных отметках уровня в фазу сработки.

ГИС-технологии и расчеты зимнего режима

1. Построение ЦМР дна участков водохранилищ;

2. Моделирование процесса сработки с учетом перемещения зоны переменного подпора;

3. Расчет и визуализация площадей обсыхания льда;

4. Расчет координат и параметров замкнутых котловин;

5. Выявление зависимостей характеристик зимнего режима от основных факторов;

6. Пространственное моделирование сроков наступления ледовых фаз и толщины льда.

Рис. 2. Структурная схема гидрологической ГИС для решения задач изучения и прогнозирования

зимнего режима водохранилищ

и январь-март (рис. За). При этом более интенсивное истощение стока характерно для первого периода. Для сравнительного анализа кривые истощения расходов воды по замыкающим створам притоков Камского водохранилища были пересчитаны в относительные единицы: в долях от среднезимнего стока О' и в модулях q) л/с км2. В первом случае интенсивность истощения стока существенно выше на малых реках, где естественная зарегулированность стока меньше (рис. За). Во втором случае наблюдается четкое различие кривых между горными и равнинными реками.

Пространственное распределение зимнего стока и интенсивности его истощения подчинено зональным закономерностям. Эти характеристики увеличиваются с юго-запада на северо-восток. На горных реках (Вишера, Яйва, Язьва, Косьва, Чусовая) значения модулей стока, равно как и интенсивность его истощения, выше, что объясняется большим количеством выпадающих здесь осадков в осенний период, а также большей динамичностью грунтовых вод. Коэффициенты вариации (Су) среднесезонного зимнего стока для горных рек меньше, чем на остальной части территории и не превышают 0,3.

Рис. 3. Внутрисезонное изменение приходной и расходной составляющих водного баланса: а) стока рек - притоков Камского водохранилища в долях от среднезимнего стока С!'; б) доли притока (2,ф к водохранилищу от расхода воды через ГЭС Огэс, %

Расходные составляющие баланса камских водохранилищ представляют собой собственно расходы воды через ГЭС, величины которых определяются как природными, так и антропогенными факторами. На Камском водохранилище расход воды через ГЭС в начале зимы формируется в основном за счет речного притока, доля которого в среднем за зимний период составляет 47 %, а в феврале-марте он полностью определяется антропогенными факторами (режимом регулирования стока). На Боткинском водохранилище доля притока через Камскую ГЭС в течение зимнего сезона изменяется незначительно, составляя в среднем 88 % от расхода через Боткинскую ГЭС (рис. 36).

Эти значения хорошо согласуются с объемами зимней сработай. Taie, на Камском водохранилище объем зимней сработки составляет в среднем 78% от общего объема водохранилища при НПУ, а на Боткинском — 41 %, что почти в 2 раза меньше.

Интегральной характеристикой соотношения приходной и расходной составляющих водного баланса является ход уровня воды в водохранилище. Анализ ежегодного хода уровня воды за период с 1958 по 1984 гг. показал, что по характеру навигационной и зимней сработки, как на Камском, так и на Боткинском водохранилищах можно выделить три основных типа развития летне-осенней к зимней фаз уровенного режима:

1) стабильное стояние уровня, близкого к НПУ в летне-осенний период, с выраженным началом его зимнего понижения; 2) значительная (0,3-0,5 высоты призмы полезного объема) сработка в летне-осенний период с последующим, четко выраженным началом интенсивной зимней сработки; 3) квазиравномерное понижение уровня воды от НПУ до ГС без разделения на фазы навигационной и зимней сработки (рис. 4).

Рис. 4. Типизация летне-осенней и зимней фаз уровенного режима за характерные годы на Камском (а) и Боткинском (б) водохранилищах

На обоих водохранилищах преобладающим является первый тип (Камское - 48 %, Боткинское - 57 %), однако на Боткинском его повторяемость на 9 % выше за счет второго типа. Третий тип, как на Камском, так и на Боткинском водохранилищах встречается одинаково часто - в 19 % рассмотренных лет.

Подобная типизация хода уровня воды в зимний период для равнинных водохранилищ с сезонным регулированием стока выполнена впервые. Анализ характерных лет показал, что первый тип уровенного режима наблюдается в годы с повышенной водностью рек в летне-осенний период, вызванной дождевыми паводками, второй - в годы с низкой летней меженью и увеличением водности в сентябре-октябре, а третий -в годы с отсутствием дождевых паводков в летне-осенний период.

С определенным типом уровенного режима и изменением морфологических условий по длине водохранилища тесно связана продолжительность стояния уровней воды и положение зоны переменного подпора, которая в процессе зимней сработки постоянно смещается, причем водная поверхность в ней криволинейна. Это существенно осложняет определение морфометрических характеристик при разных уровнях воды для участков водохранилищ, попадающих в зону переменного подпора.

Решение этой задачи показано на примере верховий Камского водохранилища (рис. 5). В основу разработанного метода сечения водохранилища криволинейной поверхностью при моделировании процесса зимней сработки в этой зоне положен осредненный за многоводный, маловодный и средний по водности годы ход уровня воды на гидрологических постах: пгт. Тюлькино, г. Березники, д. Усгь-Пожва.

полуруслоипй

Рис. 5. Принятое в модели изменение уровня воды по длине верхней части Камского водохранилища при зимней сработке с шагом в 1 м (цифрами показана величина понижения уровня воды в метрах от НПУ)

Построение поверхности этой зоны за определенный промежуток времени выполнено с использованием линейной интерполяции уровней между гидрологическими постами (рис. 5) и распределения общего падения высот по элементарным дискретным участкам водохранилища (полигонам), полученным путем разбиения всей зоны переменного подпора на полигональные объекты через 1 км по длине, прямыми, перпендикулярными осевой линии водоема.

Применение разработанного метода с использованием ГИС-технологий существенно повышает качество определения подавляющего большинства морфометрических характеристик, поскольку неучет нелинейной формы водной поверхности и перемещения зоны переменного подпора приводит к значительному занижению площадей (до 76 %) и объемов (до 86 %) на полурусловом участке.

3. Наличие корректной цифровой модели рельефа дна водохранилищ и параметра, отражающего особенности формы ложа отдельных участков - необходимое условие достоверного определения роли этого важнейшего фактора в формировании зимнего режима долинных водохранилищ.

В основу исследования морфологических особенностей камских водохранилищ положено их районирование (рис. 6), выполненное Ю.М. Матарзиным и И.К. Мацкевичем (1970).

Рис. 6. Деление водохранилищ на районы и участки: а) Камского, б) Боткинского (по Ю.М.Матарзину, И.К.Мацкевичу, 1970)

Морфомстрические характеристики участков водохранилищ, такие, как площадь, объем, глубина и др. крайне необходимы для решения многих гидрологических задач, поэтому расчет и уточнение этих показателей, а также разработка новых методов их определения, с учетом специфики конкретного водоема, является важной задачей гидрологии водохранилищ.

В зависимости от степени дстальностн исходных данных для построения ЦМР дна различны и ошибки в определении морфометрических характеристик водохранилищ. В связи с этим, на примере центрального участка Камского водохранилища выполнено исследование зависимости точности модельных расчетов от количества исходной информации. Материалом для сравнения послужили карты, построенные по результатам эхолотной съемки (1:5000- 1:50000) и созданный на их основе «Атлас единой глубоководной системы Европейской части РФ...» (2000). Важно отметить, что при создании «Атласа...», который часто является единственным доступным источником, выполняется генерализация промерных точек, преимущественно с большими глубинами, что объясняется спецификой и назначением «Атласа...». Исследования показывают, что вследствие генерализации нарастание различий в значениях объемов воды участка с увеличением сработки происходит нелинейно. При нормальном подпорном уровне (НГТУ) эта разница не превышает 5 %, в то время как при горизонте сработки (ГС) она увеличивается до 20 % и более. Таким образом, использование генерализованных данных для получения морфометрических характеристик таксономических единиц районирования водохранилищ при характерных уровнях не корректно.

В поперечном сечении участков водохранилищ Ю.М. Матарзиным и Ю.И. Новосельским (1983) выделены такие морфологические участки, как прибрежная, мелководная и глубоководная зоны (рис. 7), изменение соотношения которых при переходе от одного участка к другому оказывает существенное влияние на элементы зимнего режима водохранилищ.

Бп, 8М, вг- площади («г); Ил, Ь„, Ьг - средние глубины (м); V* У„, Уг - объемы (м3) прибрежной, мелководной и глубоководной зон участка водохранилища;

Ьшмп, Ь„мхм-глубины на границах зон

Рис. 7. Выделение прибрежной, мелководной и глубоководной зон в пределах участков водохранилищ

Для количественной характеристики формы участков водохранилищ автором предложен морфометрический коэффициент (Км), учитывающий распределение площадей и глубин этих зон в пределах участков:

Г Г -\7

Хм = ,пм. ^ "м _ ^пм

Ьг V,

где Я —площади [м2]; Ьтл> Ьг - средние глубины [м]; Vг -объемы [м3] (пм) - прибрежной и мелководной и (г) - глубоководной зон выделенного участка.

Следует отметить, что важным фактором здесь является выбор критерия вьвделения границ прибрежной, мелководной и глубоководной зон. Что касается границы прибрежной и мелководной зон, то ее определяют по глубине края прибрежной отмели, которая для большинства водохранилищ составляет около 2 м (Вендров и др., 1968; Мельникова, 1966; Петров, 1970; Печеркин, 1969). В то же время, критерием вьщеления прибрежной зоны может являться резкое изменение характера нарастания площадей обсыхания ледяного покрова или изменение типа аппроксимирующей функции.

Гораздо сложнее обстоит дело с выбором пограничной глубины мелководной и глубоководной зон. Для идеального случая - это глубина на бровке старого русла реки, но в то же время, если старое русло занимает сравнительно небольшую часть, например, 0,15 ширины водохранилища с глубинами 20-24 м, а на затопленной пойме (0,85 ширины) их значения составляют 10-15 м, то вряд ли можно назвать эту зону мелководной.

Ю.М. Матарзиным и С.А.Двинских (1974) в качестве пограничной глубины было предложено использовать критическую глубину разрушения ветровой волны (Нкр). Однако в пределах каждого участка эти пограничные глубины будут существенно отличаться в зависимости от направления, силы и продолжительности ветра. Выполненные расчеты морфометрического коэффициента с использованием этих данных показывают, что значения последнего изменяются по участкам в широких пределах: от 0,15 на глубоководных до 1154 - на мелководных, а такого размаха значений быть не должно.

При использовании в качестве критерия пограничной глубины величины максимальной сработки (7,5 м) значения коэффициента Км изменяются в пределах 0,05-9,32, т.е. различаются на два порядка. Кроме того, 7,5 м - это максимальная сработка на Камском водохранилище, в то время как, например, на Боткинском она составляет всего 4,0 м, в связи с его регламентом работы и положением в каскаде. Но главным недостатком критерия глубины максимальной сработки - 7,5 м является

то, что это постоянная величина, а участки все очень разные и пограничная глубина у каждого из них должна быть своя, т.к. в пределах любого участка возможно выделение глубоководной и мелководной зон.

При таком подходе в качестве критерия пограничной глубины мелководной и глубоководной зон предложено использовать рассчитанную в среде ГИС средневзвешенную глубин}' (Ьф. в,в.) между этими зонами, без учета прибрежной (рис. 8).

Рис. 8. Определение пограничной глубины между мелководной и глубоководной зонами в пределах выделенного участка

Полученные с использованием этого критерия морфометрические коэффициенты изменяются по всем участкам в пределах 0,23 0,78, т.е. сопоставимы между собой, что позволяет выполнять сравнительный анализ.

4. Форма и размеры площадей обсыхания ледяного покрова отдельных участков водохранилищ при их сработке могут быть определены с помощью интегрального показателя донного рельефа вида представляющего соотношение площадей и глубин

глубоководной, мелководной и прибрежной зон в пределах участков.

Наличие фазы зимней сработай - характерная особенность большинства российских водохранилищ. В результате понижения уровня Камского водохранилища до горизонта сработки (на 7,5 м) в зависимости от характера рельефа дна доля помытых льдом осушенных площадей на разных участках изменяется от 19 до 97 %.

Анализ результатов пространственного моделирования процесса зимней сработки по участкам водохранилищ с применением ГИС-технологий показал, что соотношение площадей и интенсивность обсыхания льда существенно изменяются по длине водоемов. Так, на участках с сильно развитой прибрежной зоной интенсивное обсыхание происходит при понижении уровня на 0,5-2,5 м, тогда как на участках со средними глубинами 6-7 м и небольшой прибрежной зоной интенсивность увеличения обсыхающих площадей происходит при

сработке водохранилищ на 5-7 м.

Основным фактором формирования зоны с осевшим на дно ледяным покровом при горизонте сработай является форма участков водохранилища, а именно, распределение площадей и глубин глубоководной, мелководной и прибрежной зон в пределах участков. С увеличением доли площади глубоководной зоны, равно как и с увеличением ее средней глубины, площадь обсыхания льда будет меньше и, наоборот. Подтверждением сказанного является зависимость площадей обсыхания льда от морфометрического коэффициента (рис. 9). При этом наметились группы точек, которые соответствуют качественно разным формам участков, где при прочих равных условиях гидрологические процессы также будут отличаться друг от друга.

5 - 129.4КМ- .1,5087

.65

•7

♦6

У 9

МО

2 0 4 Км 0 6 0,

Рис. 9. Зависимость площади осевшего льда Б на разных участках Камского водохранилища от морфометрического коэффициента Км.

Цифрами указаны номера участков (см. рис. 6а)

Цифровая модель рельефа дна и предложенный коэффициент Км позволяют выполнять районирование водохранилища. Одним из критериев которого может служить отклонение точек от исследуемой зависимости. Использование этого методического подхода показано на примере участка 6 Камского водохранилища, где наблюдается наибольшее отклонение от аппроксимирующей прямой (рис. 9).

Причиной такого отклонения точки 6 может являться неоднородность участка, который существенно отличается от остальных, причем не только по форме, но и по размерам (рис. 6а). Он в 3 раза больше всех остальных по площади, в 1,4 раза по средней глубине и почти в 4 раза по объему. На основе анализа цифровой модели рельефа дна в пределах участка 6 были выделены три таксона: 6.1,6.2, 6.3.

После этого выделения разброс точек исследуемой зависимости уменьшился (рис. 10а). При этом если рассматривать только участки 1, 2,

3, 6.1, 6.2, 6.3, 8 и 9, расположенные по длине главного Камского плеса (рис. 6а), то теснота связи увеличивается (рис. 106).

Рис. 10. Зависимость площади осевшего льда 8 на разных участках Камского водохранилища от морфометрического коэффициента Км а) все участки; б) участки по длине Камского плеса

На Боткинском водохранилище, разделенном на 6 морфоучастков, зависимость Б = Г(Км) полностью подтвердилась. При этом прямолинейный характер зависимости является одинаковым для разных водохранилищ, а различия в параметрах регрессионных уравнений, по-видимому, обусловлены морфологическими особенностями и относительной (в долях от максимальной глубины) величиной сработки.

Полученные результаты позволяют решать экологические задачи. Так, вследствие понижения уровня воды и характера рельефа дна образуются многочисленные замкнутые котловины (ямы), в которых возможно развитие заморных явлений, особенно при сплошном ледяном покрове (рис. 11).

Рис. 11. Пример образования площадей осевшего льда и замкнутых котловин при зимней сработке на приплотинном участке Камского водохранилища

В результате пространственного моделирования процесса зимней сработай на разных участках камских водохранилищ и применения ГИС-технологий определены места формирования замкнутых котловин и рассчитаны координаты, морфометрические характеристики, а также уровни воды, при которых они могут образоваться. Определение перечисленных показателей традиционными способами не представляется возможным.

Анализ этих данных показывает, что на Камском водохранилище масштабы рассматриваемых явлений достаточно велики (общее количество замкнутых котловин составляет 193, а их площадь 64 км2).

Резкое увеличение числа котловин наблюдается в интервалах сработки 3,0-4,0 м и 4,5-5,5 м (рис. 12а). Соответственно в этих же интервалах возрастают и суммарные значения их площадей и объемов (рис. 126, в).

Рис. 12. Зависимости количества (а), суммарных площадей (б) и суммарных объемов (в) замкнутых котловин от уровня сработки на Камском водохранилище

На Боткинском водохранилище общее количество замкнутых котловин составляет 24, что обусловлено небольшой величиной зимней сработки.

Неоднородности толщины ледяного покрова на водохранилищах обусловлены изменением морфометрических характеристик его отдельных районов и антропогеншлм воздействием.

Последовательность сроков появления устойчивых ледовых явлений в пределах акваторий камских водохранилищ представлена на рис. 13. Эти карты получены по результатам математико-картографического моделирования на основе многолетних данных наблюдений на гидрологических постах и ледовых авиаразведок.

Согласно типизадии Р.В. Донченко (1971) камские водохранилища являются яркими примерами двух разных типов последовательности процессов ледообразования: Камское - первого, Боткинское - третьего. Эта последовательность сохраняется и в аномальные годы, изменяется лишь продолжительность замерзания акваторий. Аналогичные карты построены и для других фаз ледового режима водохранилищ.

Рис. 13. Среднемноголетние (1956-1995 гг.) сроки появления устойчивых ледовых явлений на Камском (а) и Боткинском (б) водохранилищах

Для исследования возможности комплексного учета факторов в качестве зависимого параметра использована продолжительность периодов от даты устойчивого перехода температуры воздуха через 0°С к отрицательным значениям до дат появления ледовых явлений (Т0, сут) и установления ледостава (Тт, сут) по метеостанциям Березники и

Пермь соответственно для Камского и Боткинского водохранилищ, где переход наблюдается в самые ранние сроки.

Влияние особенностей формы ложа возможно определить с помощью коэффициента Км, при увеличении которого уменьшается доля глубоководной зоны в пределах района или участка, следовательно, быстрее происходит выхолаживание и при прочих равных условиях сокращаются периоды Т0 и Тдд (рис. 14а, б).

Влияние метеорологических условий молено выразить через климатический коэффициент:

Ккл = а-1Е01Д) \У ("С м/с), где I и ^д - среднемноголетние значения за октябрь температур (°С) воды и воздуха; - среднемноголетняя скорость ветра за октябрь (м/с).

Рис. 14. Зависимости периодов Т0 и Тлд от удельных теплозапасов, морфометрических особенностей и климатических условий: а) Т0 = Ял), б) Т0 = Г(с[ Км" ), в) Т„ = Дя Км"1 Ккл"') по районам Камского водохранилища; г), д), е) - то же по участкам; ж), з), и) - то же на Боткинском водохранилище. Цифрами указаны номера районов и участков

С увеличением разницы температур воды и воздуха, равно как и с увеличением скорости ветра, интенсивность охлаждения будет выше, а продолжительность периодов Т0 и Тад меньше.

Таким образом, продолжительность этих периодов прямо пропорциональна изменению удельного теплозапаса водной массы (q, Дж/м3) и обратно пропорциональна величинам Ккл и Км. Поэтому комплексное влияние этих факторов можно представить в виде отношения q-Км"1-Кил"1, которое позволяет достаточно точно определять сроки наступления ледовых фаз по районам Камского водохранилища (рис. 14а, б, в).

Зависимости, предварительно полученные для гидролого-морфологаческих районов (более крупных таксономических единиц), полностью подтвердились для участков Камского водохранилища (рис. 14г, д, е), а также для условий Боткинского водохранилища (рис. 14ж, и, к). Анализ положения точек на зависимостях (рис. 14ж, и, к) показал, что в верхней части водоема с речными условиями (участки: 1, 2, 3) общие закономерности нарушаются под воздействием постоянных сбросов более теплых вод Камского водохранилища через ГЭС из-за наличия обратной температурной стратификации в его приплотинном участке 9.

Изменение морфометрических характеристик районов водохранилища, обобщающим показателем которых служит коэффициент Км, а также антропогенное воздействие являются причиной формирования локальных (районных) неоднородностей толщины ледяного покрова по длине водоема (рис. 15).

Рис. 15. Изменение среднемноголетних значений толщины ледяного покрова Пд, интенсивности его нарастания I и морфометрического коэффициента Км по районам Камского водохранилища

Анализ результатов многолетних наблюдений на ледовых профилях (рис. 16) показывает, что в разных гидролого-морфологических районах,

процессы нарастания и распределения толщины ледяного покрова протекают по-разному. Средняя толщина льда к концу зимы на Камском водохранилище составляет: в первом районе - 40 см (сказывается влияние сбросов промышленных вод городов Соликамска и Березники, а также обсыхание к середине зимы обширных мелководий с благоприятными условиями для интенсивного нарастания толщины льда), во втором - 80 см, в третьем - 50 см (влияние сбросов подогретых вод Пермской ГРЭС), в четвертом - 75 см (номера районов на рис. ба).

На Боткинском водохранилище толщина ледяного покрова во втором районе составляет 71 см и под влиянием попусков ГЭС уменьшается вверх к первому (50 см) и вниз к третьему (63 см) районам.

районов (указаны римскими цифрами) Камского водохранилища в зимний период 1989-1990 г. (теплая зима) - - толщина льда;----- профиль дна; Л.п. - ледовый профиль

Для камских водохранилищ в целом типичным является наличие двух видов льда - кристаллического и снежного, а в районах, где суточные колебания уровня воды способствуют появлению вдольбереговых трещин и выходу воды на лед, характерно наличие снего-водных прослоек и увеличение толщины льда у берегов по сравнению с русловой частью (рис. 17).

Исследования поперечных деформаций ледяного покрова путем

нивелирования его поверхности показали, что на водохранилищах, в отличие от малых и средних рек, общего прогиба не наблюдается ввиду более резкого понижения уровня воды в результате сработки и неравномерного распределения снега на льду. Имеются лишь локальные прогибы льда, которых может быть несколько на поперечном профиле.

Форма ложа гадролого-морфологических районов Камского водохранилища оказывает влнянне и на продолжительность периода от перехода температуры воздуха через 0°С к положительным значениям до даты вскрытия весной, но косвенно через особенности гидрологического режима и антропогенного воздействия (рис. 18).

о-. Ю-

20. 30. 4050. (1.,. см

30.11.87 31.01.88

Г-дио|| [

. 1.11. Усть-Пожвл (1000 м ОТ П.Н.)

1020. 304050. Ь.„ см

29.12.89 31.01.90

Район И

Л.п. Селеши (3000 м от П.Н.)

0-1

10 20 зо

4050-

10-го. 3040. 50-(I.,. см _

30.11.87 01.02.8

Район И

Л.п. Селезни (3000 .м от пл.)

Условные обозначения:

Л.п. - ледовый профиль; п.н. - постоянное начало

кристаллический лсд снежный лед

22.12.89 31.01.90 Район 111

Л.п. Ч)совская стрелка (8(10 ч от п.н.)

Рис. 17. Изменение толщины Ьл и структуры ледяного покрова зимой 1987-88 и 1989-90 гг. в разных районах Камского водохранилища

районы

Рис. 18. Изменение продолжительности периода Т от даты перехода температуры воздуха через 0°С к положительным значениям до даты вскрытия и морфометрического коэффициента Км по районам Камского водохранилища

Согласно типизации P.B. Донченко (1971) Камское водохранилище относится ко второму типу: вскрытие начинается на верхнем участке водохранилища, затем на приплотинном и в последнюю очередь в средней части акватории, а Боткинское - к первому: вскрытие начинается в верхней части водохранилища, последовательно распространяется на середину и заканчивается в приплотинной части, как и у большинства водохранилищ.

Сбросы промышленных подогретых вод городов Соликамск и Березники (I район) и Пермской ГРЭС (III район) приводят к образованию Польшей в местах выбросов, их развитию вниз по течению в конце зимы. Это препятствует формированию заторов в зоне выклинивания подпора и способствует более раннему освобождению ото льда этих районов.

6. На основе учета местных условий ледообразования и выявленных пространственно-временных особенностей развития ледовых явлений разработаны уточненный теплобалансовый метод краткосрочного прогноза дат появления льда на водохранилищах и методики среднесрочных прогнозов сроков наступления ледовых фаз.

Условие начала ледообразования Л.Г. Шуляковским (1960, 1968, 1969) определено в виде следующего неравенства:

, Qn = QI« + Q«+Q3 ; cv=(417u+5w)cp

а„

где tn - средняя в сечении или по глубине температура воды, °С; Qn -результирующая (на водной поверхности) тепловых потоков (кДж/м2сут): О,® - испарение или конденсация (кДж/м2сут); -турбулентный теплообмен (кДж/м2сут); Q3 - эффективное излучение (кДж/м2сут); осп - коэффициент теплоотдачи в день начала ледообразования (кДж/м2сут град); и - скорость течения, м/с; w -скорость ветра, м/с; с - теплоемкость воды, кДж/м3град; р - плотность воды, кг/м3.

Расчет температуры воды на конец n-го интервала времени выполняется по уравнению:

t — t p"m -t-et , d , («+k)q I' ak

_ (возд ""ak- 7 } Mhcp где to - начальная температура воды, °C; n - число суток от начала расчета, сут; tema - температура воздуха, °С; d - удельный теплообмен при температуре воздуха, равной температуре поверхности воды, кДж/м2сут; к - коэффициент теплообмена, кДж/м2суг град; ос -коэффициент теплоотдачи из водной массы к поверхности раздела вода-воздух, кДж/м2сут град; q - удельный приход тепла от ложа, с подземными водами и вследствие диссипации энергии, кДж/м2сут; 1'0 -

удельный тепловой поток солнечной радиации, поглощаемый водой, кДж/м2сут; Ь - средняя глубина расчетного участка, м.

Формулами, предложенными Л.Г. Шуляковским для расчета сроков появления льда, учитываются практически все составляющие теплового баланса. В то же время большая часть составляющих расчетного уравнения (к, <1, Г0, я) определяется с учетом осреднения по большим районам (Заволжье, Сибирь), что может существенно искажать реальное соотношение элементов баланса из-за местных особенностей. Составление прогнозов в оперативном режиме выполняется с использованием прогноза метеоэлементов (среднесуточные величины температуры воздуха, скорости ветра и облачности) на 4 суток. Это, в свою очередь, также увеличивает вероятную ошибку прогноза появления ледовых явлений. Поэтому представляется возможным усовершенствовать метод Л.Г. Шуляковского и разработать способ, позволяющий уточнить и упростить вычисления путем учета местных гидрометеорологических условий и исключения отдельных составляющих баланса, роль которых не велика. В частности, на долю

¡0 приходится менее 10 %, следовательно, роль этого параметра в а

процессе ледообразования незначительна, что позволяет не учитывать его при вычислениях.

На основе выполненных расчетов за многолетний период по фактическим гидрометеорологическим материалам наблюдений выражения ак н ~ + (а+кМ заменены в формулах на эмпирические

(а+к)пср к ак коэффициенты - их среднемноголетние значения для условий расчетного створа (полурусловой и 1 участки) Камского водохранилища (см. рис. 5):

для полуруслового участка -

Ч = («. + 0,2°)- е0'123" + +1,63)- (1 - е—)

для участка 1 водохранилища -= +0,2о)-е~",0о7п +1,74)-(1-е^)

В полученных формулах включены два исходных параметра Один из них отражает запас тепла в участке водоем в день составления прогноза (измеренная температура воды), а другой - воздействие внешней среды, определяющей появление льда (температура воздуха по прогнозу погоды).

Предложенный способ расчета проверен на центральном участке 4 (см. рис. 66) Боткинского водохранилища:

Проверочный расчет, выполненный за период с 1964 по 1995 гг. показал, что введение эмпирических коэффициентов не вносит грубых ошибок, а в некоторых случаях повышает точность методики. Обеспеченность допустимой погрешности (Р) составила 90 %.

Для разработки методик прогноза с большей, чем у детерминированных методов, заблаговременностью выполнен корреляционный анализ зависимостей сроков наступления ледовых фаз от определяющих факторов на Камском и Боткинском водохранилищах (таблица).

Таблица

Характеристики зависимостей на Камском водохранилище за 1956-1995 гг.

Номер участка Гидрологический пост г Д, сут Р,% Уравнение

Зависимости даты появления устойчивых ледовых явлений (Ил.я.) от:

даты перехода температу! :ы воздуха через 0°С (БОТ)

1 Березники 0,92 7 76 Ш.я.=0,861Х)оС +14,44

2 Усть-Пожва 0,90 8 84 Вл.я=0,87Б0°С +14,74

7 Усть-Кемаль 0,79 10 79 Ш.я.=0,68ЕЮ°С +27,44

12 Троица 0,66 14 75 Вл.я.=0,61ЕХ)°С +34,59

даты перехода температуры воды через 3°С (Ш°С)

6 Чермоз 0,85 10 84 Вл.я.=0,7903°С+20,65

6 Висим 0,79 13 75 т.я.=0,85ВЗ°С+20,49

9 КамГЭС 0,85 10 85 Ол.,1.=0,9803°С+11,41

даты перехода температуры воды через 2°С (Ш°С)

6 | Чермоз | 0,88 | 7 [ 75 |Ш.я. = 0,81 Ш°С+17,49

даты перехода температуры воды через 2°С по г/п Майкор (02 °С)

6 Чермоз 0,78 8 75 Г)л.я.=0;6802"С+24,49

6 Висим 0,75 12 75 Ш.я.=0,83т°С+20,15

даты перехода температуры почвы через 2°С на глубине 20 см (Б2°_20см)

7 Усть-Кемаль 0,89 7 77 Ол.я.=1,0(Ю2°С_20см + 6,91

9 КамГЭС* 0,74 16 70 Вл.я.=0,8602°С_20см+ 24,47

даты перехода температуры почвы через 5"С на глубине 80 см (Е>5°С 80см)

9 КамГЭС 0,70 14 78 Вл.я.=0,8(Ю5°С_80см + 25,59

Примечание: г - коэффициент корреляции; Д - средняя заблаговременное^., сут.; Р -обеспеченность допустимой погрешности, %; * - рекомендовано использовать для выпуска консультаций в связи с низкой оправдываемостью прогнозов. При составлении прогнозов по уравнениям даты пересчитываются в числа от 1 сентября.

Для прогнозов весенних ледовых явлений также выявлены тесные зависимости сроков вскрытия и очищения от дат перехода температуры воздуха через 0°С к положительным значениям по ближайшей к гидрологическому посту метеостанции.

Проверка на независимом материале показала, что оправдываемость выпущенных по ним прогнозов составляет 75-100 %.

Таким образом, предложенные методические разработки могут найти применение для краткосрочных и среднесрочных прогнозов сроков наступления ледовых фаз на других водохранилищах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований достигнута цель диссертации и решена проблема выявления основных закономерностей формирования зимнего режима водохранилищ и исследования его элементов на основе разработанной гидрологической геоинформационной системы.

После решения поставленных в диссертационной работе задач были получены следующие результаты:

1. Формирование водного режима и ледово-термического режима водохранилищ происходит под влиянием одних и тех же факторов (климатических, антропогенных, морфометрических, гидрометеорологических), следовательно, их следует рассматривать как единое целое - зимний режим.

2. Создание гидрологической ГИС дало возможность:

- исследовать закономерности формирования зимнего режима камских водохранилищ, элементы их водного баланса и ледового режима;

- построить цифровые модели рельефа дна двух камских водохранилищ;

- смоделировать процесс зимней сработай запаса воды полезного объема с учетом перемещения границы зоны переменного подпора и на этой основе уточнить морфометрические характеристики отдельных участков водохранилищ при разных уровнях воды;

- рассчитать и наглядно представить площади обсыхания ледяного покрова, положение и параметры замкнутых котловин - мест вероятных заморов рыбы в результате зимней сработай водохранилищ;

- формализовать связи характеристик зимнего режима водохранилищ с условиями внешней среды;

- осуществить пространственное моделирование среднемноголетних сроков наступления ледовых фаз и толщины льда на Камском и Боткинском водохранилищах.

3. Пространственное распределение зимнего стока на территории водосбора Боткинского водохранилища подчинено общим законам широтной зональности климатических факторов. В горной северо-

восточной части водосбора наблюдается увеличение стока, связанное с большим количеством выпадающих здесь осенних осадков. В зимний сезон приходная часть водного баланса Камского водохранилища определяется природными факторами и характеризуется суммарным притоком рек, а Боткинского - практически полностью зависит от режима регулирования стока через Камскую ГЭС. Расход воды через ГЭС на Камском водохранилище формируются за счет речного притока (47 %) и сработай водных масс из водохранилища (53 %), а на Боткинском - в основном за счет притока через Камскую ГЭС (88 %).

4. По характеру хода уровня воды на камских водохранилищах выделено три типа развития летне-осенней и зимней фаз уровенного режима, обусловленных водностью рек:

- стабильное стояние уровня воды, близкого к НПУ в летне-осенний период, с выраженным началом его зимнего понижения;

- значительная (0,3-0,5 высоты призмы полезного объема) сработка в летне-осенний период с последующим, четко выраженным началом интенсивной зимней сработай;

- квазиравномерное понижение уровня воды от НПУ до ГС без разделения на фазы навигационной и зимней сработай.

5. Размеры площадей и интенсивность обсыхания ледяного покрова в результате зимней сработки увеличиваются прямо пропорционально увеличению доли мелководной и прибрежной зон в пределах участков. Подтверждением этого является зависимость площадей обсыхания от морфометрического коэффициента Км, отражающего соотношение площадей и средних глубин глубоководной, мелководной и прибрежной зон. При разработке Км предложен принципиально новый способ выделения границ этих зон.

6. Морфометрические особенности районов и участков водохранилищ оказывают существенное влияние на процессы теплообмена и сроки наступления ледовых фаз: чем меньше доля глубоководной зоны в пределах района или участка, тем быстрее происходит выхолаживание и ледообразование. Продолжительность периодов от устойчивого перехода температуры воздуха через 0°С до дат появления первичных форм льда и установления ледостава определяется отношением удельного теплозапаса к морфометрическому Км и климатическому Ккл коэффициентам.

7. Камские водохранилища являются яркими примерами двух разных типов последовательности процессов образования и разрушения ледяного покрова (которые сохраняются и в аномальные годы), что определяется морфометрическими особенностями участков водохранилищ и положением в каскаде:

- ледообразование на Камском водохранилище начинается на верхнем участке, затем последовательно в центральной и приплотинной частях водоема, а на Боткинском водохранилище замерзание начинается в центральной части и далее распространяется вверх и вниз по течению;

- вскрытие на Камском водохранилище начинается на его верхнем участке, затем на приплотишюм и в последнюю очередь в средней части акватории, на Боткинском - в верхней части водохранилища, последовательно распространяется на середину и закапчивается в приплотинной части, как и у большинства водохранилищ,

8. Срсднемного летние значения толщины льда на 31 марта по районам Камского водохранилища составляют: 1-40 см, II - 80 см, III -50 см, IV-75 см. На уменьшение толщины льда в I и III районах оказывают влияние сбросы сточных вод Соликамско-Березниковского промышленного узла и подогретых вод Пермской ГРЭС. На Боткинском водохранилище толщина льда по районам изменяется следующим образом: 1-50 см, II - 71 см, III - 63 см. Толщина льда в I и Ш районах уменьшается под влиянием попусков Камской и Боткинской ГЭС.

Структура ледяного покрова на камских водохранилищах представлена двумя видами льда - кристаллическим и снежным. В приплотинных районах суточные колебания уровня воды приводят к образованию трещин и типичных снего-водных прослоек в ледяном покрове. Для камских водохранилищ характерны локальные прогибы льда, которых может быть несколько на поперечном профиле вследствие неравномерного распределения снега на льду.

9. Для условий камских водохранилищ разработаны методики краткосрочных и среднесрочных прогнозов сроков наступления ледовых фаз на основе уточненного теплобалансового метода Л.Г. Шуляковского и выявленных статистически значимых зависимостей этих сроков от основных факторов с заблаговременностью от 5 до 16 суток.

10. Сбросы промышленных сточных вод городов Соликамска и Березники приводят к образованию Польшей в местах выбросов и развитию их вниз по течению в конце зимы, чго обусловливает более раннее (в среднем на 9 сут.) освобождение ото льда первого района Камского водохранилища и является причиной отсутствия заторов в зоне выклинивания подпора. Зона теплового влияния сбросов подогретых вод Пермской ГРЭС распространяется до плотины Камской ГЭС (60 км). На всем протяжении приплотинного участка в русловой зоне происходит уменьшение толщины льда в результате стаивания с нижней поверхности и изменение его структуры с преобладанием снежного льда.

11. Понижение уровня воды на водохранилищах приводит к образованию замкнутых котловин, способствующих развитию заморных явлений. Резкое увеличение числа ям, а также их суммарных площадей и объемов наблюдается в интервалах сработай 3,0-4,0 м и 4,5-5,5 м, что соответствует первой надпойменной террасе и широкой пойме р. Камы и ее притоков.

Таким образом, опыт проведения комплексных исследований зимнего режима камских водохранилищ ira основе выполнения полевых наблюдений, использования обширной гидрометеорологической информации и современных геоинформационных технологий, а также методические разработки автора могут найти применение при исследовании и эксплуатации других долинных водохранилищ и проектировании новых водных объектов подобного типа.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии

1. Калинин В.Г. Ледовый режим рек и водохранилищ бассейна Верхней и Средней Камы: монография; Перм. гос. ун-т. Пермь, 2008. 252 с. - 14,65 ал.

Статьи в журналах из списка ВАК

1. Калинин В.Г. О методике определения некоторых характеристик ледовых явлений на водохранилищах // Метеорология и гидрология. 1995. № 1. С. 114-116. -0,23 п.л.

2. Калинин В.Г., Трофимов H.A. Влияние морфомегрии водохранилищ на процессы теплообмена и ледообразования // Метеорология и гидрология. 1996. № 8. С. 110-115. - 0,54 (0,27*) п.л.

3. Матарзин Ю.М, Калипии В.Г. Ледово-термический режим Камского водохранилища в районе влияния сброса подогретых вод Пермской ГРЭС // Водные ресурсы. 1996. № 6. С. 679-683. - 0,58 (0,29) п.л.

4. Калинин В.Г., Пьянков C.B. Некоторые аспекты применения геоинформационных технологий в гидрологии // Метеорология и гидрология. 2000. № 12. С. 71-78. - 0,68 (0,27) п.л.

5. Калинин В.Г., Трофимов H.A. О выборе необходимой продолжительности периода наблюдений ледового режима рек // Метеорология и гидрология. 2001. № 8. С. 78-88. - 0,95 (0,48) п.л.

6. Калинин В.Г., Пьянков C.B. Гидрологическая геоинформационная система «Бассейн Боткинского водохранилища» // Метеорология и гидрология. 2002. № 5. С. 95-100. - 0,50 (0,25) п.л.

7. Калинин В.Г., Пьянков C.B. Использование гидрографических характеристик рек и их бассейнов в гидрологических расчетах И Метеорология и гидрология. 2002. № 11. С. 75-80. - 0,54 (0,27) п.л.

8. Калинин В.Г., Пьянков C.B. К вопросу о влиянии рельефа на сток рек Боткинского водохранилища // Метеорология и гидрология. 2004. № 3. С. 98-104.-0,63 (0,32) п.л.

9. Трофимов H.A., Калинин В.Г. О проблеме удлинения рядов наблюдений за ледовым режимом рек // Метеорология и гидрология. 2004. № 5. С. 96-100. -0,45 (0,22) п.л.

10. Калинин В.Г., Микова К.Д. О зависимостях сроков наступления ледовых явлений и критериях их оценки (на примере камских водохранилищ) // Метеорология и гидрология. 2006. № 12. С. 96-100. -0,45(0,23) п.л.

11. Калинин В.Г. К характеристике формирования уровенного режима камских водохранилищ в зимний период // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. Екатеринбург, 2007. № 1. С. 92-102. -0,90 п. л.

12. Калинин В.Г. Влияние морфометрии на формирование площадей осушки в процессе зимней сработки на водохранилищах камского каскада // Метеорология и гидрология. 2007. № 7. С. 98-104. - 0,63 п. л

13. Микова К. Д., Калинин В.Г. К методике оценки прогнозов толщины ледового покрова на водохранилищах (на примере Боткинского) // Метеорология и гидрология. 2008. № 10. С. 94-99. - 0,54 (0,27) п.л.

14. Калинин В.Г. Исследование распространения заторов льда и их повторяемости на реках водосбора Боткинского водохранилища // Метеорология и гидрология. 2008. № 12. С. 96-101. - 0,54 п.л.

15. Пьянков C.B., Калинин В.Г. Методологические аспекты пространственного анализа формирования стока рек с использованием математико-картографического моделирования // Метеорология и гидрология. 2009. № 1. С. 85-90. -0,54 (0,27) п.л.

Статьи в журналах, сборниках, материалах конференций

1. Калинин В.Г. О поперечных деформациях ледяного покрова при сработке водохранилищ // Тез. Докл. Науч. - прак. Конф. «Методологические аспекты гидрологии и водной экологии Урала». Пермь, 1990. С. 23-25.-0,18 п.л.

2. Калинин В.Г. Влияние промстоков Соликамска и Березников на ледовый режим Камского водохранилища // Вопросы физической географии и геоэкологии Урала: межвуз. Сб. науч. Тр. Пермь, 1994. С.43^16. - 0,23 п.л.

3. Калинин В.Г., Матарзин Ю.М. Пространственно-временная динамика толщины ледяного покрова на Камском водохранилище // Глобальные природно-ашроногенные процессы и экология среды

обитания: сб. тр. Академии естественных наук РФ. М.: Фирма «Промысел», 1995. Вып. II. С. 91-116. - 1,52 (0,76) п.л.

4. Калинин В.Г. Районирование Камского водохранилища по особенностям осеннего ледообразования // Вопросы физической географии и геоэкологии Урала: межвуз. Сб. науч. Тр. Перм. ун-т. Пермь, 2000. С. 169-172.-0,23 п.л.

5. Калинин В.Г., Микова К.Д. Оценка возможности использования методики краткосрочного прогноза осенних ледовых явлений на Камском водохранилище // Проблемы и перспективы географических исследований: Юбил. Сб. науч. Тр. Перм. ун-т. Пермь, 2001. С. 167-170. -0,23(0,12) ал.

6. Калинин В.Г., Пьянков C.B. О точности определения морфометрических характеристик водохранилищ // Вопросы физической геохрафни и геоэкологии Урала: межвуз. Сб. науч. Тр. / Перм. ун-т. Пермь, 2002. С. 121-125. - 0,29 (0,15) п.л.

7. Пьянков C.B., Калинин В.Г. Опыт создания цифровой модели дна водохранилища (на примере Камского) // ИнгерКарто 8: ГИС для устойчивого развития территорий: материалы междунар. Конф. Хельсинки- Санкт-Петербург, 2002. С. 229-231.-0,35 (0,18) п.л.

8. Калинин В.Г. Ледовый режим // Актуальные вопросы гидрологии и гидрохимии Камского водохранилища (коллективная монография). Пермь, 2004. С. 148-166. -1,11 п.л.

9. Калинин В.Г., Пьянков C.B. О расчете морфометрических характеристик зоны переменного подпора на Камском водохранилище с применением ГИС-технологий // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов: материалы науч. Конф. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2005. С. 85-88. -0,47 (0,24) п.л.

10. Калинин В.Г., Микова К.Д. Оценка возможности использования физико-статистических зависимостей для прогноза ледовых явлений на Боткинском водохранилище // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов: материалы науч. Конф. Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2005. С. 83-85. - 0,35 (0,18) п. л.

И Калинин В.Г. Особенности истощения зимнего стока на реках водосбора Боткинского водохранилища // Современные географические исследования: сб. тр. ученых геогр. фак-та, посвящ. 90-летию Перм. гос. Ун-та/Перм ун-т. Пермь, 2006. С. 172-180. -0,53 п. л.

12. Калинин В.Г., Пьянков C.B. Гидрологическая ГИС водохранилищ и особенности ее структуры // Современные географические исследования: сб. тр. ученых геогр. фак-та, посвящ. 90-летию Перм. гос. Ун-та / Перм. ун-т. - Пермь, 2006. С. 143-150. - 0,41 (0,21) п.л.

13. Калинин В.Г. Особенности пространственного распределения зимнего стока рек водосбора Боткинского водохранилища //

Гидрология и гидроэкология Западного Урала: сб.науч. тр. / Перм. ун-т. Пермь, 2006. С. 62-76. - 0,88 п.л.

14. Калинин В.Г., Пьянков С.В. Геоинформационные технологии в гидрологических исследованиях И Доклады VI Всеросс. Гидрол. Съезда 28 сентября - 1 октября 2004 г. СПб. Секция 1. Состояние и перспективы развития систем гидрологических наблюдений и информационное обеспечение потребителей. М.: Мстеоагекство Росгидромета. 2006. С. 136-140. - 0,58 (0,29) п.л

15. Калинин В.Г., Микова К. Д. Исследование особенностей формирования осенних ледовых явлений на Боткинском водохранилище И Доклады VI Всеросс. Гидрол. Съезда 28 сентября -1 октября 2004 г. СПб. Секция 5. Гидрофизические явления и процессы. Формирование и изменчивость речного стока, гидрологические и водохозяйственные расчеты. Часть 1. М.: Метеоагенство Росгидромета. 2006. С. 190-195. - 0,70 (0,35) п.л.

16. Калинин В.Г. Особенности ледового режима водохранилища в районе сбросов подогретых вод // Условия возникновения гидрологического риска на водных объектах Пермского края: коллективная монография под ред. С.А. Двинских, А.Б. Кигаева. Перм. ун-т. Пермь, 2006. Ч. II. С. 34-42. - 0,53 п.л.

17. Калинин В.Г. О внутрнсезонном распределении зимних расходов воды через ГЭС на камских водохранилищах // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: в 2 т. Т. I: Гидро- и гсодинамические процессы. Химический состав и качество воды: тр. Междунар. Науч. - практ. Конф. (26-28 мая 2009 г., Пермь) / Перм. гос. Ун-т. Пермь, 2009. С. 51-54.-0,23 п.л.

18. Калинин В.Г. Пространственное распределение минимального зимнего стока рек водосбора Боткинского водохранилища // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: в 2 т. Т. II: Управление водными ресурсами речных водосборов. Водная экология: тр. Междунар. Науч. - практ. Конф. (26-28 мая 2009 г., Пермь) / Перм. гос. Ун-т. Пермь, 2009. С. 77-81. - 0,23 п.л.

19. Калинин В.Г. Исследования процесса зимней сработан водохранилищ (на примере камского каскада) Н Вопросы географии Сибири. Томск, 2009. Вып. 27. С. 82-85. - 0,47 п.л.

20. Калинин В.Г., Микова К.Д. Об усовершенствовании метода прогноза ледовых явлений на водохранилищах (на примере камских) // Тр. Междунар, Семинара: «Генетические и вероятностные методы в гидрологии: проблемы развития и взаимосвязи» (Одесса, 26-28 марта 2009 г.). М„ 2009. С. 128-132. - 0,29 (0,15) п.л

* - в скобках указано долевое участие автора.

Содержание

Стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЗИМНЕГО РЕЖИМА ВОДОХРАНИЛИЩ 13

1.1. Изученность проблемы 16

1.2. Факторы формирования зимнего режима водохранилищ 29

1.3. Гидрологическая ГИС - системный инструмент для комплексного исследования зимнего режима водохранилищ 34

1.3.1. Применение гсоинформационных технологий в гидрологии 34

1.3.2. Методологические основы организации и структуры гидрологической ГИС водохранилищ 39

1.3.3. Функциональные возможности и назначение гидрологической ГИС 47 ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ВОДОСБОРА ВОДОХРАНИЛИЩ, ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 57

2.1. Физико-географическая характеристика бассейна Верхнейи Средней Камы и водных объектов 57

2.1.1. Географическое положение, рельеф и климатические условия исследуемой территории 57

2.1.2. Гидрографическая сеть и общие черты водного режима камских водохранилищ 64

2.2. Характеристика исходной гидрометеорологической информации 76

2.3. Выбор расчетного периода 82

2.3.1. Оценка расчетного периода наблюдений при изучении зимнего стока рек 83

2.3.2. Анализ необходимой продолжительности периода наблюдений

при изучении ледовых явлений 91

2.4. Методы исследований 104 ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВОДНОГО РЕЖИМА ВОДОХРАНИЛИЩ И РЕК ИХ ВОДОСБОРА В ЗИМНИИ СЕЗОН 114

3.1. Общие закономерности водного режима рек 114

3.2. Зимний сток рек водосбора камских водохранилищ - основной фактор формирования их водного режима в зимний сезон 122

3.3. Особенности пространственного распределения нормы зимнего стока и его многолетней изменчивости 133

3.4. Расходы воды через ГЭС и их внутрисезонное изменение 153

3.5. Уровенный режимКамского и Боткинского водохранилищ 157 ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОДОХРАНИЛИЩ - ФАКТОРА ФОРМИРОВАНИЯ ИХ ЗИМНЕГО РЕЖИМА С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ 169

4.1. Оценка точности определения гидрографических и морфометрических характеристик средствами ГИС-технологий 169

4.1.1. Точность выполнения картометрических работ традиционными способами и с применением ГИС-технологий 169

4.1.2. О точности определения морфометрических характеристик водохранилищ 174

4.2. Методические основы создания цифровой модели рельефа дна водохранилищ с учетом перемещения зоны переменного подпора (на 179

примере Камского водохранилища)

4.3. Характеристика морфометрических особенностей водохранилищ

по цифровым моделям рельефа дна 188

4.4. Анализ изменения береговой линии и площадей обсыхания льда

в результате зимней сработки запасов воды из водохрашшпц 208

4.5. Оценка влияния морфометрических особенностей ложа на формирование площадей обсыхания льда 225

ГЛАВА 5. ФОРМИРОВАНИЕ ЛЕДОВОГО РЕЖИМА КАМСКИХ ВОДОХРАНИЛИЩ И МЕТОДЫ ЕГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ 239

5.1. Появление ледяных образований и установление ледостава 239

5.1.1. Характеристика осеннего ледообразования 239

5.1.2. Влияние теплосодержания водных масс, морфометрических

характеристик и турбулентного теплообмена на процессы ледообразования 254 5.1.3. Метода краткосрочных прогнозов сроков наступления ледовых фаз 266

5.1.3.1. Разработка методики прогноза на основе метода

Л.Г. Шуляковского 267

5.1.3.2. Анализ зависимостей сроков появления ледяных образований

от основных факторов 273

5.2. Нарастание и распределение толщины ледяного покрова 276

5.2.1. Пространственно-временная динамика толщины ледяного покрова 276

5.2.2. Исследование структуры льда на камских водохранилищах 294

5.2.3. Характеристика полыньи на верхнем участке Боткинского водохранилища 300

5.3. Разрушение ледяного покрова на водохранилищах 305

5.3.1. Особенности вскрытия и очищения водохранилищ ото льда 305

5.3.2. Характеристика сроков и последовательности наступления весенних ледовых явлений на камских водохранилищах 308

5.3.3. Исследование зависимостей сроков наступления весенних ледовых явлений от основных факторов 321

ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЗИМНИЙ РЕЖИМ ВОДОХРАНИЛИЩ 329

6.1. Изменения в ледовом режиме Камского водохранилища под воздействием хозяйственной деятельности 329

6.1.1. Влияние промышленных стоков предприятий Соликамска и Березников на ледовый режим Камского водохранилища 330

6.1.2. Особенности ледового режима южной части Камского водохранилища в районе сбросов подогретых вод Пермской ГРЭС 335

6.2. Влияние сработки водохранилищ на условия зимовки и воспроизводства гидробионтов 348

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 358

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 366

Подписано к печати 23.08.2010 г. Формат 60*84 1/16.

Усл. печ. л. 2,5. Тираж 100 экз. Заказ № 254 Типография Пермского государственного университета 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Содержание диссертации, доктора географических наук, Калинин, Виталий Германович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЗИМНЕГО РЕЖИМА ВОДОХРАНИЛИЩ

1.1. Изученность проблемы

1.2. Факторы формирования зимнего режима водохранилищ

1.3. Гидрологическая ГИС - системный инструмент для комплексного исследования зимнего режима водохранилищ

1.3.1. Применение геоинформационных технологий в гидрологии

1.3.2. Методологические основы организации и структуры гидрологической ГИС водохранилищ

1.3.3. Функциональные возможности и назначение гидрологической ГИС

ГЛАВА 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ВОДОСБОРА ВОДОХРАНИЛИЩ, ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Физико-географическая характеристика бассейна Верхней и Средней Камы и водных объектов

2.1.1. Географическое положение, рельеф и климатические условия исследуемой территории

2.1.2. Гидрографическая сеть и общие черты водного режима камских водохранилищ

2.2. Характеристика исходной гидрометеорологической информации

2.3. Выбор расчетного периода

2.3.1. Оценка расчетного периода наблюдений при изучении зимнего стока рек

2.3.2. Анализ необходимой продолжительности периода наблюдений при изучении ледовых явлений

2.4. Методы исследований

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ВОДНОГО РЕЖИМА ВОДОХРАНИЛИЩ И РЕК ИХ ВОДОСБОРА В ЗИМНИИ СЕЗОН

3.1. Общие закономерности водного режима рек

3.2. Зимний сток рек водосбора камских водохранилищ - основной фактор формирования их водного режима в зимний сезон

3.3. Особенности пространственного распределения нормы зимнего стока и его многолетней изменчивости

3.4. Расходы воды через ГЭС и их внутрисезонное изменение

3.5. Уровенный режим Камского и Боткинского водохранилищ

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МОРФОМЕТРИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОДОХРАНИЛИЩ - ФАКТОРА ФОРМИРОВАНИЯ ИХ ЗИМНЕГО РЕЖИМА С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ

4.1. Оценка точности определения гидрографических и морфометрических характеристик средствами ГИС-технологий 169 4.1.1. Точность выполнения картометрических работ традиционными способами и с применением ГИС-технологий

4.1.2. О точности определения морфометрических характеристик водохранилищ

4.2. Методические основы создания цифровой модели рельефа дна водохранилищ с учетом перемещения зоны переменного подпора на примере Камского водохранилища)

4.3. Характеристика морфометрических особенностей водохранилищ по цифровым моделям рельефа дна

4.4. Анализ изменения береговой линии и площадей обсыхания льда в результате зимней сработки запасов воды из водохранилищ

4.5. Оценка влияния морфометрических особенностей ложа на формирование площадей обсыхания льда

ГЛАВА 5. ФОРМИРОВАНИЕ ЛЕДОВОГО РЕЖИМА КАМСКИХ ВОДОХРАНИЛИЩ И МЕТОДЫ ЕГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

5.1. Появление ледяных образований и установление ледостава

5.1.1. Характеристика осеннего ледообразования

5.1.2. Влияние теплосодержания водных масс, морфометрических характеристик и турбулентного теплообмена на процессы ледообразования

5.1.3. Методы краткосрочных прогнозов сроков наступления ледовых фаз

5.1.3.1. Разработка методики прогноза на основе метода

Л.Г. Шуляковского

5.1.3.2. Анализ зависимостей сроков появления ледяных образований от основных факторов

5.2. Нарастание и распределение толщины ледяного покрова

5.2.1. Пространственно-временная динамика толщины ледяного покрова

5.2.2. Исследование структуры льда на камских водохранилищах

5.2.3. Характеристика полыньи на верхнем участке Боткинского водохранилища

5.3. Разрушение ледяного покрова на водохранилищах

5.3.1. Особенности вскрытия и очищения водохранилищ ото льда

5.3.2. Характеристика сроков и последовательности наступления весенних ледовых явлений на камских водохранилищах

5.3.3. Исследование зависимостей сроков наступления весенних ледовых явлений от основных факторов

ГЛАВА 6. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ЗИМНИЙ РЕЖИМ ВОДОХРАНИЛИЩ

6.1. Изменения в ледовом режиме Камского водохранилища под воздействием хозяйственной деятельности

6.1.1. Влияние промышленных стоков предприятий Соликамска и Березников на ледовый режим Камского водохранилища

6.1.2. Особенности ледового режима южной части Камского водохранилища в районе сбросов подогретых вод Пермской ГРЭС

6.2. Влияние сработки водохранилищ на условия зимовки и воспроизводства гидробионтов

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Формирование зимнего режима долинных водохранилищ"

Актуальность темы. Большинство водохранилищ России расположено в зонах умеренного или континентального климата с длительным (6 месяцев и более) периодом отрицательной температуры воздуха. В связи с этим существует проблема получения надежной информации о закономерностях формирования зимнего режима водохранилищ, необходимой как при проектировании и строительстве новых искусственных водных объектов, так и при эксплуатации существующих с целью улучшения их использования для энергетики, водоснабжения, водного транспорта, рыбного хозяйства, организации зимних ледовых переправ и др. Поэтому исследование зимнего режима водохранилищ под влиянием зональных климатических, местных физико-географических, морфометрических, а также антропогенных факторов является крайне важным.

В качестве географического объекта исследований выбраны два сложных в морфологическом отношении водохранилища на реке Каме, как крупные долинные искусственные водоемы зоны умеренного климата, типичные для большей части территории России: верхнее Камское с глубоким сезонным регулированием (зимняя сработка 7,5 м) и состыкованное с ним Боткинское водохранилище с небольшой зимней сработкой (4,0 м). На этих водоемах наиболее ярко выражены различия процессов формирования их зимнего режима.

За полувековой период существования камских водохранилищ накоплен обширный фондовый материал сетевых и специально организованных полевых гидрометеорологических наблюдений, что дало возможность выполнить детальное исследование.

Объект исследования - долинные водохранилища равнин с сезонным регулированием стока.

Предмет исследования - зимний режим долинных водохранилищ.

Для реализации поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Установить и проанализировать факторы формирования зимнего режима водохранилищ и на этой основе разработать структуру и организовать картографическую и атрибутивную базу данных гидрологической ГИС.

2. Определить основные гидрометеорологические закономерности формирования зимнего режима камских водохранилищ.

3. Исследовать особенности формы ложа камских водохранилищ и определить роль этого фактора в формировании их зимнего режима с помощью ГИС-технологий.

5. Оценить влияние антропогенных факторов на зимний режим камских водохранилищ.

Методы исследований. Для анализа элементов зимнего режима водохранилищ использованы детерминированные и статистические методы исследований, а также географо-гидрологический, аналогий и картографический методы. Из детерминированных, основанных на решении уравнения теплового баланса, принят метод Л.Г. Шуляковского (1960), как наиболее теоретически обоснованный. Из статистических методов применены: корреляционный анализ, критерии Стъюдента, Фишера, Колмогорова, Крамера-Мизеса-Смирнова, Диксона, Смирнова-Граббса.

Расчет морфометрических характеристик водохранилищ при разных уровнях сработки, а также математико-картографическое моделирование пространственного распределения исследуемых характеристик, таких как: сроки формирования осенне-весенних ледовых явлений и нарастания толщины льда на водохранилищах, пространственного распределения зимнего стока рек и интенсивности его истощения, выполнены в рамках созданной гидрологической ГИС с использованием современных геоинформационных технологий.

Научная новизна. Впервые выявлены закономерности формирования зимнего режима долинных водохранилищ под влиянием климатических, гидрометеорологических, морфометрических и антропогенных факторов.

Выполнены типизация развития летне-осенней и зимней фаз уровенного режима на камских водохранилищах, моделирование процесса их зимней сработки с учетом перемещающейся зоны переменного подпора, расчет морфометрических характеристик районов, участков, а также замкнутых котловин - потенциальных заморных ям.

Разработан метод комплексного учета влияния теплозапаса, климатических и морфометрических условий на формирование ледовых явлений на водохранилищах.

Выполнена оценка антропогенного воздействия сбросов сточных вод

Соликамско-Березниковского промышленного узла и подогретых вод

Пермской ГРЭС на ледовый режим Камского водохранилища.

Защищаемые положения:

1. В период с отрицательными температурами воздуха водный режим и ледово-термический режим водохранилищ формируются под воздействием одних и тех же факторов, что позволяет рассматривать их как единое целое - зимний режим.

3. Наличие корректной цифровой модели рельефа дна водохранилищ и параметра, отражающего особенности формы ложа отдельных участков -необходимое условие достоверного определения роли этого важнейшего фактора в формировании зимнего режима долинных водохранилищ.

4. Форма и размеры площадей обсыхания ледяного покрова отдельных участков водохранилищ при их сработке могут быть определены с помощью интегрального показателя донного рельефа вида сиу представляющего соотношение площадей и глубин

К X глубоководной, мелководной и прибрежной зон в пределах участков.

5. Сроки появления льда и установления ледостава на водохранилищах определяются отношением удельного теплозапаса водных масс к коэффициентам, характеризующим форму ложа участков водохранилища и изменение метеорологических условий. Неоднородности толщины ледяного покрова на водохранилищах обусловлены изменением морфометрических характеристик его отдельных районов и антропогенным воздействием.

Выявленные закономерности и разработанные методики прогнозов сроков наступления ледовых фаз в осенний и весенний периоды в настоящее время используются ГУ «Пермский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (акты внедрения от 12.10.1993 г. и 23.03.2009 г.). Часть результатов, связанная с определением мест возможных заморных явлений на камских водохранилищах, используется ФГУ «Камуралрыбвод» (акт внедрения от 11.02.2009 г.). Результаты исследований также используются для проведения занятий по курсам: «Гидрография», «Гидрология водохранилищ», «Гидрологические прогнозы» в Пермском государственном университете. Они могут быть полезны в работе Камского бассейнового водного управления, Камского государственного бассейнового управления водных путей и судоходства, АО «ТГК-9» (Пермские тепловые сети), органов ГО и ЧС Пермского края, научных и проектных организаций. Методические разработки диссертации могут найти применение при исследовании водохранилищ других регионов страны.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на совместных заседаниях кафедр физической географии и ландшафтной экологии, гидрологии и охраны водных ресурсов и лаборатории комплексных исследований водохранилищ Пермского государственного университета. Диссертационная работа докладывалась и обсуждалась на научных семинарах: кафедры гидрологии суши географического факультета Московского государственного университета; лаборатории гидрологии Института географии РАН, а также на региональных, всероссийских и международных научных конференциях, съездах и семинарах: 1990 г. Пермь: Научно-практическая конференция «Методологические аспекты гидрологии и водной экологии Урала» (2 доклада); 1991 г. Пермь: Научно-практический семинар «Проблемы водной экологии Камского бассейна»; 1992 г. Пермь: Межвузовская конференция молодых ученых; 1993 г. Пермь: Межгосударственная научная конференция «Геоэкологические аспекты хозяйствования, здоровья и отдыха»; 1999 г. Пермь: Научно-практическая конференция «Гидрология Урала на рубеже веков»; 2000 г. Томск: Международная научно-практическая конференция «Геоинформатика - 2000» (2 доклада); 2001 г. Калининград: Международная научно-практическая конференция «География, общество, окружающая среда: развитие географии в странах Центральной и Восточной Европы» (2 доклада);

2002 г. Санкт-Петербург: Научная конференция по результатам исследований в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды в го суд ар ствах-у частниках СНГ, посвященная 10-летию образования Межгосударственного совета по гидрометеорологии (2 доклада); 2002 г. Москва: IX Всероссийский форум «Геоинформационные технологии. Управление. Природопользование. Бизнес. Образование»; 2002 г. Хельсинки - Санкт-Петербург: Международная конференция «ИнтерКарто 8: ГИС для устойчивого развития территорий»; 2002 г. Пермь: Международная научно-практическая конференция «География и регион» (3 доклада); 2002 г. Борок: Всероссийская конференция с участием специалистов из стран ближнего и дальнего зарубежья «Актуальные проблемы водохранилищ» (2 доклада);

2003 г. Екатеринбург: Международная научно-практическая конференция «Современное состояние рыбоводства на Урале и перспективы его развития»;

2003 г. Москва-Барнаул: Международная конференция «Взаимодействие общества и окружающей среды в условиях глобальных и региональных изменений»; 2004 г. Москва: XI Всероссийский форум «Рынок геоинформатики России. Современное состояние и перспективы развития»;

2004 г. Томск: Международная конференция по измерениям, моделированию и информационным системам для изучения окружающей среды «ЕМУП10М18-2004»; 2004 г. Санкт-Петербург: VI Всероссийский гидрологический съезд (2 доклада); 2004 г. Владивосток, Чанчунь (КНР): Международная конференция «ИнтерКарто 10: ГИС для устойчивого развития территорий»; 2004 г. Казань: Всероссийская научная конференция «Современные глобальные и региональные изменения геосистем»;

2005 г. Пермь: Всероссийская научно-практическая конференция «Современные проблемы исследований водохранилищ» (2 доклада);

2005 г. Иркутск: Всероссийская научная конференция «Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов» (2 доклада);

2006 г. Челябинск: Межрегиональная научно-практическая конференция «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий» (2 доклада);

2007 г. Пермь: Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов» (2 доклада);

2008 г. Оренбург: Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Водохозяйственные проблемы и рациональное природопользование»; 2008 г. Томск: Всероссийская научная конференция «Современные проблемы гидрологии» (2 доклада); 2008 г. Челябинск: Межрегиональная научно-практическая конференция «Проблемы географии Урала и сопредельных территорий»; 2008 г. Саратов, Урумчи (КНР): Международная конференция «Интеркарто - ИнтерГИС 14. Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт»; 2008 г. Пермь: Международная научно-практическая конференция «Инженерная геология, гидрогеология и геодинамика прибрежных территорий и ложа водоохранилищ»; 2008 г. Тольятти: Международная конференция

Экологические проблемы бассейнов крупных рек-4»; 2008 г. Пермь: Межрегиональная научно-практическая конференция «Геоинформационное обеспечение пространственного развития Пермского края»; 2009 г. Одесса: Международный семинар «Генетические и вероятностные методы в гидрологии: проблемы развития и взаимосвязи» (2 доклада); 2009 г. Пермь: Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы водохранилищ и их водосборов» (2 доклада); 2009 г. Пермь, Гент (Бельгия): Международная конференция «Интеркарто - ИнтерГИС 15. Устойчивое развитие территорий: теория ГИС и практический опыт».

Диссертант в течение 8 лет является руководителем научных проектов, выполненных при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований: 02-07-90225 «Гидрологическая ГИС (на примере бассейна Боткинского водохранилища)»; 04-07-96007 «Гидрологическая ГИС водохранилищ (на примере камского каскада)»; 04-05-96051 «Исследование гидрологического режима крупных водохранилищ с использованием геоинформационных технологий (на примере камских)»; 07-05-96045 «Закономерности формирования ледового режима на реках и водохранилищах Западного Урала и методы его прогноза»; 07-05-01077 «Анализ формирования пространственно-временной динамики зимнего стока рек в среде ГИС методами математико-картографического моделирования».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 102 работы, из них 73 статьи, 28 тезисов докладов конференций и 1 авторская монография. Имеются свидетельства о государственной регистрации базы данных в Федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам: №2010620078 - Региональная гидрологическая ГИС «Бассейн Боткинского водохранилища» и №2010620079 - Гидрологическая ГИС «Водохранилища камского каскада» от 1 февраля 2010 г. (в соавторстве с C.B. Пьянковым).

В центральных журналах (из списка ВАК) опубликовано 16 работ. 1 работа (Калинин В.Г. Особенности формирования зимнего режима долинных водохранилищ) принята к печати в издании «Известия РАН. Серия географическая» в 2010 г.

Заключение Диссертация по теме "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия", Калинин, Виталий Германович

Выводы:

1. Сбросы промышленных сточных вод городов Соликамска и Березники приводят к образованию полыней в местах выбросов, их развитию вниз по течению в конце зимы и стаиванию льда с нижней поверхности в русловой зоне первого района Камского водохранилища. Эти явления обусловливают более раннее (в среднем на 9 сут.) освобождение ото льда этого района и являются причиной отсутствия заторов в зоне выклинивания подпора.

2. Зона теплового влияния сбросов подогретых вод Пермской ГРЭС, размеры которой определяются температурой и расходом сбрасываемой воды, температурой воздуха, режимом уровня воды и течений, морфометрическими особенностями участка водохранилища, в районе сброса подогретых вод, распространяется до плотины Камской ГЭС (60 км). На всем протяжении приплотинного участка в русловой зоне происходит уменьшение толщины льда в результате стаивания с нижней поверхности и изменения его структуры с преобладанием снежного льда. Конфигурация формы полыньи свидетельствует о рециркуляции подогретых вод.

3. Понижение уровня воды на водохранилищах приводит к образованию замкнутых котловин, способствующих развитию заморных явлений. Количество, местоположение и размеры этих котловин зависят от уровня сработки водохранилища и характера подводного рельефа. На Камском водохранилище общее число котловин при максимальной сработке (7,5 м) составляет 193, из которых 49 % приходится на первый район, где имеются обширные мелководья. Резкое увеличение числа ям, а также их суммарных площадей и объемов наблюдается в интервалах сработки 3,0-4,0 м и 4,55,5 м, что соответствует первой надпойменной террасе и широкой пойме р. Камы и ее притоков. Для условий Боткинского водохранилища проблема развития заморных явлений менее актуальна, что объясняется небольшой величиной зимней сработки в связи с положением в каскаде и соответствующим режимом регулирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

После решения поставленных в диссертационной работе задач были получены следующие результаты:

1. Установлены и проанализированы факторы формирования зимнего режима водохранилищ и на этой основе разработана структура и организована картографическая и атрибутивная базы данных гидрологической ГИС.

Доказано, что формирование водного режима и ледово-термического режима водохранилищ происходит под влиянием одних и тех же факторов (климатических, антропогенных, морфометрических, гидрометеорологических), следовательно, их следует рассматривать как единое целое - зимний режим. Основными факторами являются: температура воздуха, режим притока воды и регулирования ее стока через ГЭС, морфометрические особенности участков водохранилищ.

Создание гидрологической ГИС дало возможность:

- построить цифровые модели рельефа дна двух камских водохранилищ;

- формализовать связи характеристик зимнего режима водохранилищ с условиями внешней среды;

- осуществить пространственное моделирование среднемноголетних сроков .наступления ледовых фаз и толщины льда на Камском и Боткинском водохранилищах.

2. Определены основные гидрометеорологические закономерности формирования зимнего режима камских водохранилищ.

Физико-географическое положение водосбора Боткинского водохранилища на северо-востоке Русской равнины и на западном склоне Уральских гор, а также значительная протяженность с севера на юг (640 км) обусловливают наличие широтной зональности и высотной поясности* природных процессов, на рассматриваемой территории, что определяет основные закономерности4 пространственного распределения факторов формирования зимнего режима водных объектов.

Влияние климатических факторов на зимний режим камских водохранилищ имеет циклический характер и: для его адекватной* оценки разработан метод определения минимального репрезентативного периода наблюдений, необходимого для изучения закономерностей формирования зимнего режима водных объектов: на примере гидрологических постов с длительными* рядами наблюдений, путем разбиения их на временные интервалы и анализа- полученных отклонений от средних многолетних значений, доказано, что в качестве такого периода может быть принят ряд наблюдений, продолжительностью 40 лет (с 1956 по 1995 гг.).

На малых реках (А=300-3000 км) исследуемой территории интенсивность истощения стока зимой максимальна вследствие меньшей естественной зарегулированности стока на малых водосборах. На средних (А=5000-6000 км2) и крупных реках водосбора (А=10500-46600 км2) внутрисезонные изменения относительных расходов воды минимальны. При этом на южных реках, в связи с закарстованностью водосборов, после интенсивного спада в ноябре-декабре отмечается устойчивый сток до февраля. Кроме того, по причине высокой увлажненности, модули зимнего стока горных рек существенно выше, чем равнинных.

Изменение интенсивности истощения зимнего стока по территории водосбора Боткинского водохранилища, носит зональный характер - от 0,01Л Л

0,02 л/с км в сутки<в его юго-западной части до 0,05-0,06 л/с км в сутки на северо-востоке:

Характер зависимости нормы, зимнего стока от площади водосбора определяется типом реки: По этому критерию на территории водосборного бассейна Боткинского водохранилища выделены 7 районов относительно однородных по условиям формирования-стока: четыре на равнинной и три в горной« частях водосбора.

В горной северо-восточной части водосбора среднесезонный зимний сток л максимален и достигает 5-8 л/с км , в равнинных северо-западной и южной частях его величины изменяются от 2 до 4 л/с км , а в центральной западной части водосбора они минимальны.

Максимальные величины коэффициентов вариации (по многолетним данным) зимнего стока (Су=0;3-0,4) отмечены в< южной, центральной и западной частях водосбора Боткинского водохранилища. Аналогичная-характеристика минимального стока (Су=0,2-0,3) имеет тенденцию к слабому росту с севера на юг.

Приходная часть водного баланса Камского водохранилища определяется природными факторами и характеризуется суммарным притоком рек, а Боткинского - практически полностью зависит от режима регулирования стока через Камскую ГЭС. При этом на Камском водохранилище расход воды через ГЭС в начале зимы зависит в основном от природных процессов, а в феврале-марте он полностью определяется антропогенными факторами (режимом регулирования стока). В среднем же за зиму доля речного притока в расходе воды через ГЭС составляет 47 %, а сработки водных масс из водохранилища - 53 %. На Боткинском водохранилище доля притока через Камскую ГЭС в течение зимнего сезона меняется незначительно и составляет в среднем 88 % от расхода через Боткинскую ГЭС.

Для характеристики фазы зимней сработки наибольший интерес представляют уровни «начала интенсивной сработки зимой» и «наибольшей зимней сработки», поскольку они практически полностью зависят от регламента работы и особенностей каскадного регулирования. Оценку фазово-однородных уровней воды возможно проводить лишь по одному гидрологическому посту в связи с отсутствием различий в ходе уровня по районам.

Анализ уровенного режима за период с 1958 по 1984 гг. показал, что продолжительность и амплитуда зимней сработай, уровня» воды определяются режимом приточности, регулирования стока и в среднем составляют: на Камском водохранилище 114 суток (с 17 ноября по 14 апреля) и 7,02 м, на Боткинском - 96 суток (с 2 января-по 7 апреля) и 3,70 м соответственно.

По характеру хода уровня воды на камских водохранилищах выделяются три типа развития летне-осенней и зимней фаз уровенного режима, обусловленных водностью рек:

- квазиравномерное понижение уровня воды от НПУ до ГС без разделения на фазы, навигационной и зимней сработай.

3. Исследованы особенности формы ложа камских водохранилищ и определена роль этого фактора в формировании их зимнего режима с помощью ГИС-технологий.

На основе выполненной оценки точности определения показателей глубин и объемов, рассчитанных на разных картографических данных, доказано, что для построения ЦМР рельефа дна водохранилищ, кривых объемов и площадей, а также расчета морфометрических характеристик по районам и участкам, недопустимо использование лоцманских карт («Атласа.»). Эти расчеты должны выполняться только на основе исходных не генерализованных данных промеров глубин.

Созданы цифровые карты контуров берегов Камского и Боткинского водохранилищ масштаба 1:100000, цифровые модели рельефа дна и рассчитаны* морфометрические характеристики при разных уровнях воды площадь, объем, глубина, изрезанность берегов) для каждого водохранилища и отдельных его морфометрических участков (12 на Камском и 6 на Боткинском), с учетом перемещения зоны переменного подпора.

Морфометрические показатели поверхности Камского и Боткинского водохранилищ при НПУ следующие: длина по средней - 549, и 345,5 км; ширина максимальная при НПУ - 14,2 и 8,2 км; длина береговой линии по периметру - 2211 и 1320 км; площадь - 1719 и 1068 км ; площадь зоны Л сработай 1093 и 319 км ; наибольшая глубина - 28,1 и 22,8 м; средняя глубина

Л Л

- 6,2 и 7,9 м; объем - 10,7 и 8,48 км , объем зоны сработай - 8,36 и 3,45 км .

Для характеристики формы ложа отдельных участков водохранилищ и оценки площадей обсыхания ледяного покрова предложен морфометрический коэффициент Км, отражающий соотношение площадей и средних глубин глубоководной, мелководной и прибрежной зон. Разработан принципиально новый способ выделения границ этих зон.

Размеры площадей и интенсивность обсыхания ледяного покрова в результате зимней сработай существенно меняются по длине водоемов и увеличиваются прямо пропорционально увеличению доли мелководной и прибрежной зон в пределах участков. На мелководных участках с широкой прибрежной зоной интенсивное обсыхание льда происходит при понижении уровня на 0,5-2,0 м, а на участках с глубинами 6-7 м и узкой прибрежной зоной - это случается при сработае водохранилища на 5-7 м.

Полученные для камских водохранилищ зависимости площадей обсыхания льда от Км могут быть использованы в качестве критерия районирования водохранилищ — выделения участков с квазиоднородными морфометрическими условиями формирования элементов зимнего режима.

4. Установлены особенности формирования ледового режима водохранилищ и на этой основе разработаны методы краткосрочного и среднесрочного прогнозов его основных элементов.

Камские водохранилища являются яркими примерами двух разных типов последовательности процессов образования и разрушения ледяного покрова (которые сохраняются и в аномальные годы), что определяется морфометрическими особенностями участков водохранилищ и положением в каскаде:

- вскрытие на Камском водохранилище начинается на его верхнем участке, затем на приплотинном и в последнюю очередь в средней части акватории, на Боткинском - в верхней части водохранилища, последовательно распространяется на середину и заканчивается в приплотинной части, как и у большинства водохранилищ.

Локальные (районные) неоднородности толщины ледяного покрова по длине водоема обусловлены изменением морфометрических характеристик районов и влиянием антропогенных факторов. Средняя толщина льда к концу зимы на Камском водохранилище составляет в первом районе 40 см (сказывается влияние сбросов промышленных вод городов Соликамска и Березники, а также обсыхание к середине зимы обширных мелководий с благоприятными условиями для интенсивного нарастания толщины льда), во втором - 80 см, в третьем - 50 см (влияние сбросов подогретых вод Пермской ГРЭС), в четвертом - 75 см. На Боткинском водохранилище средняя толщина ледяного покрова во втором районе составляет 71 см и под влиянием попусков ГЭС уменьшается вверх к первому (50 см) и вниз к третьему (63 см) районам.

Для камских водохранилищ характерно формирование кристаллического и снежного льда, а в районах, где суточные колебания уровня воды способствуют появлению вдольбереговых трещин и выходу воды на лед -наличие снего-водных прослоек и увеличение толщины льда у берегов по сравнению с русловой частью. Исследования поперечных деформаций ледяного покрова путем нивелирования его поверхности показали, что на водохранилищах вследствие резкого понижения уровня воды и неравномерного распределения снега на льду наблюдаются локальные прогибы льда, которых может быть несколько на поперечном профиле.

Морфометрические особенности районов и участков водохранилищ оказывают существенное влияние на процессы теплообмена и сроки наступления ледовых фаз: чем меньше доля глубоководной зоны в пределах района или участка, тем быстрее происходит выхолаживание и ледообразование. Продолжительность периодов от устойчивого перехода температуры воздуха через 0°С до дат появления первичных форм льда и установления ледостава определяется отношением удельного теплозапаса к морфометрическому Км и климатическому Ккл коэффициентам. Эти зависимости отражают комплексное влияние основных факторов на процесс ледообразования. Полученные сначала для районов Камского водохранилища результаты полностью подтвердились при исследовании более мелких таксономических единиц - его участков, а затем и Боткинского водохранилища, что дает возможность рекомендовать использование данного метода при изучении других водохранилищ.

На основе учета местных природных условий упрощен и в то же время уточнен теплобалансовый метод Л.Г. Шуляковского для расчетов дат появления льда на водохранилищах с заблаговременностью 5 суток.

Выявленные статистически* значимые зависимости сроков наступления ледовых фаз на камских водохранилищах от основных факторов позволили разработать методики их краткосрочных и среднесрочных прогнозов с заблаговременностью до 16 сут. Проверка этих методик на независимом материале показала, что оправдываемость проверочных прогнозов на разных участках водохранилищ составила для: дат появления ледовых явлений и установления ледостава - 75-100 %; дат вскрытия - 75-85 %; дат очищения -75-100 %.

5. Оценено влияние антропогенных факторов на зимний режим камских водохранилищ.

Сбросы промышленных сточных вод городов Соликамска и Березники приводят к образованию полыней в местах выбросов и развитию их вниз по течению в конце зимы, что обусловливает более раннее (в среднем на 9 сут.) освобождение ото льда первого района Камского водохранилища и является причиной отсутствия заторов в зоне выклинивания подпора.

Зона теплового влияния сбросов подогретых вод Пермской ГРЭС, размеры которой определяются температурой и расходом сбрасываемой воды, температурой воздуха, режимом уровня воды и течений, морфометрическими особенностями участка водохранилища в районе сброса подогретых вод, распространяется до плотины Камской ГЭС (60 км). На всем протяжении приплотинного участка в русловой зоне происходит уменьшение толщины льда в результате стаивания с нижней поверхности и изменения его структуры с преобладанием снежного льда.

Понижение уровня воды на водохранилищах приводит к образованию замкнутых котловин, способствующих развитию заморных явлений. Количество, местоположение и размеры этих котловин зависят от уровня сработки водохранилища и характера подводного рельефа. На Камском водохранилище общее число котловин при максимальной сработке (7,5 м) составляет 193, из которых 49 % приходится на первый район, где имеются обширные мелководья. Резкое увеличение числа ям, а также их суммарных площадей и объемов наблюдается в интервалах сработки 3,0-4,0 м и 4,5-5,5 м, что соответствует первой надпойменной террасе и широкой пойме р. Камы и ее притоков. Для условий Боткинского водохранилища проблема развития заморных явлений менее актуальна, что объясняется небольшой величиной зимней сработки в связи с положением в каскаде и соответствующим режимом регулирования.

Таким образом, опыт проведения комплексных исследований зимнего режима камских водохранилищ на основе выполнения полевых наблюдений, использования обширной гидрометеорологической информации и современных геоинформационных технологий, а также методические разработки автора могут найти применение при исследовании и эксплуатации других долинных водохранилищ и проектировании новых водных объектов подобного типа.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора географических наук, Калинин, Виталий Германович, Пермь

1. Авакян А.Б. Водохранилища гидроэлектростанций СССР / А.Б. Авакян, В.А. Шарапов. М.: Энергия, 1977. 400 с.

2. Авакян А.Б. Водохранилища / А.Б. Авакян, В.П. Салтанкин, В.А. Шарапов. М., 1987. 325 с.

3. Авакян А.Б. Комплексное использование и охрана водных ресурсов / А.Б. Авакян, В.М. Широков. Минск. Изд-во Университетское, 1990. 240 с.

4. Алисов Б.П. Климатология / Б.П. Алисов, Б.В. Полтараус. М.: Изд-во МГУ, 1962. 228 с.

5. Альтберг В .Я. Подводный лед / В .Я. Альтберг. Л.: ГОНТИ, 1939. 160 с.

6. Аминева В.Я. Расчет нарастания толщины льда с учетом его структуры / В.Я. Аминева// Тр. ГМЦ СССР. 1974. Вып. 117. С. 20-38.

7. Андреянов В.Г. Гидрологические расчеты при проектировании малых и средних гидроэлектростанций / В.Г. Андреянов. Л.: Гидрометеоиздат, 1957. 524 с.

8. Антонов Н.Д. Минимальный сток рек Европейской части СССР / Н.Д. Антонов // Тр. НИУ ГУГМС. 1941. Сер. IV. Вып. 2.

9. Атлас единой глубоководной системы Европейской части РФ. 2000. Т.9. 4.1: Река Кама от поселка Керчевский до города Чайковский. СПб.: Изд-во ОАО «Иван Федоров», 2000. 98 с.

10. Атлас Пермской области. География. История. М.: Изд-во ДИК, 1999.48 с.

11. Базинская Е.Г. Результаты натурных исследований водохранилища-охладителя Старо-Бешевской ГРЭС / Е.Г. Базинская // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1967. Вып. 32. С. 174-194.

12. Бакастов С.С. Некоторые данные по донным температурам Рыбинского водохранилища в подледный период / С.С. Бакастов // Бюл. ин-та биол. водохранилищ. 1960. № 8-9. С. 62-66.

13. Балабанова З.М. Ириклинское водохранилище на р. Урале / З.М. Балабанова // Вопросы водного хозяйства и гидрологии Урала. Свердловск: Изд-во УФ АН СССР, 1961. Вып. I. С. 33-48.

14. Баланин B.B. Изменение ледового- режима водотоков в результате строительства.гидроузлов и вопросы продления навигации / В.В. Баланин // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1968. Вып. 42. С. 464-470.

15. Балков В.А. Методика<изучения- влияния- карста на сток рек (на примере Кунгурско-Иренского карстового района) / В.А. Балков // Тр. Всес. совещ: по методике изучения карста. Гидрология карста; Пермь, 1963. Вып. 8. С. 66-83.

16. Балков В.А. Факторы* и расчет минимального стока рек Урала / В.А. Балков // Геология и география. Пермь, 1963. С.59-60.

17. Балков В.А. Особенности колебаний> годового стока рек карстовых районов^Урала / В.А. Балков // География Пермской области. Пермь, 1966. Вып. 3. С. 156-168.

18. Балашова И.В. Изменение длительности навигационного периода на реках после образования водохранилищ / И.В. Балашова // Речной транспорт. 1961. № 9. С. 37-38.

19. Балашова!И.В. Сроки замерзания вновь созданных водохранилищ / И.В. Балашова, Н.Д. Ефремова // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1968. Вып. 42. С. 230-236.

20. Баранов В.А. Влияние ледообразования на солевой режим водохранилища / В.А. Баранов, И.А. Быстров // Водные ресурсы. 1973. № 4. С. 188-192.

21. Баранов В.А. Карты минимального стока рек Европейской территории СССР/В.А. Баранов; Л.Н. Попов,//Тр. ГГИ. 1966. Вып. 133. С. 112-147.

22. Бейлинсон М.М. Методика расчета таяния ледового покрова- водных объектов / М.М. Бейлинсон // Тр. Каз. регион. НИИ Госкомгидромета. 1983. № 80. С.72-78.

23. Бейлинсон М.М. Формирование и разрушение ледяного покрова на водотоках и водоемах Казахстана / М.М. Бейлинсон. Алма-Ата: Наука, 1989. 216 с.

24. Берденников В.П. Микроколебания ледяного покрова как показатель его напряженного состояния / В.П. Берденников, А.Г. Дерюгин, H.A. Хаминов // Тр. ГГИ. 1967. Вып. 148. С.64-71.

25. Берденников В.П. Методика изучения кинематики ледяного покрова / В.П. Берденников, А.Г. Дерюгин, Н.А. Хаминов // Тр. ГГИ. 1970. Вып. 184. С.23-42.

26. Березовская И.Н. Термические особенности проточных подогреваемых водоемов (на примере речного участка Нарвского водохранилища) / И.Н. Березовская, Т.А. Григорьева // Вопросы гидрологии суши: докл. конф. мол. ученых и спец. Л., 1985. С. 146-150.

27. Берлянт A.M. Геоиконика / A.M. Берлянт. М.: «Астрея», 1996. 208 с.

28. Берлянт A.M. ГИС «Черное море» / под ред. A.M. Берлянта, В.О. Мамаева, О.Р. Мусина. М., 1999. 60 с.

29. Бефани Н.Ф. Упражнения и методические разработки по гидрологическим прогнозам / Н.Ф. Бефани, Г.П. Калинин. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 390 с.

30. Борисенко В.М. Годовой термический цикл озера Кенон (водоема-охладителя ГРЭС) / В.М. Борисенко, М.П. Вологодин // Зап. Забайк. фил. Геогр. об-ва СССР. 1972. Вып. 62. С. 34-35.

31. Бравая Е.Б. Образование туманов испарения в естественных условиях и после сброса теплых вод / Е.Б. Бравая, Т.П. Ковалевская, С.Х. Куликова // Методы расчета прогнозов водных и климатических ресурсов. Пермь, 1978. С. 100-105.

32. Браславский А.П. Тепловое влияние объектов энергетики на водную среду / А.П. Браславский, М.Н. Кумарина, М.Е. Смирнова. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 252 с.

33. Бугаевский Л.Н. Геоинформационные системы: учеб. пособие для вузов / Л.Н. Бугаевский, В.Я. Цветков. М.: Златоуст, 2002. 222 с.

34. Бузин В.А. Заторы льда и заторные наводнения на реках / В.А. Бузин. СПб.: Гидрометеоиздат, 2004. 204 с.

35. Булатов С.Н. Методика расчета дат очищения ото льда проточных водохранилищ и прогноз очищения Камского водохранилища / С.Н. Булатов // Тр. ЦИП. 1961. Вып. 114. С.3-35.

36. Булатов С.Н. Расчеты и прогнозы дат очищения ото льда водохранилищ / С.Н. Булатов, В.В. Пиотрович // Тр. координац. совещ. по гидротехнике.1968. Вып. 42. С. 222-229.

37. Булатов С.Н. Расчет прочности тающего ледяного покрова и начала ветрового дрейфа льда / С.Н. Булатов // Тр. ГМЦСССР. 1970. Вып. 74.111 с.

38. Булатов С.Н: К расчету таяния ледяного покрова рек m водохранилищ? / . С.Н. Булатов // Тр. ГМЦ СССР. 1972. Вып. 49. С. 14-29.

39. Буторин Н.В. Гидрологические процессы и динамика водных масс в водохранилищах Волжского каскада / Н.В. Буторин. Л.: Изд-во «Наука»,1969. 320 с.

40. Буторин Н.В. О комплексных исследованиях Иваньковского водохранилища в районе Конаковской ГРЭС / Н.В. Буторин // Биология внутренних вод: информ. бюл: 1970. № 5. С. 81-83.

41. Буторин Н.В. Особенности вертикального распределения температуры воды в зоне влияния Конаковской ГРЭС / Н.В: Буторин // Биология; внутренних вод: информ. бюл. 1971. № 10. С. 66-71.

42. Буторин Н.В. Некоторые данные о влиянии Конаковской ГРЭС на температуру воды Иваньковского водохранилища / Н.В: Буторин, Т.Н. Курдина//Гидробиол. журн. 1968. № 3. С. 92-94.

43. Буторин Н.В. О распространении сбросных вод Конаковской ГРЭС в зависимости* от их расхода / Н.В". Буторин, Т.Н. Курдина // Биология внутренних вод: информ. бюл. 1972! № 14. С. 40-53.

44. Бутягин И.П. К оценке прочности льда при вскрытии / И.П. Бутягин // Гидротехническое стр-во. 1963. № 7. С. 41-43.

45. Бутягин, И.П. Прочность ледяного покрова, по экспериментальным исследованиям в натурных условиях / И.П. Бутягин, // Тр. координац. совещ. по гидротехнике: Л.: Энергия, 1964. Вып. X. С. 71-80.

46. Бутягин И.П. Прочность льда и ледяного покрова / И:П. Бутягин. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1966. 154 с.

47. Быдин Ф.И. Зимний режим рек и методы его изучения / Ф.И. Быдин // Исследования рек СССР. Л.: Изд-во ГГИ, 1933. Вып. V. 237 с.

48. Быдин Ф.И. Развитие некоторых вопросов в области ледового режима водоемов / Ф.И. Быдин // Тр. Ш Всес. гидрол. съезда. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. Т.Ш. С. 246-253.

49. Быков В:Д. Сток рек Урала / В.Д. Быков. М.: Изд-во МГУ. 1963. 143 с.

50. Вейнберг В.П. Лед / В.П. Вейнберг. Л.: Гостехиздат, 1940. 472 с.

51. Вендров С.Л. Проблемы преобразования речных систем / С.Л. Вендров. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 236 с.

52. Вендров С.Л. Роль водохранилищ в изменении природных условий / С.Л. Вендров, А.Б. Авакян, К.Н. Дьяконов, А.Ю. Ретеюм. М.: Изд-во «Знание», 1968. 45 с.

53. Владимиров А.М. Сток, рек; в» маловодный- период года5 / А.М-. Владимиров. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 296 с.62С Владимиров А.М. Гидрологические расчеты / А.М1 Владимиров: Ла: Гидрометеоиздат, 1990. 365 с.

54. Войтковский К.Ф. Механические свойства льда / К.Ф: Войтковский. М.: Изд-во АН СССР, 1960. 102 с.

55. Вологодин М П. Натурные исследования гидротермического режима водоема-охладителя Читинской ГРЭС / М.П. Вологодин // Зап. Забайкал. фил. Геогр. о-ва СССР. 1972. Вып. 62. С. 16-23.

56. Воронков П.П. Гидрохимическая характеристика поверхностных вод Североказахстанской области / П.П. Воронков // Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Л;: Гидрометеоиздат, 1960. Вып. 5. С. 180-211.

57. Воскресенский К.П. Норма и изменчивость годового стока рек Советского Союза/К.П. Воскресенский. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. 545 с.

58. Гвоздецкий Н.А. Физико-географическое районирование СССР / Н.А. Гвоздецкий. М.: Изд-во МГУ, 1968. С. 118-155.

59. Гинзбург Б.М: Вероятностные характеристики сроков замерзания и вскрытия рек и водохранилищ Советского Союза / Б.М. Гинзбург // Тр. ГМЦ СССР . 1973. Вып. 118. 110 с.

60. Гинзбург Б.М. Вероятностные характеристики сроков замерзания и вскрытия рек и водохранилищ Советского Союза / Б.М. Гинзбург // Тр. IV Всес. гидрол. съезда. 1976. Т. 7. С. 296-304.

61. Гинзбург Б.M. Методика расчетов и прогнозов разрушения льда на водохранилищах / Б.М. Гинзбург, И.В. Балашова // Тр. ЦИП. 1960. Вып. 100. С.3-64.

62. Гинзбург Б.М. О расчетах и прогнозах нарастания льда на волжских водохранилищах в начале ледостава / Б.М. Гинзбург, И.В. Балашова, М.Б. Пономарев // Тр. ГМЦ СССР. 1975. Вып. 140. С.17-31.

63. Гинзбург Б.М. Вековые изменения сроков появления льда на реках и их ( связь с изменениями климата / Б.М. Гинзбург, К.Н. Полякова, И.И.

64. Солдатова // Метеорология и гидрология. 1992. № 12. С.71-79.

65. Гинзбург Б.М. Многолетние колебания сроков замерзания и вскрытия рек в различных географических зонах / Б.М. Гинзбург, И.И. Солдатова // Метеорология и гидрология. 1996. № 6. С. 101-108.

66. Гинзбург Б.М. Ледовый режим рек России в условиях современного климата и его возможные изменения / Б.М. Гинзбург, И.Н. Гурова // Вестник Московского ун-та. Сер. географич. 2007. № 6. С. 31-35.

67. Глушков В.Г. Вопросы теории и методы гидрологических исследований. Географо-гидрологический метод /В.Г. Глушков. М.: Изд-во АН СССР, 1961. С. 70-75.

68. Горошков И.Ф. Гидрологические расчеты / И.Ф. Горошков. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 430 с.

69. ГОСТ 19179-73. Гидрология суши. Термины и определения. М., 1973. 23 с.

70. Готлиб Я.Л. Лед в водохранилищах и нижних бьефах ГЭС / Я.Л. Готлиб, Р.В. Донченко, АИ. Пехович, И.Н. Соколов. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 199 с.

71. Григорьев C.B. О некоторых определениях и показателях в озероведении / C.B. Григорьев // Тр. Карельского фил. АН СССР. Петрозаводск, 1959. Т. 18.

72. Давыдов Л.К. Водоносность рек СССР, ее колебания и влияние на нее физико-географических факторов / Л.К. Давыдов. Л.: Гидрометеоиздат, 1947. 161 с.

73. Давыдов Л.К. Гидрография СССР. Ч. 1. Общая характеристика вод / Л.К. Давыдов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1953. 184 с.

74. Данилова М.М. Геоботанические районы Пермской области / М.М. Данилова // Докл. IV Всеурал. совещ. по физико- и экономико-географическому районированию: Пермь, 1958. С. 60-63.

75. Данович Д.А. Анализ минимального стока и обусловливающих его факторов на примере рек Белорусской ССР / Д.А. Данович // Тр. ГГИ. 1950. Вып. 27 (81). С. 96-130.

76. Двинских С.А. К расчету ветровых волн в условиях Камского водохранилища / С.А. Двинских // Гидрология и метеорология / Пермь, Перм. ун-т. 1974а. Вып. 7. С. 76-86.

77. Двинских С.А. Номограммы для расчета высот волн в глубоководных зонах водохранилищ / С.А. Двинских // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. Л.: Энергия, 19746. Вып. 96. С. 147-150.

78. Девяткова Т.П. Внутригодовое распределение стока рек бассейна Верхней Камы / Т.П. Девяткова // Гидрология и метеорология. Пермь, 1968. Вып. 3. С. 12-20.

79. Девяткова Т.П. О методике расчета теплового баланса долинных водохранилищ / Т.П. Девяткова, И.К. Мацкевич // Вопросы гидрометеорологии Урала: Межвуз. сб. науч. тр. Пермь, 1984. С. 15-21.

80. Дерюгин А.Г. Исследование снежного льда / А.Г. Дерюгин // Тр. ГГИ. 1970. Вып. 184. С. 43-93.

81. Дерюгин А.Г. Ледовые и термические исследования на Нарвском водохранилище в 1963-1965гг. / А.Г. Дерюгин А.Г, И.Е. Козицкий // Тр. ГГИ. 1968. Вып. 159. С. 34-41.

82. Донченко Р.В. Интенсивность нарастания толщины льда на реках и водохранилищах / Р.В. Донченко // Тр. ГГИ. 1968. Вып. 159. С. 42-55.

83. Донченко Р.В. Ледовый режим водохранилищ СССР / Р.В. Донченко // Тр. ГГИ. 1971. Вып. 187. С. 3-108.

84. Донченко P.B. Оценка изменений ледового режима на зарегулированных участках рек / Р.В. Донченко // Симпоз. «Лед и его воздействие на гидротехнические сооружения»: доп. материалы. Л., 1973. С. 172-175.

85. Донченко Р.В. Тепловой баланс и ледовый режим водохранилищ / Р.В. Донченко // Гидрология озер и водохранилищ. 4.2. М.: Изд-во МГУ, 1975. С. 96-109.

86. Донченко Р.В. Закономерности формирования и разрушения ледяного покрова в нижних бьефах ГЭС / Р.В. Донченко // Ледотермические явления и их учет при возведении и эксплуатации гидроузлов и гидротехнич. сооружений. Л., 1979. С. 3-5.

87. Донченко Р.В. Ледовый режим рек СССР / Р.В. Донченко. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 247 с.

88. Дружинин B.C. Методы статистической обработки гидрометеорологической информации: учеб. пособие / B.C. Дружинин, A.B. Сикан. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2001. 168 с.

89. Дубников А.Н. Натурные исследования термического режима водохранилища-охладителя Сургутсткой ГРЭС / А.Н. Дубников // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1977. № 115. С. 129-132.

90. Дубровин Л.И. Новые данные к гидрометеорологической характеристике Камского водохранилища / Л.И. Дубровин // Докл. IV Всеурал. совещ. по физико- и экономико-географическому районированию. Пермь, 1958. Вып. 1. С. 46-51.

91. Дубровин Л.И. Камское водохранилище / Л.И. Дубровин, Ю.М. Матарзин, И.А. Печеркин. Пермь: Перм. кн. изд-во, 1959. 159 с.

92. Дунин-Барковский И.В. Теория вероятностей и математическая статистика в технике / И.В. Дунин-Барковский, Н.В. Смирнов. М.: Гос. изд-во техн.-теорет. лит-ры, 1955. 556 с.

93. Дьяконов К.Н. Влияние существующих и проектируемых водохранилищ на произрастание прибрежных лесов в связи с изменениями гидрогеологических и климатических условий: автореф. дис. . канд. геогр. наук / К.Н. Дьяконов. М., 1968. 24 с.

94. Ежегодные данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Ч. 2. Озера и водохранилища. Т. 1, вып. 25. Бассейн Каспийского моря (без Кавказа и Средней Азии). Бассейн р. Камы. 1987. С. 297-314.

95. Ергин В.П. Влияние минерализации и некоторых природных факторов на прочностные свойства пресноводных объектов / В.П. Ергин // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. Л.: Энергия, 1973. Вып. 81 (доп). С. 133-137.

96. Ергин В.П. Об оценке влияния природных факторов на прочность тающего ледяного покрова рек и водоемов / В.П. Ергин // Тр. Зап.-Сиб. регион. НИИ. 1981. № 51. С. 29-38.

97. Ефремова Н.Д. Метод долгосрочного прогноза сроков начала ледостава на Камском водохранилище / Н.Д. Ефремова // Тр. ЦИП. 1960. Вып. 100. С. 80-92.

98. Ефремова Н.Д. Методика долгосрочного прогноза начала ледостава на Камском водохранилище / Н.Д. Ефремова // Тр. ЦИП. 1965. Вып. 151. С. 34-35.

99. Жадин В.И. Реки, озера и водохранилища СССР / В.И. Жадин, С.В. Герд. М.: Учпедгиз, 1961. 600 с.

100. Зайков Б.Д. Очерки по озероведению / Б.Д. Зайков. Л.: Гидрометеоиздат, 1955. 272с.

101. Знаменщиков Г.И. Исследование, некоторых вопросов картометрии методами моделирования: автореф. дис. . докт. техн. наук / Г.И. Знаменщиков. М.; МИИГАиК. 1965. 33 с.

102. Информационная база банка данных «Гидрология реки и каналы». Обнинск, 1987.

103. Казаков A.M. Боткинское водохранилище / A.M. Казаков, М.В. Муравейская. Пермь, Перм. кн. изд-во. 1961. 55 с.

104. Казанцев Г.В. Сезонные колебания стока на юге Европейской части СССР / Г.В. Казанцев // Исследование рек СССР. Вып. УШ. Л.: Изд-во ГГИ, 1936.

105. Калинин В.Г. О поперечных деформациях ледяного покрова при сработке водохранилищ / В.Г. Калинин // Тез. докл. науч.- практ. конф. «Методологические аспекты гидрологии и водной экологии Урала». Пермь, 1990. С. 23-25.

106. Калинин В.Г. Особенности пространственной и временной динамики формирования ледовых явлений на Камском водохранилище: автореф. дис. . канд. геогр. наук/В.Г. Калинин. Пермь, 1993. 16 с.

107. Калинин В.Г. Тепловое воздействие сбросов Пермской ГРЭС на ледово-термический режим Камского водохранилища / В.Г. Калинин. Деп. в ВИНИТИ 18.04.94 № 922-В94. 10 с.

108. Калинин В.Г. О методике определения некоторых характеристик ледовых явлений на водохранилищах / В.Г. Калинин // Метеорология и гидрология. 1995. № 1. С. 114-116.

109. Калинин В.Г. Ледовый режим / В.Г. Калинин // Актуальные вопросы гидрологии и гидрохимии Камского водохранилища / Перм. ун-т. Пермь, 2004. С. 148-166.

110. Калинин В.Г. О внутригодовом распределении речного стока на территории водосбора Боткинского водохранилища / В.Г. Калинин // Вопросы физической географии и геоэкологии Урала: межвуз. сб. науч. тр. / Перм. ун-т. Пермь, 2006а. С. 128-135.

111. Калинин В.Г. Особенности пространственного распределения зимнего стока рек водосбора Боткинского водохранилища / В.Г. Калинин // Гидрология и гидроэкология Западного Урала: сб. науч. тр. / Перм. ун-т. Пермь, 20066. С. 62-76.

112. Калинин В.Г. Влияние морфометрии на формирование площадей осушки в процессе зимней сработки на водохранилищах камского каскада / В.Г. Калинин // Метеорология и гидрология. 20076. № 7. С. 98-104.

113. Калинин В.Г. Формирование осенних ледовых явлений на Боткинском водохранилище / В.Г. Калинин, К.Д. Микова // География и регион. IV. Гидрология и охрана водных ресурсов: материалы междунар. науч. -практ. конф. / Перм. ун-т. Пермь, 2002. С. 83-86.

114. Калинин В.Г. О физико-статистических зависимостях сроков появления ледовых явлений на Камском водохранилище / В.Г. Калинин, К.Д. Микова // Материалы всерос. науч.-практ. конф. «Современные проблемы исследований водохранилищ». Пермь, 2005а. С. 43-47.

115. Калинин В.Г. Особенности расчета теплосодержания водных масс Боткинского водохранилища в осенний период / В.Г. Калинин, К.Д. Микова//Географический вестник. Пермь, 2006а. С. 73-75.

116. Калинин В.Г. О зависимостях сроков наступления ледовых явлений и критериях их оценки (на примере камских водохранилищ) / В.Г. Калинин, К.Д. Микова // Метеорология и гидрология. 20066. № 12. С. 96-100.

117. Калинин В.Г. Некоторые аспекты применения ГИС-технологий в гидрологии / В.Г. Калинин, C.B. Пьянков // Метеорология и гидрология. 2000. № 12. С. 71-78.

118. Калинин В.Г. О точности определения морфометрических характеристик водохранилищ / В.Г. Калинин, C.B. Пьянков // Вопросы физическойгеографии и геоэкологии Урала: межвуз. сб. науч. тр. / Перм. ун-т. Пермь, 2002а. С. 121-125.

119. Калинин В.Г. Гидрологическая геоинформационная система «Бассейн Боткинского водохранилища» / В.Г. Калинин, C.B. Пьянков, // Метеорология и гидрология. 20026. № 5: С. 95-100.

120. Калинин В.Г. Использование гидрографических характеристик рек и их бассейнов в гидрологических расчетах /В.Г. Калинин, C.B. Пьянков // Метеорология и гидрология: 2002в. № 11. С. 75-80.

121. Калинин В.Г. К вопросу о влиянии рельефа на сток рек Боткинского водохранилища / В.Г. Калинин, C.B. Пьянков // Метеорология и гидрология. 20046. № 3. С. 98-104.

122. Калинин В.Г. Гидрологическая ГИС водохранилищ и особенности ее структуры / В.Г. Калинин, C.B. Пьянков // Современные географические исследования: сб. науч. тр. /Перм. ун-т. Пермь, 2006. С. 143-150.

123. Калинин В.Г. Влияние морфометрии водохранилищ на процессы теплообмена и ледообразования / В.Г. Калинин, H.A. Трофимов // Метеорология и гидрология. 1996. № 8. С. 110-115.

124. Калинин В.Г. О выборе необходимой продолжительности периода наблюдений ледового режима рек / В.Г. Калинин, H.A. Трофимов // Метеорология и гидрология. 2001. № 8. С. 78-88.

125. Калинин Г.П. Проблемы глобальной гидрологии / Г.П. Калинин. JL: Гидрометеоиздат, 1968. 377 с.

126. Калинин Г.С. Климатические характеристики / Г.С. Калинин // Краткий справочник для гидрологических расчетов на реках Западного Урала (Водосбор Боткинского водохранилища). Пермь, 1966. С. 21-31.

127. Калинин Г.С. Ледовые явления на реках водосбора Боткинского водохранилища и влияние на них физико-географических факторов и атмосферной циркуляции: дис. . канд. геогр. наук/Г.С. Калинин. Пермь, 1974. 213 с.

128. Карнович В.H. Заторы и( зажоры льда, методы прогнозов и борьбы с ледовыми затруднениями при- строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений / В.Н. Карнович // Изв. ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, 1997. Т. 230. Ч. 2. С. 34-46.

129. Кеммерих А.О. Сток рек Урала / А.О. Кеммерих // Проблемы физической ^ географии «Урала». М.: Изд-во МГУ, 1966. С. 143-154.

130. Козицкий И.Е. Экспериментальное определение временного сопротивления весеннего льда растяжению в неоднородном поле напряжений / И.Е. Козицкий // Тр. ГГИ. 1980. Вып. 270. С. 78-87.

131. Козицкий И.Е. О механизме разрушения ледяного покрова рек и каналов / И.Е. Козицкий // Тр. ГГИ. 1982. Вып. 287. С. 32^12.

132. Козлов Д.В. Лед пресноводных водоемов и водотоков / Д.В. Козлов. М.: Изд-во МГУП, 2000. 263 с.

133. Коколия Т.Г. Комплексные исследования водохранилищ-охладителей ГЭС / Т.Г. Коколия // Симпозиум по влиянию подогретых вод теплоэлектростанций на гидрологию и биологию водоемов. Борок, 1971. С. 61-74.

134. Комаровский А.Н. Действие ледяного покрова на сооружения и борьба с ними/А.Н. Комаровский. Л.: Госэнергоиздат, 1932. 56 с.

135. Комлев A.M. Минимальный сток рек Западной Сибири и методика его расчета / A.M. Комлев // Тр. Новосиб. регион, гидрометцентра. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. Вып. 4. 53 с.

136. Комлев А.М. Исследования и расчеты зимнего стока рек (на примере Западной Сибири) / A.M. Комлев // Тр. Зап.-Сиб. регион, науч. иссл. гидромет. ин-та. М.: Гидрометеоиздат, 1973. Вып. 9. 200 с.

137. Комлев A.M. К методике оценки минимального стока неизученных малых рек Пермской области / A.M. Комлев // Вопросы гидрометеорологии Урала. Пермь, 1984. С. 47-58.

138. Комлев А.М. О показателях многолетней изменчивости годового стока рек / А.М. Комлев // География и природные ресурсы. 1989. № 4. С. 112-116.

139. Комлев A.M. Закономерности формирования речного стока: учеб. пособие / A.M. Комлев / Пермь: Изд-во Перм. ун-та., 1992. 119 с.

140. Комлев A.M. Методы5 расчетов речного стока: учеб. пособие / A.M. Комлев. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 1997. 83 с.

141. Комлев A.M. Закономерности формирования и методы расчетов речного стока/А.М1 Комлев. Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 2002. 163 с.

142. Комлев A.M. Минимальный сток рек Пермской области* Комлев / А.М>. Комлев, А.Г. Миков // Комплексные исследования рек и водохранилищ Урала: межвуз. сб. науч. тр. Пермь, 1983. С. 102-108.

143. Коновалова Н.В. Введение в? ГИС / Н.В. Коновалова, Е.Г. Капралов. Петрозаводск: ООО «Библион», 1997. 160 с.

144. Кореньков В.А. О влиянии-солнечной радиации на« снижение прочности речного льда в весенний период / В.А. Кореньков // Сб. науч. работ Сиб. фил. ВНИИГа. Новосибирск, 1968. Вып. 2\ С. 12-18.

145. Кореньков- В.А. Натурные исследования ледотермического режима в бьефах Красноярской ГЭС / В.А. Кореньков, В.Ф. Москалец // Экологические исследования водоемов Красноярского края. Красноярск, 1983. С. 51-57.

146. Коржавин К.Н. Воздействие льда на инженерные сооружения / К.Н. Коржавин. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1962. 204 с.

147. Коржавин К.Н. Особенности физико-механических свойств пресноводного льда / К.Н. Коржавин // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1964. Вып. X. С. 18-26.

148. Коротаев Н.Я. Почвы Пермской области /Н.Я. Коротаев. Пермь, 1962. 278 с.

149. Космаков И.В. Термический и ледовый режим в верхних и нижних бьефах высоконапорных гидроэлектростанций на Енисее / И.В. Космаков. Красноярск: КЛАРЕТИАНУМ, 2001.144 с.

150. Кошкарев A.B. Региональные геоинформационные системы / A.B. Кошкарев, В.П. Каракин. М.: Наука, 1987. 126 с.

151. Кошкарев A.B. Геоинформатика / A.B. Кошкарев, B.C. Тикунов. М.: Картгеоиздат-Геодезиздат, 1993. 213 с.173: Краткий1 справочник для гидрологических расчетов на реках Западного Урала (водосбор Боткинского водохранилища). Пермь, 1966. 160 с.

152. Крицкий G.H. Зимний термическийфежим водохранилищ, рек и каналов / С.Н. Крицкий, М.Ф. Менкель, К.И. Россинский. М-.: Госэнергоиздат, 1947. 155 с.

153. Крицкий' С.Н. Гидрологические основы речной гидротехники» / С.Н. Крицкий, М.Ф. Менкель, К.И. Россинский. М.: Изд-во АН СССР, 1950: С. 98-137.

154. Кувшинова К.В. Климат. Основные*особенности / К.В. Кувшинова // Урал и Приуралье. М.: Изд-во АН СССР, 1968. С. 82-117.

155. Кузин П.С. Классификация рек и гидрологическое районирование / П.С. Кузин. JL: Гидрометеоиздат, 1960. 455 с.

156. Курдов А.Г. Метод расчета коэффициента вариации минимального стока / А.Г. Курдов // Сб. работ Свердловской ГМО. Свердловск, 1968. Вып. 6. С. 129-138.

157. Курдов А.Г. Минимальный сток рек / А.Г. Курдов. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1970. 251 с.

158. Лавров^ В.В. Деформация, и прочность льда / В.В. Лавров. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 206 с.

159. Лапшин Г.Н. Натурные исследования, водохранилищ-охладителей / Г.Н. Лапшин, H.H. Терентьев // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1967. Выш 32: С. 149-174.

160. Линник В.Г. Построение геоинформационных систем в физической географии / В.Г. Линник. М., Изд-во МГУ, 1990. 80 с.

161. Лисер И.Я. О закономерностях весеннего заторообразования на участках выклинивания водохранилищ (по исследованиям на водохранилище Новосибирской ГЭС) / И.Я. Лисер // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1968. Вып. 42. С. 237-246.

162. Литвинов A.C. О формировании и устойчивости слоя скачка в Мошковичском заливе Иваньковского водохранилища / A.C. Литвинов // Биология внутренних вод: информ. бюл. 1973. № 19. С. 49-53.

163. Литвинов A.C. О расчете длины и глубины клина холодной воды в Мошковичском заливе Иваньковского водохранилища / A.C. Литвинов // Биология внутренних вод: информ. бюл. 1973. № 19. С. 56-59.

164. Литвинов A.C. О структуре поля температуры поверхностного слоя воды в районе сброса подогретых вод Конаковской ГРЭС / A.C. Литвинов, М.Д. Исаев // Биология внутренних вод: информ. бюл. 1974. № 21. С. 63-66.

165. Лифанов И.А. Организация чаши водохранилища (затопления и подтопления в гидротехническом строительстве) / И.А. Лифанов. М.: Госэнергоиздат, 1946. 224 с.

166. Лукьянчикова О.Г. Геоинформационная система гидрологического назначения в Самарской области / О.Г. Лукьянчикова, Ф.Ю. Васильчиков, Л.К. Ульянкина// ArcReview, 2006. № 1 (36).

167. Лурье И.К. Геоинформатика. Учебные геоинформационные системы / И.К. Лурье. М.: Изд-во МГУ, 1997. 115 с.

168. Лурье И.К. Основы геоинформатики и создание ГИС. Ч. I. Дистанционное зондирование и географические информационные системы / И.К. Лурье / под. ред. A.M. Берлянта. М., 2002. 140 с.

169. Майкл Н. ДеМерс. Географические информационные системы. Основы / Майкл Н. ДеМерс; пер. с англ. М.: Дата +, 1999. 491 с.

170. Макаров А.И. О классификации водоемов (водохранилищ) / А.И. Макаров, В.А. Вейнерт // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1976. Вып. 107. С. 8-11.

171. Макаров А.И. Исследования и методы определения основных характеристик гидротермического режима в ближней зоне водоемов-охладителей / А.И. Макаров, Ю.А. Виноградов. Деп. в Инфорэнерго 10.02.86. № 2058-ЭН. 52 с.

172. Максимович Г.А. Опыт геоморфологического районирования Пермской области / Г.А. Максимович // Зап. Перм. отд. Геогр. об-ва СССР. Пермь, 1960. Вып. 1. С. 5-24.

173. Максимович Г.А. Химический состав льда озер (и прудов) / Г.А. Максимович, Р.В. Ященко // Химическая география и гидрохимия. 1962. Вып. 2(3). С. 101-106.

174. Матарзин Ю.М. Некоторые гидрографические характеристики рек бассейна Верхней Камы / Ю.М. Матарзин // Тез. докл. геогр. ф-та Перм. ун-та. Пермь, 1957.

175. Матарзин Ю.М. Минимальный сток рек водосбора Боткинского водохранилища / Ю.М. Матарзин // Докл. IV Всеурал. совещ. по физико-и экономико-географическому районированию. Пермь, 1958. С. 26-29.

176. Матарзин Ю.М. Водосбор и сток рек, питающих Камское водохранилище / Ю.М<. Матарзин // Камское водохранилище. Пермь: Перм. кн. изд-во, 1959. 159 с.

177. Матарзин Ю.М. Гидрология Камского водохранилища: автореф. дис. . канд. геогр. наук/Ю.М. Матарзин. М., 1961. 24 с.

178. Матарзин Ю.М. Влияние Камского водохранилища на температуру воздуха окружающей территории / Ю.М. Матарзин // Учен. зап. Перм. унта. 1963. Т. 23, вып. 3. С. 76-79.

179. Матарзин Ю.М. О комплексных общегеографических исследованиях водохранилищ / Ю.М. Матарзин // Учен. зап. Перм. ун-та. 1967. Вып. 2, № 169. С. 85-94.

180. Матарзин Ю.М. Проблема комплексных географо-гидрологических исследований формирования крупных водохранилищ и их влияние наприроду и хозяйство: автореф. дис. . докт. геогр. наук / Ю.М. Матарзин. Пермь, 1971.46 с.

181. Матарзин Ю.М. Гидрология водохранилищ: учебн. / Ю.М. Матарзин. Пермь, 2003. 296 с.

182. Матарзин Ю.М. Специфика водохранилищ и их морфометрия / Ю.М. Матарзин, Б.Б. Богословский, И.К. Мацкевич. Пермь, 1977а. 66 с.

183. Матарзин Ю.М. Гидрологические процессы в водохранилищах / Ю.М. Матарзин, Б.Б. Богословский, И.К. Мацкевич. Пермь, 19776. 86 с.

184. Матарзин Ю.М. Районирование Камского водохранилища по условиям волнообразования / Ю.М. Матарзин, С.А. Двинских // Гидрология и метеорология. Пермь, 1974. Вып. 7. С. 67-76.

185. Матарзин Ю.М. О трансформации ветровых волн на мелководье водохранилища / Ю.М. Матарзин, С.А. Двинских // Гидрология и метеорология. Пермь, 1977. Вып. 8. С. 48-55.

186. Матарзин Ю.М. Ледово-термический режим Камского водохранилища в районе влияния сброса подогретых вод Пермской ГРЭС / Ю.М. Матарзин, В.Г. Калинин // Водные ресурсы. 1996. № 6. С. 679-683.

187. Матарзин Ю.М. О возможности прогноза ледовых явлений на Камском водохранилище / Ю.М. Матарзин, Т.П. Макарова // Учен. зап. Перм. унта, 1962. Т.21, № 3. С.121-127.

188. Матарзин Ю.М. Вопросы морфометрии и районирования водохранилищ / Ю.М. Матарзин, И.К. Мацкевич // Вопросы формирования водохранилищ и их влияния на природу и хозяйство. Пермь, 1970. С. 27-45.

189. Матарзин Ю.М. Гидролого-морфологическое районирование равнинных водохранилищ долинного типа / Ю.М. Матарзин, Ю.И. Новосельский // Водные ресурсы. 1983. № 3. С. 84-93.

190. Матвеев В.М. Уточнение водного баланса Камского водохранилища за 1957-1974 гг. путем использования модульных коэффициентов при подсчете бокового притока с неосвещенной части водосбора / В.М. Матвеев. Пермь: Пермская ГМО, 1976. 58 с.

191. Материалы, к плану эксплуатации водного хозяйства Камской. ГЭС (кривые объемов и площадей Камского водохранилища). М.: Всес. гос. ин-т Гидроэнергопроект, 1959. 67 с.

192. Мацкевич И.К. Особенности гидрологии Боткинского водохранилища в связи с его положением в каскаде: дис. . канд. геог. наук / И.К. Мацкевич. Пермь, 1973. 223 с.

193. Мацкевич И.К. Гидрологический режим водохранилища / И.К. Мацкевич, Ю.М. Матарзин, // Водохранилище Боткинской ГЭС на р. Каме. Пермь, 1968. 203 с.

194. Маэно Н. Наука о льде / Н. Маэно. М.: Мир, 1988. 229 с.

195. Международное руководство по методам расчета основных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 247 с.

196. Мельникова Г.Л. Исследование режима мелководий равнинных водохранилищ лесной зоны: автореф. дис. . канд. геогр. наук / Г.Л. Мельникова. М., 1966. 24 с.

197. Мельчаков Л.Ф. Климатическая, характеристика в погодах Пермской и Свердловской областей за летне-осенний период / Л.Ф. Мельчаков // Вопросы климата Урала. Свердловск, 1958. С. 20-37.

198. Методические указания Управлениям Гидрометслужбы № 56. Картометрические работы для получения гидрографических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 97 с.

199. Методические рекомендации к составлению Справочника по водным ресурсам СССР. Меженный (низкий) сток. Л.: Изд-во ГГИ, 1962. Вып. 8.

200. Микова К.Д. Ледовый режим ^Боткинского водохранилища и методики его прогноза: автореф. дис. . канд. геогр. наук / К.Д. Микова. Пермь, 2007а. 23 с.

201. Микова К.Д. Ледовый режим Боткинского водохранилища и методики его прогноза: дис. . канд. геогр. наук/К.Д. Микова. Пермь, 20076. 200 с.

202. Микова К.Д. Исследование закономерностей нарастания толщины ледяного покрова на Боткинском водохранилище / К.Д. Микова, В.Г. Калинин // Гидрология и гидроэкология Западного Урала: сб.науч. тр./ Перм. ун-т. Пермь, 2006а. С. 50-54.

203. Микова К.Д. Закономерности весеннего разрушения ледяного покрова.на Боткинском водохранилище / К.Д. Микова, В.Г. Калинин // Проблемы географии Урала и сопредельных территорий: материалы межрегион, науч. практ. конф. Челябинск, 20066. С. 81-83.

204. Микова К.Д. Структура ледового покрова на Боткинском водохранилище / К.Д. Микова, В.Г. Калинин // Современные проблемы водохранилищ и их водосборов: тр. междунар. науч. практ. конф. В 3 т. / Перм. ун-т. Пермь, 2007. Т. I. С. 97-100.

205. Микова К.Д. К вопросу о расчете длины полыньи в нижнем бьефе Камской ГЭС / К.Д. Микова, В.Г. Калинин // Тез. всерос. науч. конф. «Современные проблемы гидрологии». Томск, 2008. С. 22.

206. Мишон В.М. Гидрофизика / В.М. Мишон. Воронеж: Изд-во Воронеж, унта, 1979. С. 219-274.236i. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Бассейн реки Камы. Т. 1, вып. 25. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 707 с.

207. Молчанов И.В. О строении и структуре озерного льда в связи с метеорологическими условиями / И.В. Молчанов // Изв. Росс, гидрол. инта. 1964. №> 14. С. 68-91.

208. Назаров H.H. География Пермского края: учеб. пособие / H.H. Назаров; Перм. ун-т. Пермь, 2006. Ч. 1. Природная (физическая) география. 139 с.

209. Наставление по службе прогнозов. Разд. Ш. Ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. 362 с.

210. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. Вып. 7. Ч. 1. С. 149-194.

211. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3. Многолетние данные. Вып. 9. Ч. 1-6. Пермская, Свердловская, Челябинская, Курганская области, Башкирская АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 556 с.

212. Никулин П.И. Особенности режима уровней и сгонно-нагонных явлений акваторий, заливов и устьев рек Куйбышевского водохранилища / П.И. Никулин // Изв. Казанского филиала АН СССР. Сер. энергетики и водного хозяйства. Казань, 1961. Вып. 3. С. 240-255.

213. Никулин П.И. Уровенный режим Куйбышевского водохранилища и изображение его на картах водоема / П.И. Никулин, И.В. Пицик, А.Ф. Троицкая // Сб. работ Комсомольской ГМО. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. Вып. 7. С.16-45.

214. НКФ «Волга», http://volgaltd.ru. 2005.

215. Норватов A.M. Минимальный сток малых рек Европейской территории СССР / A.M. Норватов // Тр. ГГИ. 1956. Вып. 52. С. 42-106.

216. Носков В.М. О возможности поступления нагретых вод в водозабор строящейся Ново-Пермской ГРЭС / В.М. Носков, В.П. Тихонов. М., 1979. Деп. в ВИНИТИ 17.12.79. №4281-79. 10 с.

217. Носков В.М. Изменение условий рекреации при тепловом заргязнении Пермской ГРЭС / В.М. Носков, Г.А. Морозова // Естественные науки -народному хозяйству: тез. докл. Пермь, 1988. С. 136-137.

218. Носков В.М. Формирование термического режима долинного водохранилища с учетом его морфологии и морфометрии: автореф. дис. . канд. геогр. наук/В.М. Носков. Пермь, 1989. 16 с.

219. НПЦ «Мэп Мейкер». http://mapmakers.ru. 2006.

220. ОАО «ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева», http://www.vniig.ru. 2004.

221. Огиевский A.B. Гидрология« суши: / A.B. Огиевский; Mi: Изд-во сел ьхозлит, 1952. 515; с.252: Од1 юдворец П.Д. Минимальный сток рек на территории Азиатской части-СССР / П.Д. Однодворец // Тр. ГГИ. 1938. №

222. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. СИ 33-101-2003: одобрен Госстроем России 26.12.2003. М.: Госстрой России, 2004. 99 с.

223. Основные положения правил использования водных ресурсов Камского (Пермского) и Боткинского водохранилищ на р. Каме. М., 1965. 42 с.

224. Островский Г.М. О густоте: речной; сети Среднего Урала, и Приуралья / Г.М: Островский // Учен. зап. Перм: ун-та; № 146. 1966. С. 50-54.

225. Островский Г.М. О распределении минимального стока рек Среднего Урала и Приуралья / Г.М. Островский // Сб. работ Свердловской ГМО. Свердловск, 1967. Вып. 6. С. 3-24.

226. Островский Г.М. О соотношении летнего и зимнего минимального стока рек Среднего Урала и Приуралья / Г.М. Островский // Сб. работ Свердловской ГМО. Свердловск, 1967. Выт 6. С. 70-76.

227. Островский Г.М. Факторы формирования и расчет минимального стока рек Урала / Г.М. Островский // Сб. работ Свердловской ГМО: Свердловск, 1968. Вып. 7. С. 3-41.

228. Отчет о научно-исследовательской работе: Разработать и внедрить мероприятия по улучшению качества воды Камского водохранилища путем влияния на хозяйственную деятельность в пределах водосбора. ЕНИ при ПГУ. Пермь, 1990. С. 99-118.

229. Отчет по-обобщению»материалов наблтодений за скоростным режимом на Боткинском*водохранилище за 1962-1996 гг. / Перм. ЦГМ. Пермь, 1997. 110 с.

230. Отчет по программе специализированных гидрометеорологических-наблюдений на Камском водохранилище в зоне влияния сбросов Пермской ГРЭС / Перм. ЦГМ. Пермь, 1985. 112 е.; 1986. 118 е.; 1987. 92 е.; 1988.113 е.; 1989.97 с.

231. Панов Б.П. Зимний режим рек СССР / БД Панов. Л.: Изд-во ЛГУ, 1960.239 с.

232. Паундер Э:Р. Физика льда / Э.Р. Паундер. М.: Мир, 1967. 189 с.

233. Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника / И.С. Песчанский. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 462 с.

234. Петров Г.Н. Особенности формирования подтопленных земель крупными» водохранилищами и возможности их прогноза / Г.Н. Петров*// Тр. координац. совещ. по гидротехнике: Л., Изд-во «Энергия», 1970. Вып. 59. С. 94-99.

235. Пехович А.И. Основы гидроледотермики / А.И. Пехович: Л.: Энергоатомиздат, 1983. 199 с.

236. Печеркин И.А. Геодинамика побережий камских водохранилищ. Ч. П / И.А. Печеркин. Пермь, 1969. 308 с.

237. Печеркин И.А. О гидрохимической стратификации льда / И.А. Печеркин, Э.А. Бурматова // Химическая география и гидрохимия. 1962. Вып. 2(3). С. 61-63.

238. Печеркин И.А. О гидрохимии льда камских водохранилищ / И.А. Печеркин, Э.А. Бурматова // Химическая география и гидрохимия. 1964. Вып. 3. С. 31-42.

239. Печеркин И.А. Химизм речных вод Камского бассейна / И.А. Печеркин, Г.С. Калинин // Краткий справочник для гидрологических расчетов нареках Западного Урала (Водосбор Боткинского водохранилища). Пермь, 1966. С. 83-97.

240. Пиотрович В.В. Образование и стаивание льда на озерах и водохранилищах и расчет сроков ледостава / В.В. Пиотрович. JL: Гидрометеоиздат, 1958. 192 с.

241. Пиотрович В.В. Методика долгосрочного прогноза сроков очищения ото льда водохранилищ Сталинградской, Волжской и Цимлянской ГЭС /В.В. Пиотрович // Тр. ЦИП. 1959. Вып. 84. С. 99-114.

242. Пиотрович В.В. Методика расчета максимальной толщины льда на водохранилищах / В.В. Пиотрович // Тр. ЦИП. 1963. Вып. 130. С. 3-86.

243. Пиотрович В.В. Расчет толщины ледяного покрова на водохранилищах по метеорологическим элементам / В.В. Пиотрович // Тр. ГМЦ СССР. 1968. Вып. 18. 185 с.

244. Пиотрович В.В. Расчет нарастания кристаллического и снежного льда на примере Клязьминского водохранилища / В.В. Пиотрович // Тр. ГМЦ СССР. 1970. Вып. 67. С. 50-98.

245. Пиотрович В.В. Об условиях образования снежного льда на водохранилищах / В.В. Пиотрович // Тр. ГМЦ СССР. 1972. Вып. 112. С. 77-89.

246. Пиотрович В.В. Расчет толщины ледяного покрова на реках и водохранилищах для целей прогноза ледовых явлений /В.В. Пиотрович, В .Я. Аминева // Тр. IV Всес. гидрол. съезда. Л., 1975. Т. 7. С. 288-295.

247. ПО «Эколог Водные ресурсы 3.0». http://www.integral.ru.

248. Поляков Б.В. Определение связи между подземными водами и поверхностным стоком /Б.В. Поляков // Тр. ЦИП. 1947. Вып. 2 (29). С. 64-112.

249. Полякова К.Н. Долгосрочный прогноз прочности тающего ледяного покрова в весенний период на Волгоградском водохранилище / К.Н. Полякова// Тр. ГМЦ СССР. 1974. Вып. 184. С. 64-72.

250. Пономарев В.И. К характеристике ветро-волнового режима Камских водохранилищ / В.И. Пономарев // Сб. работ Свердловской ГМО. Свердловск, 1970. Вып. U.C. 202-225.

251. Пономарев М.Б. Расчет нарастания льда на Куйбышевском водохранилище для целей краткосрочных прогнозов / М.Б. Пономарев // Тр. ГМЦСССР. 1974. Вып. 184. С. 73-77.

252. Пономарев М.Б. Расчеты нарастания льда на водохранилищах Волжского каскада / М.Б. Пономарев // Тр. ГМЦ СССР. 1978. № 208. С. 99-103.

253. Пособие по определению гидрологических характеристик. JI.: Гидрометеоиздат, 1984. 448 с.

254. Прокачева В.Г. Загрязненность среды и ледовый режим рек и озер в зоне влияния города / В.Г. Прокачева, В.Ф. Усачев // Метеорология и гидрология. 1988. № 2. С. 74-80.

255. Проскуряков Б.В. Метод прогноза температуры воды в естественных водоемах / Б.В. Проскуряков, Д.Н. Бибиков // Изв. ВНИИГ. 1935. № 16. С. 65-75.

256. Проскуряков Б.В. Метод определения напряжений ледяного покрова и опыт его применения /Б.В. Проскуряков, В.П. Берденников // Тр. ГГИ. 1971. Вып. 184. С. 3-22.

257. Пространственно-временные колебания стока рек СССР / под ред. А.В.Рождественского. Д.: Гидрометеоиздат, 1988. 376 с.

258. Пьянков C.B. Опыт создания цифровой модели дна водохранилища (на примере Камского) / C.B. Пьянков, В.Г. Калинин // ИнтерКарто 8: ГИС для устойчивого развития территорий: материалы междунар. конф. Хельсинки Санкт-Петербург, 2002. С. 229-231.

259. Пьянков C.B. К вопросу о создании региональной гидрологической ГИС / C.B. Пьянков, В.Г. Калинин, A.M. Комлев // Тез. докл. Всерос. науч. конф. «Современные глобальные и региональные изменения геосистем». Казань, 2004. С. 468-469.

260. Пьянков C.B. Геоинформационная система «Гидротехнические сооружения Пермского края» как пример реестра водных объектов / C.B.

261. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 11. Средний Урал и Приуралье. Вьшг1. Кама: Л : Гидрометеоиздат, 1973: 420 с.

262. Россинский К.И. Ледовый и термический« режим, рек, озер и; водохранилищ / К.И: Россинский // Динамика и термика речных потоков. Mí: Наука, 1972. С. 25-36.303; Россинский К.И. Термический?режим водохранилищ / К.И. Россинский. М.: Наука, 1975. 165 с.

263. РоссинскишК.И; Об изменениях в термическом и ледовом режимах при регулировании рек / К.И. Россинский, К.С. Любомирова // Водные ресурсы. 1980. № 2: С, 5-19.

264. Руководство по определению расчетных гидрологических характеристик. Л. : Гидрометеоиздат, 1973.110с.

265. Руководство по гидрологическим прогнозам. Вып. 3. Прогноз ледовых явлений на реках и водохранилищах. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 168 с.

266. Руководство пользователя «ArcView Spatial Analyst». Gis. ESRI. 1996.148 с.

267. Рымша В.А. Исследования и расчеты замерзания рек и водохранилищ /

268. B.А. Рымша, Р.В. Донченко // Тр. ГГИ. 1965. Вып. 129. С. 3-19.

269. Савельев Б.А. Строение, состав и свойства ледяного покрова морских и пресных водоемов / Б.А. Савельев. М.: Изд-во МГУ, 1963. 541 с.

270. Савельев Б.А. Термика и механика природных льдов / Б.А. Савельев. М.: Наука, 1983. 224 с.

271. Самнер Г. Математика для географов / Г. Самнер. М.: Изд-во «Прогресс», 1981.295 с.

272. Сборник определений основных гидрологических терминов и понятий / под ред. А.И.Чеботарева. Л.: Гидрометеоиздат, 1957. 44 с.

273. Сводный технический отчет по наблюдениям за состоянием полыньи в нижнем бьефе Камской ГЭС зимой / Перм. ЦГМ. Пермь, 1966-1991. 96 с.

274. Сербенюк С.Н. Картография и геоинформатика их взаимодействие /

275. C.Н. Сербенюк, В.А. Садовничий. М.: МГУ, 1990. 157 с.

276. Ситнов М.В. Климат Урала / М.В. Ситнов // Природа Урала. Свердловск, 1936. С. 31-47.

277. СНиП 2.01.14-83. Определение расчетных гидрологических характеристик. Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1985. 36 с.

278. Соколов A.A. Гидрография СССР / A.A. Соколов. Л.: Гидрометеоиздат, 1952. 535 с.

279. Соколов И.Н. К вопросу расчета длины полыньи в нижних бьефах гидроэлектростанций / И.Н. Соколов, * A.A. Донов // Ледотермические явления и их учет при возведении и эксплуатации гидроузлов и гидротехнич. сооружений Л., 1979. С. 25-29.

280. Соколовский Д.Л. Водные ресурсы рек промышленного Урала и методика их расчета/ Д.Л. Соколовский. Свердловск-М.: Гидрометеоиздат, 1943.

281. Сокольников В.М. Вертикальные и горизонтальные смещения и деформации сплошного ледяного покрова Байкала / В.М. Сокольников. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1960.

282. Солдатова И.И. Вековые изменения сроков вскрытия рек и их связь с изменениями климата / И.И. Солдатова // Метеорология и гидрология. 1993. № 9. С. 89-96.

283. Солдатова И.И. Многолетние изменения сроков наступления ледовых явлений на реках СНГ: автореф. дис. .канд. геогр. наук / И.И. Солдатова. М., 1996. 22 с.

284. Сорокина Н.Б. Уровенный режим и его роль в процессах формирования Камского водохранилища / Н.Б. Сорокина, Ю.М. Матарзин // Вопросы формирования водохранилищ и их влияния на природу и хозяйство. Пермь, 1970. С. 9-26.

285. Софроницкий П.А. Геологическое строение / П.А. Софроницкий // Пермская область. Пермь, 1959. С. 19-29.

286. Софроницкий П.А. Геологический очерк / П. А. Софроницкий // Химическая география вод и гидрогеохимия Пермской области. Пермь, 1967. С. 26—40.

287. Стеженская И.Н. Гидрологические сезоны и широтная зональность Западно-Сибирской низменности / И.Н. Стеженская // Изв. АН СССР. сер. геогр. № 6. 1965. С. 55-64.

288. Тикунов B.C. Моделирование в картографии: учебник / B.C. Тикунов. М.: Изд-во МГУ, 1997. 405 с.

289. Тимченко В.М. К вопросу о поглощении солнечной радиации тающим ледяным покровом рек и водохранилищ // Метеорология и гидрология. 1972. № 8. С. 97-98.

290. Тимченко В.М. Внутрисуточное изменение прочности ледяного покрова рек и водохранилищ в весенний период / В.М. Тимченко // Метеорология и гидрология. 1979. № 4. С. 77-81.

291. Тимченко В.М. Определение величины разрушающего напряжения тающего льда / В.М. Тимченко, С.Н. Булатов // Гидротехническое строительство. 1973. № 11. С. 37-38.

292. Трегуб Г.А. Метод расчета длины полыньи в нижних бьефах ГЭС / Г.А. Трегуб //Материалы конф. и совещ. по гидротехнике. Л., 1984. С. 18-26.

293. Указания по определению минимальных расходовводы при строительном проектировании, СН-346-66. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. 16 с.

294. Указания по определению расчетных гидрологических*характеристик. СН 435-72. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 18 с.

295. Урываев В.А. Обеспеченность расходов в году рек Европейской части СССР / В .А. Урываев // Тр. НИУ ГУГМС. 1941. Сер. IV. Вып. 2.

296. Федотов С.А. Влияние хозяйственной деятельности на водный режим рек Пермской области: автореф. дис. . канд. геогр. наук /С.А. Федотов. Пермь, 2000. 23 с.

297. Филатова Т.Н. «Тепловое загрязнение» водоемов и гидрологические аспекты проблемы / Т.Н. Филатова, М.Р. Ципперт, И.А. Зиар-Бек и др. // Тр. ГТИ. 1976. Вып. 231. С. 163-180.

298. Флейс М.Л. О влиянии сбросных подогретых вод Конаковской ГРЭС на температурный и гидрохимический режим Иваньковского водохранилища / М.Л. Флейс // Рыбное хозяйство Калининской области. Калинин, 1974. С.Т08-124.

299. Фортунатов М.А. Проблема сооружения водохранилищ и предварительные итоги их учета в различных частях света / М.А. Фортунатов // Материалы I науч.-техн. совещ. по изучению Куйбышевского водохранилища. Куйбышев: Кн. Изд-во, 1963. Вып. 1. С. 14-21.

300. Чазов Б.А. Физико-географическое районирование Пермской области / Б.А. Чазов //Вопросы географии. М.: Географгиз, 1961. Вып. 55. С. 55-67.

301. Чазов Б.А. Природные и хозяйственные угодья Пермской области / Б.А. Чазов // География Пермской области. Пермь, 1962. Вып. 1. С. 17-36.

302. Чеботарев А.И. Общая гидрология / А.И. Чеботарев. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 544 с.

303. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь / А.И. Чеботарев. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 308 с.

304. Черепанов Н.В. Ослабление и разрушение пресноводного льда в весенний' период,на примере льда Ладожского озера / Н.В. Черепанов, В.И. Федотов // Тр. Арктич. и Антарктич. НИИ. 1983. Т. 379. С. 129-132.

305. Черных Е.А. Гидрография, m гидро-морфометрический метод исследованиярек: дис. . канд. геогр. наук/Е.А. Черных. Пермь, 1971. 200 с.

306. Чигиринский П.Ф. К вопросу о колебаниях уровня воды на• Куйбышевском водохранилище / П.Ф. Чигиринский // Изв. Казанского филиала АН СССР. Сер. энергетики и водного хозяйства. Казань, 1961. Вып. 3. С. 265-273.

307. Чижов А.Н. О расчетах толщины ледяного покрова на реках и водохранилищах / А.Н. Чижов // Тр. ГГИ. 1980. № 270. С. 40-55.

308. Чижов А.Н. Пространственное распределение толщины ледяного покрова водохранилищ по данным радиолокационных аэроледомерных съемок / А.Н. Чижов //Материалы конф. и совещ. по гидротехнике. 1984. С. 286-288.

309. Чижов А.Н. Закономерности пространственного распределения, толщины ледяного покрова рек, озер, водохранилищ / А.Н. Чижов.// Тр. ГГИ. 1985. №309. С. 15-23.

310. Чижов А.Н. Формирование ледяного покрова и пространственное распределение его толщины / А.Н. Чижов. Л.: Гидрометеоиздат, 1990.127 с.

311. Швец Г.И. Распределение стока рек УССР по сезонам и месяцам / Г.И. Швец. Киев: Изд-во АН УССР, 1946.

312. Широков В.М. Куйбышевское водохранилище и его географическое положение / В.М. Широков // Куйбышевское водохранилище. Куйбышев: Куйбышевское кн. изд-во, 1962.

313. Широков В.М. Морфология и морфометрия водохранилища / В.М. Широков // Формирование берегов Красноярского водохранилища. Новосибирск, 1974. С. 3-10.

314. Широкова C.JI. Основы построение ГИС управления^ природопользованием / С. Л. Широкова. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2003.

315. Шишкин Б.А. Физико-географическая характеристика озера- Кенон (водоема-охладителя Читинской ГРЭС) / Б.А. Шишкин // Зап. Забайкал. фил. Геогр. об-ва СССР: 1972. Вып. 62. С. 3-15.

316. Шишокин С.А. Разрушение льда под действием солнечной радиации / G.A. Шишокин // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1965. Вып. 23. С.137-143.

317. Шкляев A.C. Гидрологическое районирование Пермской области / A.C. Шкляев // Докл. IV Всеурал. совещ. по физико- и экономико-географическому районированию. Пермь, 1958. С. 41-45.

318. Шкляев A.C. К вопросу о многолетних колебаниях водности р. Камы у г. Перми / A.C. Шкляев // Учен. зап. Перм. ун-та. Пермь, 1960. Вып. 2. С. 93-102.

319. Шкляев A.C. Особенности распределения осадков и стока на Среднем и Южном Урале и их связь с атмосферной циркуляцией / A.C. Шкляев // Учен: зап. Перм. ун-та. Пермь, 1964. № 112. С. 3-113.

320. Шкляев A.C. Географические факторы термического режима на Среднем и Южном Урале / A.C. Шкляев, И.Я. Аликина // Гидрология* и метеорология. Пермь, 1968. Вып. 3. С. 120-144.

321. Шкляев A.C. Климат Пермской области / A.C. Шкляев, В.А. Балков. Пермь, 1963. 190 с.

322. Шкляев A.C. Минимальный сток рек водосбора Воткинского водохранилища / A.C. Шкляев, Т.П. Девяткова, Н.Б. Уалентова // Учен, зап. Перм. ун-та. Пермь, 1964. Т. 118. С. 91-106.

323. Шульц B:JI. Реки Средней Азии /В.Л. Шульц. Л.: Гидрометеоиздат, 1965.196 с.

324. Шуляковский Л.Г. Расчет появления льда на реках в естественных условиях и в условиях регулирования стока / Л.Г. Шуляковский // Тр. Ш Всес. гидрол. съезда. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. Т.З. С. 258-265.

325. Шуляковский Л.Г. Появление льда и начало ледостава на реках, озерах и водохранилищах/ Л.Г. Шуляковский. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 216 с.

326. Шуляковский Л.Г. Расчет начала ледостава на реках в естественных условиях и условиях регулирования стока / Л.Г. Шуляковский, В.М. Бусурина // Тр. ГМЦ СССР. 1967. Вып. 8. С. 12-24.

327. Шуляковский Л.Г. Расчеты и прогнозы ледовых явлений на реках и водохранилищах / Л.Г. Шуляковский // Тр. координац. совещ. по гидротехнике. 1968. Вып. 42. С. 21-30.

328. Шуляковский Л.Г. Расчеты и прогнозы ледовых явлений на реках и водохранилищах / Л.Г. Шуляковский // Тр. ГМЦ СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. Вып. 53. С. 14-24.

329. Шуляковскийi Л.Г. Коэффициент- теплоотдачи подледного потока// Тр. ГМЦ СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. Вып. 67. С. 109-122.

330. Шуляковский Л.Г. К модели процесса вскрытия рек / Л.Г. Шуляковский // Тр. ГМЦ СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. Вып. 49. С. 3-10.

331. Шуляковский Л.Г. К методике расчета толщины ледяного покрова на водохранилище / Л.Г. Шуляковский // Тр. ГМЦ СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. Вып. 112. С. 50-63.

332. Щербаков А.О. Совершенствование управления каскадом волжских водохранилищ на основе гидродинамических моделей и ГИС-технологий / А.О: Щербаков, A.A. Талызов и, др. // ГИС-технологии в мелиорации и водном хозяйстве. 2002. № 2. С. 8-12.

333. Эделыптейн К.К. Морфология и морфометрия долинных водохранилищ / К.К. Эделыптейн // Гидрология озер и водохранилищ. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1975. Ч. 2. С. 60-68.

334. Эделыптейн К.К. Морфологическая классификация водохранилищ / К.К. Эделыптейн // Вестник Московского ун-та. Сер. географич. 1977. № 5. С. 96-104.

335. Эделыптейн К.К. Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения / К.К. Эделынтейн. М.: ГЕОС, 1998. С. 105-112.

336. Яковченко С.Г. Расчет морфологических параметров водосборов средствами ГИС для целей моделирования стока / С.Г. Яковченко, И.С. Постнова, В.А. Жоров // Матер, междунар. конф. «ГИС для устойчивого развития территорий». СПб, 2002.

337. Яковченко С.Г. «SNIPCALC» геоинформационное приложение для автоматизированного расчета параметров водосборов / С.Г. Яковченко, В.А. Жоров, И.С. Постнова // Матер, междунар. конф. «ГИС для устойчивого развития территорий», 2003.

338. Яковченко С.Г. Создание и использование цифровых моделей рельефа в гидрологических и геоморфологических исследованиях / С.Г. Яковченко, В.А. Жоров, И.С. Постнова // Кемерово: Институт угля и углехимии СО РАН, 2004.

339. Ястребов Е.В. Рельеф / Е.В. Ястребов // Пермская область. Пермь, 1959. С. 30-41.

340. Christensen F.T. Ihe effect of partial flooding on uplifting ice forces / F.T. Christensen // Progr. Rept. Inst. Hydrodyn. and Hydraul. Eng Techn. Univ. Den. 1985. № 63. P. 63-75.

341. Devik O. Thermische und dinamiche Bedingunden der Eisbildung in Wasserfaulen auf Norvegiche Verhältnisse angewandt / О. Devik // Geofysiske publikasjoner. 1931. Vol. 9. № 1. P. 1-100.

342. Foss Stephen D. Approximata solution to the freezing of the ice-water system Foss D. Stephen, Fan S. Stephen // Water Resour. Res. 1972. Vol. 8. № 4. P. 1083-1086.

343. Frankenstein G.T. Streugth data on lake ice. Part.I / G.T. Frankenstein // U.S. Army CRREL. 1959. Techn. Rept. № 59. 20 p.

344. Gold L.W. Procress of failure in ice / L.W. Gold // Can. Geotechn. J. 1970. Vol. 4. № 7. P. 405—413.

345. Matousek V. Thermal processus and ice formation in rivers / V. Matousek // Pr.a stud. IVOV. Praha. 1990. № 180. P. 1-146.

346. Meijerink A.M.J. Introduction to the use of Geographic Information Systems for practical hydrology / Meijerink A.M.J., H.A.M. de Brower, C.M. Mannaerts, C. Valenzuela. UNESCO-ITC publication, 1994. № 23. 273 p.

347. Prowse T.D. Thermal budjet of river ice covers during breakup / T.D. Prowse, P. Marche // Can. V. Civ. Eng. 1989. № 1. P. 62-71.

Информация о работе

Калинин, Виталий Германович
доктора географических наук
Пермь, 2010
ВАК 25.00.27

Диссертация

Формирование зимнего режима долинных водохранилищ - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы