Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Годовой сток и его внутригодовое распределение на территории Северного края

ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Годовой сток и его внутригодовое распределение на территории Северного края"

Министерство образования и науки Российской Федерации

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи УДК 556.16"45"+556Л62"32"(470Л)

ЗОРИН ВАЛЕРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ГОДОВОЙ СТОК И ЕГО ВНУТРИГОДОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НА ТЕРРИТОРИИ СЕВЕРНОГО КРАЯ

Специальность 25.00.27 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена на кафедре гидрологии суши гидрологического факультета Российского государственного гидрометеорологического университета

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки, доктор географических наук, профессор A.M. Владимиров

Официальные оппоненты:

Доктор географических наук, В.И. Бабкин

Доктор географических наук, В.И.Антроповский

Ведущая организация:

факультет географии и геоэкологии Санкт-Петербургского Государственного Университета

Зашита диссертации состоится «24» марта 2005 г., в 15 — часов на заседании Диссертационного Совета К.212.197.01 Российского государственного гидрометеорологического университета по адресу: г.Санкт-Петербург, Малоохтинский пр., д.98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного гидрометеорологического университета по адресу: г.Санкт-Петербург, Малоохтинский пр., д.98.

Отзывы на автореферат просьба присылать по адресу: 195196, Санкт-Петербург, Малоохтинский пр., д.98, ученому секретарю Диссертационного Совета к.т.н. А.В. Лубяному, факс. (812)444-6090.

Автореферат разослан « 24 » февраля 2005 г.

Учёный секретарь Диссертационного Сов<

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Поверхностные водные объекты являются основными источниками водоснабжения, используются для судоходства, гидротехнического строительства, нужд энергетики и сельского хозяйства. Изучение годового стока рек и его внутригодового распределения является одним из необходимых условий для рационального планирования и использования речных вод для этих целей. Особенную роль достоверные оценки этих видов стока приобретают в связи с возможными изменениями климатических и антропогенных условий, определяющих изменение факторов формирования речного стока.

Определение расчётных характеристик речного стока должно базироваться на длительных рядах наблюдения, включающих новейшие данные наблюдений. Следует отметить, что в настоящее время не обеспечивается необходимая доступность данных регулярных наблюдений на сети Росгидромета, что обуславливает невозможность выполнения определённой заблаговремен-ности в развитии расчётных методов определения характеристик речного стока в условиях вероятных изменений факторов его формирования. Кроме этого, определение ряда расчётных параметров возможно только на основе их группового анализа с использованием продолжительных рядов наблюдений в пределах гидрологически-однородных районов, что также затрудняется вышеуказанным обстоятельством.

Рассмотрение внутригодового распределения речного стока находится в тесной зависимости от изучения годового стока, при этом взаимосвязанными могут быть как водность года и слагающих его сезонов, так и их пространственная и временная изменчивость.

С точки зрения практических задач, возникающих при строительном проектировании и научных исследованиях, принято выделять два основных направления в расчётах внутригодового распределения речного стока: выяснение типового распределения речного стока и установление расчётного внутри-годового распределения. В действующей нормативной документации рекомендуется три метода расчёта внутригодового распределения: компоновки сезонов, реального года и средних месячных распределений. Каждое распределение имеет свои преимущества и недостатки в соответствии с принципами, заложенными в их основу, а следовательно имеет и своё специфическое практическое предназначение.

Рассматривая различные подходы к установлению внутригодового распределения речного стока можно сделать вывод о том, что наиболее детально разработаны схемы расчётного внутригодового распределения, но нет модели определения типового распределения стока (кроме метода средних месячных распределений). Таким образом, актуальность работы определяется недоста-

точностью внимания к различию в схемах определения расчётного и типового внутригодового распределения речного стока и соответственно различию в получаемых результатах.

В практике строительного проектирования для различных нужд требуется получение среднемноголетних характеристик водных объектов в маловодный период. Подход к определению стока этого периода может быть основан только на трудоёмких расчётах внутригодового распределения стока, использующих жёсткие границы водохозяйственных сезонов, а следовательно результаты являются искажёнными в силу неоднородности условий формирования стока выделяемых сезонов. В виду вышеуказанной неоднородности необходимо внедрять расчётные схемы с переменной длительностью гидрологических сезонов.

Цель и задачи исследования. Основной целью предлагаемой работы является усовершенствование действующих методик определения некоторых характеристик речного стока при наличии и отсутствии данных наблюдения. В частности, в работе производится обобщение и уточнение методик определения среднегодовых расходов воды различной обеспеченности и установления внутригодового распределения речного стока применительно к различным условиям водопотребления. В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие основные задачи:

- определение особенностей физико-географических факторов на территории Северного Края, определяющих условия формирования речного стока;

- установление статистической структуры рядов годового стока с определением их репрезентативности и оценкой статистических параметров;

- оценка пространственно-временных особенностей и пространственное обобщение основных расчётных параметров годового стока;

- сравнительный анализ полученных результатов с существующими;

- установление внутригодового распределения стока методом компоновки сезонов с оценкой возможности картирования расчётных параметров;

- разработка схемы расчёта типового распределения речного стока;

- определение характера различий в расчётной и типовой схемах внутри-годового распределения речного стока;

- выявление преимуществ и недостатков существующих способов определения внутригодового распределения для различных водопотребителей;

- совершенствование расчётной схемы метода компоновки сезонов;

- определение стока маловодного периода с использованием гидрологических сезонов переменной длительности и его пространственное обобщение.

Исходные данные. В работе рассматриваются вопросы распределения годового стока и его внутригодового распределения по территории Северного Края. Для решения поставленных задач использовано 103 стоковых поста с площадью водосбора более 100 км2. Распределение постов по территории, за

исключением морского побережья, достаточно равномерное. Используются среднегодовые и среднемесячные расходы воды за период наблюдений по 1988 г., а также среднемноголетние расходы воды до 2001 г. Большинство гидрологических постов имеют продолжительность наблюдения более 30 лет.

Методы исследования. При выполнении исследований широко использовались методы статистического и генетического анализа гидрологических характеристик, стандартные параметрические критерии внутрирядной однородности и репрезентативности рядов, для пространственного обобщения данных о стоке задействованы гидролого-географические, корреляционные и регрессионные методы. При оценке внутригодового распределения речного стока применялись методы компоновки сезонов, реального года, средних месячных распределений и предлагаемый метод среднего стока сезонов.

Научная новизна и практическая ценность. В работе впервые показан систематический характер разнонаправленного искажения стока нелимити-рующего периода года для лет разной водности, получаемый при установлении внутригодового распределения по методу компоновки сезонов. Предлагается новый способ определения типового внутригодового распределения. В научном плане также представляет интерес удлинение стоковых рядов в отношении выявления возможных изменений стока рек, обусловленных климатическими и антропогенными воздействиями, а с практической точки зрения важную роль имеет получение статистических параметров речного стока с учётом данных последних лет наблюдения. Детализирована оценка пространственно-временной изменчивости годового стока рек и его внутригодового распределения для территории Северного Края.

Апробация работы: основные положения диссертации доложены и опубликованы на конференциях «Современные проблемы стохастической гидрологии» (2001 г.), «Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ» (1999 г.), СНО гидрологического факультета (1999-2001гг.), Итоговая сессия Учёного Совета РГГМУ (2004,2005 гг.), отмечены дипломами Всероссийского конкурса дипломных проектов (1999 г.) и Всероссийской студенческой олимпиады по гидрологии (2000 г.), дипломами конкурсов грантов Санкт-Петербурга для студентов, аспирантов и молодых специалистов (2000, 2003 гг.) и аспирантов ВУЗов Минобразования России (2003 г.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 6 научных работах, две работы в соавторстве с к.т.н. B.C. Дружининым и к.г.н. А.В. Сиканом. Личный вклад автора состоял в освещении материала, непосредственно связанного с решением поставленных в диссертации задач.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав и заключения, изложена на 133 страницах. В диссертации использовано 46 рисунков, 15 таблиц и библиографический список использованных литературных источников, включающий 63 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность предлагаемой работы, сформулированы основные цели и задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость полученных результатов, раскрывается общее содержание диссертации.

В первой главе рассматриваются физико-географические условия на территории Северного Края. Рассматриваемая территория расположена на северо-востоке Европейской территории России. В административном отношении территория исследований включает Архангельскую область, Коми АССР и большую часть Вологодской области. Все реки этой территории принадлежат к бассейну Белого моря, на западе она граничит с бассейном рек Онежского озера, на востоке с бассейном р.Печоры, на юге с бассейнами верхней Волги и Камы. Речная сеть густая и развита равномерно, что связано с избыточным увлажнением и однородными природными условиями на большей части территории.

Основное внимание в этой главе уделено характеру распределения по территории климатических и физико-географических условий, формирующих годовой сток и его внутригодовое распределение.

Территория Северного Края представляет собой обширную лесистую равнину, большая часть которой занята Северо-Двинской низменностью, занимающей территорию от Тиманского кряжа на востоке до Онего-Двинского водораздела на западе. Для этой территории свойственно чередование низменных и возвышенных равнин, ближе к устьевым участкам рек низменности занимают более обширные пространства.

Климат рассматриваемой территории слагается под воздействием ослабевающей циклонической деятельности, связанной с западным переносом, а также вторжением холодных арктических воздушных масс с севера. Для него характерна частая смена воздушных масс различного происхождения: морской и континентальной. К востоку и к югу климатические условия становятся все более континентальными. Атлантические циклоны приносят пасмурную, тёплую с оттепелями погоду зимой и прохладную летом. Циклоническая деятельность наиболее развита осенью и зимой, летом она ослабевает. Проникновение арктических воздушных масс приносит холодную погоду с сухими ветрами. Наиболее часто эти вторжения происходят летом. Нередко приходит континентальный воздух из Сибири, принося сухую морозную погоду. В целом климат отличается довольно продолжительной, многоснежной и холодной зимой и относительно прохладным летом.

Климатические условия неоднородны и существенно меняются в на-

правлении с юго-запада, где климат более теплый и влажный, на северо-восток, где климат более суровый.

Средняя годовая температура воздуха изменяется от 3°С на юге до минус 5°С на севере. Переход температуры воздуха через 0°С весной происходит в начале апреля, на крайнем северо-востоке района теплый сезон начинается только в мае. Каждую зиму случаются дни с оттепелями, количество и продолжительность которых уменьшается к концу зимы в связи с ослабевающим влиянием циклонической деятельности. Снежный покров появляется в начале октября. Толщина снега достигает большой мощности: от 50 до 60 см на юго-западе и до 100 см на северо-востоке. Годовое количество осадков изменяется с севера на юг от 600 мм до 800 мм, осадки тёплого периода года в два раза превосходят осадки холодного.

Вторая глава посвящена оценке временного и пространственного распределения годового стока рек, условиям его формирования и определения при различном объёме исходной гидрологической информации на территории Северного края. С практической точки зрения большое значение имеет получение статистических параметров речного стока с учётом данных последних лет наблюдения, как это указывается в действующей нормативной документации при строительном проектировании, а в научном плане наибольший интерес удлинение стоковых рядов представляет в отношении оценки возможных изменений стока рек, обусловленных климатическими и антропогенными воздействиями.

Территория исследований достаточно хорошо изучена в гидрологическом отношении, за исключением северной части - прибрежной зоны Белого моря. Исследования годового стока и внутригодового распределения были обобщены в монографии «Ресурсы поверхностных вод» и СНиП 2.01.14-83, использованных при сравнении полученных результатов.

Для пространственного обобщения данных о годовом стоке рек и возможности суждения о многолетней изменчивости стока, использовались данные о среднемноголетних расходах воды рек до 2001 г. включительно. На основании анализа интегрально-разностных кривых и среднемноголетних расходов за различные периоды осреднения произведено суждение о продолжительности многолетнего цикла водности, осуществлено сравнение нормы годового стока определённой по данным различной продолжительности.

Для определения характера и продолжительности длительных фаз водности были построены интегрально-разностные кривые для рек Сухоны и Северной Двины с началом наблюдений за стоком от 1880 г. (см. рисунок 1). Анализ этих кривых показывает наличие продолжительного многоводного

(с 1885 г. до 1935 г.) и маловодного (с 1935 г. по 1985 г.) периодов. На фоне этих длительных фаз водности прослеживаются более короткие периоды повышенного и пониженного стока, несколько отличающиеся по срокам прохождения для западной и восточной части рассматриваемой территории.

В монографии вышеуказанные пункты использовались в качестве опорных при приведении стока к многолетнему периоду, при этом, сток этих рек от начала наблюдений до 1966 г. является повышенным, следовательно данные монографии имеют некоторое завышение стока. В процентном отношении это превышение составляет около 4 %.

•5 -'-1--1-------

1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990

года

Рисунок 1 - Совмещённые интегрально разностные кривые рек Северная Двина (пунктирная линия) и Сухона (сплошная линия)

В работе выявлен различный характер распространения отдельных фаз водности по территории Северного Края. В частности, при общей синфазности колебаний стока, для рек западной части Северного края характерна некоторая задержка по времени (на 4-5 лет) окончания длительной маловодной фазы 1936 - 1952 гг., а также большая выраженность последующих, менее продолжительных, многоводной и маловодной фаз по сравнению с речным стоком восточной части территории. На востоке наоборот, со значительной задержкой во времени (на 8 - 9 лет), проходило наступление многоводной фазы начала XX века при слабой выраженности менее продолжительных фаз.

Выполнена проверка рядов годового стока на случайность формирования по критерию значимости коэффициента автокорреляции, произведена проверка однородности рядов по критериям Стьюдента и Фишера. Для 91 поста при 10 % уровне значимости принимаемая нулевая гипотеза о случайности форми-

рования годового стока не опровергается, при этом значимость коэффициента автокорреляции соответствует, как правило, большим рекам, подверженным значительной естественной зарегулированности. Гипотеза об однородности рядов, как по критерию Стьюдента, так и по критерию Фишера, в подавляющем большинстве случаев не опровергается, выявлен только один гидрологический пост, для которого имеется опровержение гипотезы об однородности ряда наблюдений даже при однопроцентном уровне значимости. Данное опровержение соответствует створу р.Северная Двина - в/п Усть-Пинега и вызвано делением ряда пополам на границе смены многолетних многоводного и маловодного периодов.

Относительные ошибки определения нормы годового стока находятся в основном в пределах 3 - 5 %, только для 8 постов отмечено превышение относительной ошибки 5 %, при этом максимальная ошибка составляет 7.2 % и соответствует самым относительно коротким рядам наблюдений. Относительные ошибки коэффициента вариации находятся в пределах 10 - 12 % для длинных рядов и 13 - 15 % для относительно коротких. Превышение ошибки коэффициента вариации предела в 15 % отмечено для 6 постов.

Для установления критериев использования построенных карт необходимо определить наличие зависимости картируемого параметра от площади водосбора. При построении графиков связи нормы и изменчивости годового стока от площади водосбора для всей территории были получены поля точек, на основании которых выделение расчётной зависимости невозможно. Для коэффициента вариации характерно некоторое понижение его абсолютных значений от малых площадей водосборов к большим, однако выделить расчётную зависимость для этой территории не представляется возможным. Аналогичные зависимости рассматривались для наиболее крупных речных систем Северного края. Полученные зависимости также не могут использоваться в качестве расчётных. Таким образом, норма и коэффициент вариации годового стока подлежат картированию для рек с площадью водосбора от 100 км2 до 50000 км2. Нижний предел площадей водосбора определяется ограниченностью данных наблюдений за стоком на меньших реках, верхний предел соответствует категории больших рек с полизональным гидрологическим режимом, определение стока этих водных объектов возможно с использованием данных стационарной сети наблюдений. Построенные автором карты изолиний среднемноголетнего модуля годового стока и его изменчивости приведены на рисунке 2.

Прохождение изолиний нормы годового стока и его изменчивости в северо-западной части рассматриваемой территории увязано с раннее построен-

ными соответствующими картами для территории северо-запада ЕТР.

Рисунок 2 - Построенные автором карты нормы годового стока рек (а) и его

изменчивости (б)

Выполнено сравнение величин нормы годового стока, рассчитанных за период до 1988 г. со среднемноголетним годовым стоком до 2001 г. Сток последних 13 лет для всего диапазона площадей водосборов на всей рассматриваемой территории является повышенным. Следовательно, длительная маловодная фаза, начавшаяся в 30-х годах прошлого века, сменилась фазой повышенного стока. Среднемноголетний речной сток до 1966 г., является повышенным даже на фоне средних расходов до 2001 г. При среднем превышении всего в 1.4 %, его отклонения от стока до 2001 г., для отдельных водосборов, характеризуются значительно большим рассеянием по отношению к отклонениям среднего стока до 1988 г., использованному в данной работе.

Учитывая вышеизложенное, использование данных наблюдений до 1988 г. не приведёт к значительным ошибкам, влияние которых могло бы отразиться на проведение изолиний стока. Большинство гидрологических постов, имеют продолжительность наблюдений от 30 до 50 лет, а эта продолжительность приходится на период, достаточно близкий к средней водности за последние 100 лет наблюдений. Наибольшее занижение нормы стока возможно для рядов продолжительностью 52 - 60 лет, но ив этом случае оно будет находиться в пределах от 3 до 4 %.

Произведено сравнение карт нормы и коэффициента вариации годового

стока, приведённых в монографии и СНиП 2.01.14-83, с построенной автором. Для количественного сравнения карт была использована оценка относительных отклонений значений среднемноголетнего стока, определённого по карте от наблюдённого на постах.

Сравнение проводилось в отношении данных наблюдений до 1988 и 2001 гг. Проведённое сравнение показало, что наибольшее соответствие данным наблюдений (более 70 % случаев) принадлежит предлагаемой карте. В среднем ошибки определения нормы годового стока по этим картам находятся в пределах 3 - 8 %. Несколько большее различие характерно для карт изменчивости годового стока. Так, если отличия в распределении нормы годового стока по территории объясняются по большей части субъективизмом при наведении изолиний, то в отношении карты коэффициента вариации можно говорить о существенном изменении в распределении этого параметра по территории. Анализируя соответствующие карты можно сделать вывод об уменьшении изменчивости годового стока и смещении изолиний Оу на юго-запад при увеличении длительности периода наблюдений. Для средней части территории это уменьшение может достигать 20 %.

В третьей главе диссертации, рассматриваются вопросы установления внутригодового распределения речного стока и его распределения по территории исследования.

В настоящее время в практике гидрологических расчётов применяются методы установления внутригодового распределения речного стока в календарном и некалендарном виде. Некалендарное распределение водности рек описывается посредством построения и анализа кривых продолжительности стояния суточных расходов воды или определения коэффициентов естественной зарегулированности водных объектов в том ли ином виде.

В предлагаемой работе рассматриваются вопросы определения только календарного внутригодового распределения речного стока, под которым подразумевается распределение речного стока по частям года: сезонам, месяцам, декадам, обычно выражаемое в процентах от годового стока. Наиболее наглядным способом выявления основных факторов, определяющих внутриго-довое распределение стока, является уравнение водного баланса для речного водосбора, основными составляющими которого являются атмосферные осадки, суммарное испарение и аккумуляционная составляющая. Климатические составляющие водного баланса - осадки и испарение, определяют основные черты внутригодового хода накопления и расходования влагозапасов речного водосбора, а аккумуляционная составляющая, определяемая физико-географическими условиями конкретного водосбора, в подавляющем боль-

шинстве случаев носит в некотором смысле подчинённое положение и определяет перераспределение накопленной влаги в течение года.

Основное внимание в работе уделено методу компоновки сезонов с маловодным лимитирующим периодом, для которого выполнены расчёты межсезонного и внутрисезонного распределения стока с пространственным обобщением результатов для территории Северного Края. В расчётах использовано 98 постов с периодом наблюдений более 20 лет. Согласно схеме расчёта распределение в году компонуется исходя из равнообеспеченности стока за год, лимитирующий период и лимитирующий сезон. Для наглядности оценки данного допущения были построены кривые обеспеченности годового стока с нанесением модульных коэффициентов соответственных периодов, сформировавших сток года (см. рисунок 3).

Рисунок 3 - Аналитическая кривая обеспеченности года и модульные коэффициенты для соответствующих периодов, формирующих сток лет различной обеспеченности

Полученные поля точек модульных коэффициентов показывают, что на данной территории нет тесной зависимости стока года со стоком формирующих его периодов. Сток маловодного года может быть сформирован как маловодными периодами, так средними и даже иногда многоводными, при этом для многоводного года всё может быть наоборот. Получаемое при этом внут-ригодовое распределение стока может служить только для водохозяйственных расчётов, ориентированных на обеспечение гарантированного стока в определённый период времени. Это распределение не несёт в себе точной информации ни о реальном распределении стока между сезонами внутри года ни о зависимости относительной водности сезонов от водности года в целом, как это используется в гидрологических исследованиях.

Получаемые по этому способу зависимости внутригодового распределения стока от водности года не отражают природного соотношения водности, а являются в основном следствием различного соотношения коэффициентов вариации года и лимитирующего периода.

Так, изменчивость речного стока за год и весенний период на территории Северного Края примерно одинаковы. В результате, при выполнении расчёта внутригодового распределения речного стока методом компоновки сезонов с весенним лимитирующим периодом, доля стока весеннего периода в годовом оказывается практически постоянной для лет разной водности. Однако и в этом случае это только кажущаяся взаимосвязь, поскольку коэффициентом вариации не учтена возможность разновременного прохождения равнообеспе-ченных величин стока за весну и за год.

В данной работе дополнительно к общей схеме расчёта по методу компоновки сезонов осуществлялось определение обеспеченных параметров стока за весенний (нелимитирующий) период, величину которого принято определять по остаточному принципу. Оценка отличия стока весны, определяемого по остаточному принципу и по теоретической кривой обеспеченности этого периода показала, что относительная ошибка его определения меняется в широких пределах (8 - 50 %), систематически занижая процентную долу стока многоводных лет (в среднем на 20 %) и завышая её для маловодных лет (в среднем на 15%) (см. рисунок 4). Реальная же обеспеченность, получаемого по остаточному принципу стока весеннего периода, для многоводного года занижается на 5 - 30 %, а для маловодного года завышается.

3,5

г о.о-----1-—1—1——1_Ц--———J----1_

0,1 1 5 10 30 50 70 90 95 99 99,9

обеспеченность, %

Рисунок 4 - Совмещённые аналитические и эмпирические кривые расчётных периодов (1 - год, 2 - весна, 3 - лим. период, 4 - лим. сезон) и сток весны, определяемый по остаточному принципу (5)

На рассматриваемой территории можно выделить расчётные зависимости с высокими коэффициентами корреляции для коэффициента вариации года и составляющих его лимитирующего и нелимитирующего периодов (см. рисунок 5). На основании этих расчётных зависимостей возможно определение изменчивости лимитирующего периода, сезона и нелимитирующего периода на основании изменчивости годового стока.

Рисунок 5 - Взаимосвязь коэффициентов вариации года и нелимитирующего периода (а), года и лимитирующего периода (б), лимитирующего периода и лимитирующего сезона (в) и нелимитирующего и лимитирующего периодов

В настоящей работе, ориентируясь на получение межсезонного распределения стока, наиболее точно отражающего реальное соотношение водности сезонов в году, доли речного стока, за выделенные с жёсткими границами гидрологические сезоны, предлагается определять по среднему соотношению стока сезонов реальных водохозяйственных лет, входящих в одну из групп водности года. Внутрисезонное распределение речного стока по месяцам устанавливается по методу внутрисезонной компоновки для различных групп лет по

водности сезонов. Обобщённая схема расчёта внутригодового распределения речного стока по «среднему стоку сезонов» приведена на рисунке 6.

Выделение количества и границ наиболее типичных гидрологических сезонов внутри года

Ранжирование стока года с выписыванием соответствующего ему стока выделенных сезонов

Расчёт параметров кривой обеспеченности для годового стока

Выделение групп водности в соответствии с обеспеченностью года Определение среднего стока каждого сезона в долях от года

Вычисление межсезонного распределения стока по долям стока от годового стока заданной обеспеченности

Установление внутрисезонного распределения стока по группам водности рассматриваемых сезонов

Ранжирование стока месяцев внутри отдельных сезонов с

Суммирование стока сезонов для групп водности и месячных расходов с одинаковым рангом внутри сезонов

Определение процентного отношения суммы расходов каждого месяца к сезонной сумме с указанием чаще встречающегося месяца

Получение типового распределения на основе доли стока каждого месяца в сезоне и доли стока сезона в годовом

Рисунок 6 - Обобщённая схема определения типового распределения по «среднему стоку сезонов»

Получаемое таким образом внутригодовое распределение речного стока по сезонам позволяет судить о наличии или отсутствии зависимости внутриго-дового распределения от водности годового стока.

Используя стандартный статистический анализ, определяется годовой

сток различной обеспеченности, величины которой регламентируются требованиями, предъявляемыми к использованию стока. Устанавливается внутрисе-зонное распределение стока по методу компоновки по месячным интервалам времени в долях от стока сезона.

В последствии определяется распределение стока в долях от годового стока на основании ранее полученных долей стока сезонов для групп лет разной водности. Для исключения значительного искажения сезонного стока под воздействием экстремальных однонаправленных отклонений стока можно выполнять сравнение средней доли стока по всей группе лет и по группе лет с исключением максимального и минимального значений доли стока в отдельные годы данной группы водности.

Для наглядного сравнения получаемого, различными методами, распределения речного стока, на рисунке 7 приведено внутригодовое распределение стока по методу компоновки сезонов и предлагаемого автором.

Рисунок 7 - Распределение речного стока (в долях от годового) для рек Кубена (а, б) и Мезень (в, г), определённые методом компоновки сезонов с маловодным лимитирующим периодом (а, в), а также по среднему стоку сезонов (б, г) для лет различной водности

На рисунке приводится пример двух возможных ситуаций: наличие или

отсутствие зависимости межсезонного распределения стока от водности года в целом. На рисунке 7 (а и б) показано распределение стока сезонов для лет разной водности, при совпадении тенденций изменения доли весеннего и летне-осеннего стока при расчёте по методу компоновки и по стоку средних сезонов.

Однако, если доля стока весеннего сезона по методу компоновки, определяемая по остаточному принципу (см. рисунок 7-а), искусственно увеличивается в маловодные годы в силу превышения изменчивости лимитирующего периода над изменчивостью годового стока, то аналогичное увеличение на рисунке 7 (б) обусловлено реальным соотношением наблюдённого стока.

Для других водосборов, при сохранении видимой зависимости межсезонного распределения стока от водности для метода компоновки, для метода средних сезонов такая зависимость не прослеживается (см. рисунок 7-в и 7-г). Сток зимнего сезона, также определяемого по кривой обеспеченности, характеризуется более высокой изменчивостью чем годовой, поэтому в методе компоновки сезонов для него тоже отмечается устойчивое увеличение доли стока от маловодных лет к многоводным, однако для реальных лет это, как правило, не характерно. Зачастую, в маловодные годы относительная доля стока этого сезона наоборот увеличивается.

Наиболее же ярко проявляется практическое предназначение метода компоновки сезонов при сравнении рассмотренных распределений стока с расчётным распределением по многоводному лимитирующему периоду (см. рисунок 8). Доля весны при этом остаётся практически неизменной в силу близости изменчивости стока этого периода и года в целом, а сток зимнего сезона приобретает совершенно искажённые черты.

Рисунок 8 - Распределение речного стока для реки Кубена, определённое методом компоновки сезонов с многоводным лимитирующим стоком

Все результаты и выводы, которые были получены в отношении отличия величины и абсолютной обеспеченности для стока нелимитирующего периода (в качестве которого рассматривался весенний период), обычно определяемого по остаточному принципу (в методе компоновки сезонов) в равной степени будут соответствовать и стоку нелимитирующего сезона.

Необходимо отметить, что при определении внутрисезонного распределения стока наследуются как положительные, так и отрицательные черты метода компоновки в отношении месячного распределения. К положительным моментам относится сохранение естественной формы гидрографа. Отрицательные черты проявляются в том, что компоновка ведётся по группам водности сезонов, а используется для групп водности года. Так, возможны ситуации, когда происходит завышение или занижение расчётного стока отдельных месяцев относительно стока всех наблюдённых лет, входящих в данную градацию водности года. Это происходит в силу несовпадения распределения стока в группе лет, сформированной по водности сезона, и по водности года.

Рассмотрение стока года в виде двух составляющих периодов (в методе компоновки сезонов) позволяет определять сток нелимитирующего периода по разности стока года и лимитирующего периода. Однако, это будет справедливо только для среднемноголетнего значения стока и в первом приближении для стока 50 % обеспеченности. Используя свойство дисперсии суммы двух величин возможно и аналитическое определение коэффициента вариации года или одного из двух периодов. Таким образом, расчётные параметры годового стока в целом находятся в функциональной зависимости от параметров распределения генетически более однородных стока весеннего периода и оставшейся части года. На рассматриваемой территории возможно построение карт среднего стока лимитирующего и нелимитирующего периодов в долях от годового. По ним можно определять значения параметров стока сезонов неизученных рек. Соответствующие карты построены и для коэффициента вариации лимитирующего и нелимитирующего периодов. Общий характер распределения по территории изменчивости стока рассмотренных периодов определяет и соответствующее распределение изменчивости стока года в целом.

При практическом использовании схем установления внутригодового распределения речного стока наиболее целесообразным вариантом выбора расчётного распределения будет совместное использование методов реального года и компоновки сезонов с последующим выбором из них того распределения, которое наиболее полно удовлетворяет требованиям использования водного объекта. Для установления типового внутригодового распределения можно использовать либо метод средних месячных распределений (в случае,

если внутрисезонные особенности речного стока не являются определяющими) или предлагаемый метод «средних сезонов», который позволяет получить более неравномерный гидрограф, в большей степени соответствующий реальному.

При выполнении расчётов внутрисезонного распределения стока часто возникают ситуации, когда нет явного преобладания по водности одного из месяцев внутри сезона. Особенно часто подобные ситуации возникают при малой длительности наблюдений, а также для составного летне-осеннего периода. В качестве дополнения к расчётам внутригодового распределения речного стока методом компоновки для облегчения решения вышеизложенной ситуации, а также приближения получаемого распределения к календарному, предлагается опираться не только на календарных ход водности, как это рекомендуется в настоящее время. Удобным критерием для отнесения доли водности к тому или иному месяцу является водность каждого календарного месяца в данной группе водности сезона.

В практике строительного проектирования для различных нужд требуется получение среднемноголетних характеристик водных объектов в маловодный период, в который будет осуществляться строительство. Подход к определению стока маловодного периода может быть основан только на трудоёмких расчётах внутригодового распределения стока, использующих жёсткие границы водохозяйственных сезонов, а следовательно неоднородных по условиям его формирования. Предлагается использование достаточно устойчивой по территории величины - доли среднего речного стока беспаводочного периода в среднегодовом. Для удобства расчётов предлагается их осуществлять по месячным расходам воды и под маловодным, понимать сток во все месяцы, с расходом ниже среднегодового. Определение этой величины для расчётного водотока следует выполнять по группе рек, находящихся в сходных географо-гидрологических условиях. Так на исследуемой территории для рек бассейна р.Ваги он составляет в среднем 0.35, а в бассейне р.Юг - 0.42. Для озёрных рек бассейна р.Онега, доля стока маловодного периода закономерно возрастает до 0.50-0.60.

В заключении обобщаются основные результаты, полученные в ходе выполнения работы применительно к рекам Северного Края. Излагаются основные выводы, полученные автором в отношении определения среднемноголет-него годового стока рек и его внутригодового распределения. Приводятся рекомендации по использованию существующих методов установления внутри-годового распределения речного стока.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В работе решается широкий круг проблем, затрагивающих вопросы определения годового стока рек и его внутригодового распределения. Произведены территориальное и временное обобщение годового стока рек на территории Северного Края с использованием длительных рядов наблюдений за период до 1988 г. и 2001 г. включительно. Выполнено обобщение расчётных параметров рядов годового стока для возможности их использования при выполнении расчётов применительно к условиям отсутствия данных наблюдений. Усовершенствована расчётная схема и установлено внутригодовое распределение речного стока методом компоновки сезонов по территории Северного края, выявлены основные закономерности его пространственного и временного изменения. Произведена оценка зависимости результирующего распределения стока от водности года, а также обеспеченности и величины стока за нелими-тирующий период, определяемого по остаточному принципу. Предложена схема определения типового внутригодового распределения речного стока, в наибольшей степени отражающая реальное соотношение водности водохозяйственных сезонов для лет разной водности.

Основные результаты выполненной диссертационной работы сводятся к следующему:

- выбрана наиболее адекватная статистическая модель распределения для описания вероятностной структуры рядов годового стока - модель случайной величины, при имеющейся длительности периода наблюдений ошибки определения среднего и коэффициента вариации находятся в допустимых пределах;

- выявлено различное прохождение отдельных фаз водности для рек западной и восточной части территории, построены карты изолиний нормы годового стока и его изменчивости для рек с водосборами более 100 км2;

- предложено совершенствование расчётной схемы установления внут-рисезонного распределения стока методом компоновки с целью облегчения отнесения ранжированного стока к одному из календарных месяцев;

- для характеристики речного стока в маловодный период предлагается его определение по месячным интервалам переменной длительности отдельных гидрологических сезонов, показана возможность пространственного осреднения параметра доли такого речного стока в годовом;

- подчёркивается различие основных принципов, заложенных в расчётные и типовые схемы установления внутригодового распределения стока и соответственно различное их использование при практических расчётах;

- показан систематический характер искажения (в методе компоновки сезонов) соотношения стока расчётных периодов для лет разной водности, приведена количественная оценка обеспеченности и доли нелимитирующего периода;

- осуществлён сравнительный анализ пространственно-временной изменчивости основных расчётных параметров годового стока, выявлено незначительное колебание среднего годового стока и более значимое изменение его изменчивости, проявляющееся в её уменьшении при увеличении длительности периода наблюдений;

- выполнен детальный статистический анализ рядов годового стока для 103 гидрометрических постов со средним периодом наблюдений - 40 лет;

- предложена схема установления типового распределения речного стока по месяцам на основе среднего соотношения стока сезонов реальных водохозяйственных лет, входящих в одну из групп водности года, а месячное распределение - по методу внутрисезонной компоновке для различных групп, выделяемых по водности рассматриваемых гидрологических сезонов;

- показана возможность использования карт среднего сезонного стока в процентах от годового, а также карт изменчивости сезонного стока.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Исследование пространственно-временной изменчивости основных статистических характеристик речного стока Северо-Запада России. // Тр. конф. Современные проблемы стохастической гидрологии.- М., 2001. (в соавторстве с Дружининым B.C., Сиканом А.В.).

2. Годовой сток и особенности внутригодового распределения речного стока на территории Северного Края. // Материалы итоговой сессии Учёного Совета РГГМУ - СПб., 2004.

3. О различии типовой и расчётной схем внутригодового распределения стока. // Материалы итоговой сессии Учёного Совета РГГМУ- СПб., 2005.

4. Влияние потепления на внутригодовое распределение речного стока Европейской территории России. // Восьмая Санкт-Петербургская Ассамблея молодых учёных и специалистов.- СПб., 2003.

5. Районирование территории СЗ ЕТР по условиям формирования годового стока с использованием процедур кластерного и дискриминантного анализов. // Материалы IV Международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий. Экологический ката-лиз».-Новосибирск, 1999.

6. Вариант формализации процесса районирования территории по условиям формирования годового стока рек на примере СЗ ЕТР. // Четвёртая Санкт-Петербургская Ассамблея молодых учёных и специалистов.- СПб., 1999. (в соавторстве с Сиканом А.В.).

Подписано в печать с оригинал-макета 22.02.05 Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать ризографическая Уч.-изд. Л. 1,0 Усл. печ. л. 1,25 Тираж 100 экз. Заказ 2202/01-Р

Мини-типография «Знак» издательства «Знак». 191025, Санкт-Петербург, ул. Восстания, д.6

РГГМУ, 195196, СПб, Малоохтинский пр., 98

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Зорин, Валерий Владимирович

Введение

1 Характеристика природных условий Северного Края

2 Годовой сток рек

2.1 Краткий обзор исследований годового стока рек

2.2 Изученность годового стока территории Северного края

2.3 Анализ исходных данных для расчёта годового стока

2.4 Оценка числовых характеристик и статистической структуры 45 рядов среднегодовых расходов воды рек

2.5 Карты изолиний среднемноголетнего модуля годового стока 55 и его изменчивости

2.6 Сравнительный анализ определения нормы годового стока 64 рек на исследуемой территории

3 Внутригодовое распределение речного стока

3.1 Краткий обзор исследований внутригодового распределения 79 речного стока

3.2 Анализ исходных данных для расчёта внутригодового 87 распределения речного стока на территории Северного Края

3.3 Определение внутригодового распределения речного стока 93 методом компоновки сезонов

3.3.1 Распределение речного стока внутри года по сезонам

3.3.2 Внутригодовое распределение речного стока по месяцам

3.3.3 Определение стока нелимитирующего периода

3.4 Установление типового внутригодового распределения стока 113 рек

3.5 Сокращённый способ оценки стока за маловодный период

3.6 Сравнительный анализ методов определения внутригодового 118 распределения речного стока

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Годовой сток и его внутригодовое распределение на территории Северного края"

Основной целью предлагаемой работы является усовершенствование действующих методик определения некоторых характеристик речного стока при наличии и отсутствии данных наблюдения. В работе производится обобщение и уточнение методики определения среднегодовых расходов воды различной обеспеченности и установления внутригодового распределения речного стока для различных условий водопользования.

Актуальность предлагаемой работы состоит в её направленности на определение стока слабо изученных рек, количество которых возрастает в связи со снижением густоты гидрометрической сети, при сопутствующем росте необходимости в использовании дополнительных источников водных ресурсов для нужд промышленности и сельского хозяйства.

Поверхностные водные объекты являются основными источниками водоснабжения, используются для судоходства, гидротехнического строительства, нужд энергетики и сельского хозяйства. Знание годового стока и его внутригодового распределения является необходимым элементом комплексного и рационального использования водных объектов для этих целей. Особенную роль достоверное установление этих видов стока приобретает в связи с возможными изменениями климатических и антропогенных условий определяющих изменения условий формирования речного стока.

В настоящее время определение расчётных параметров речного стока должно базироваться на длительных рядах наблюдения за стоком, включающих самые новейшие данные наблюдений [1]. С тем, чтобы обеспечить определённую заблаговременность в случае возможной необходимости корректирования расчётных методов, применяемых при строительном проектировании, необходимо обеспечить доступность данных наблюдения за гидрометеорологическими характеристиками. Эта доступность должна быть обеспечена как минимум для ведущих, профилирующих организаций, участвующих в разработке нормативных документов в области гидрометеорологии.

Определение ряда расчётных гидрологических параметров возможно только на основе их группового анализа в пределах гидрологически-однородных территорий по продолжительным рядам наблюдений, что в последние годы практически невозможно в виду недоступности гидрологических данных за последние годы.

Рассмотрение внутригодового распределения речного стока находится в тесной зависимости от годового стока, при этом взаимосвязанными могут быть водность года и слагающих его сезонов, их пространственная и временная изменчивость, а также характер внутригодового распределения речного стока.

В данной работе рассматриваются вопросы пространственно-временного распространения годового стока и его внутригодового распределения по территории Северного Края. При этом целью предлагаемой работы является выявление основных преимуществ и недостатков существующих способов определения внутригодового распределения, рекомендуемых нормативными документами при строительном проектировании, для различных целей использования водных объектов.

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие основные задачи:

- определение особенностей физико-географических факторов на территории Северного Края, определяющих условия формирования речного стока;

- установление статистической структуры рядов годового стока с определением их репрезентативности и оценкой статистических параметров;

- оценка пространственно-временных особенностей и пространственное обобщение основных расчётных параметров годового стока;

- сравнительный анализ полученных результатов с существующими;

- установление внутригодового распределения стока методом компоновки сезонов с оценкой возможности картирования расчётных параметров;

- разработка схемы установления типового внутригодового распределения речного стока;

- определение характера основных различий в расчётной и типовой схемах внутригодового распределения речного стока;

- выявление преимуществ и недостатков существующих способов определения внутригодового распределения для различных водопотребителей;

- совершенствование расчётной схемы метода компоновки сезонов;

- определение внутригодового распределения стока с переменной длительностью сезонов и его пространственное обобщение.

Предлагаемая диссертация по своей структуре подразделяется на введение, три главы и заключение.

В первой главе рассмотрены основные черты физико-географических условий исследуемой территории. Основное внимание уделено условиям распространения гидрографической сети по территории, характеру изменения климатических и физико-географических условий.

Рассматриваемая территория расположена на северо-востоке Европейской территории России. В административном отношении территория исследований включает Архангельскую область, Коми АССР и большую часть Вологодской области. Все реки этой территории принадлежат к бассейну Белого моря, на западе она граничит с бассейном рек Онежского озера, на востоке с бассейном р. Печёра, на юге с бассейнами верхней Волги и Камы.

Климат этой территории слагается под воздействием ослабевающей циклонической деятельности, связанной с западным переносом, а также вторжения холодных арктических воздушных масс с севера. В целом этому региону характерно избыточное увлажнение и относительно однородные природные условия на большей части территории, что обуславливает распространение густой и равномерно развитой речной сети.

Данная территория достаточно хорошо изучена в гидрологическом отношении, за исключением северной части — прибрежной зоны Белого моря, где условия формирования речного стока весьма разнообразны.

Вторая глава посвящена оценке временного и пространственного распределения годового стока рек, условиям его формирования и определения при различном объёме исходной гидрологической информации на территории Северного края.

С практической точки зрения большое значение имеет получение статистических параметров речного стока с учётом данных последних лет наблюдения, как это указывается в действующей нормативной документации при строительном проектировании, а в научном плане наибольший интерес удлинение стоковых рядов представляет в отношении оценки возможных изменений стока рек, обусловленных возможными климатическими и антропогенными воздействиями.

Для пространственного обобщения данных о годовом стоке рек и возможности суждения о многолетней изменчивости стока, использованы данные о среднемноголетних расходах воды рек до 2001 г. включительно. На основании анализа интегрально-разностных кривых и среднемноголетних расходов за различные периоды осреднения произведено суждение о продолжительности многолетнего цикла водности, осуществлено сравнение величины и характера распределения нормы годового стока, определяемой по данным различной продолжительности.

Обобщаются расчётные параметры рядов годового стока для возможности их использования при выполнении расчётов в условиях отсутствия данных наблюдений. Построены карты изолиний нормы годового стока и его изменчивости. Выполняется сравнение предлагаемых автором карт с аналогичными картами, рекомендованными СНиП 2.01.14-83 [2] и приведённых в серии монографий под общим названием «Ресурсы поверхностных вод» [3].

В третьей главе диссертации, рассматриваются вопросы установления внутригодового распределения речного стока и его пространственного распространения по территории исследования.

В настоящее время в действующей нормативной документации рекомендуется три метода расчёта внутригодового распределения речного стока при наличии данных наблюдений: метод компоновки сезонов, реального года и метод средних распределений. В случае отсутствия данных наблюдений предлагается использование метода гидрологической аналогии на основе этих способов установления внутригодового распределения. При этом каждое распределение, получаемое с использованием этих методов имеет свои преимущества и недостатки в соответствии с теми принципами, которые заложены в основу методов, а следовательно имеет и своё специфическое практическое предназначение при обеспечении нужд водопотребления.

Третья глава содержит обзор существующих подходов к установлению внутригодового распределения речного стока, способов его типизации и классификации.

Основное внимание в работе уделено методу компоновки сезонов, для которого выполнены расчёты межсезонного и внутрисезонного распределения стока с пространственным обобщением результатов для территории Северного Края. Произведена оценка зависимости результирующего распределения стока от водности года, а также оценка обеспеченности нелимитирующего сезона, определяемого по остаточному принципу.

Предлагается расчётная схема установления типового внутригодового распределения речного стока, наиболее приближенная к реальному соотношению водности сезонов.

В заключении обобщаются основные результаты, полученные в процессе выполнения работы в отношении годового речного стока и его внутригодового распределения применительно к рекам территории Северного Края. Даются выводы в отношении определения среднемноголетнего годового стока рек и его изменчивости. Приводятся рекомендации по использованию суще ствующих методов установления внутригодового распределения речного сто ка для различных видов водопотребления.

Заключение Диссертация по теме "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия", Зорин, Валерий Владимирович

Основные результаты выполненной диссертационной работы сводятся к следующему:

- выбрана наиболее адекватная модель распределения для описания вероятностной структуры рядов годового стока - модель случайной величины, при имеющейся длительности периода наблюдений ошибки определения среднего и коэффициента вариации находятся в допустимых пределах;

- выявлено различное прохождение отдельных фаз водности для рек западной и восточной части территории, построены карты изолиний нормы гол дового стока и его изменчивости для рек с водосборами более 100 км ;

- предложено совершенствование расчётной схемы установления внутри-сезонного распределения стока методом компоновки с целью облегчения отнесения ранжированного стока к одному из календарных месяцев;

- для характеристики речного стока в маловодный период предлагается его определение по месячным интервалам переменной длительности отдельных гидрологических сезонов, показана возможность пространственного осреднения параметра доли такого речного стока в годовом;

- подчёркивается различие основных принципов, заложенных в расчётные и типовые схемы установления внутригодового распределения стока и соответственно различное их использование при практических расчётах. Для установления расчётного внутригодового распределения рекомендуется совместное использование методов реального года и метода компоновки сезонов, для получении типового распределения следует использовать схемы среднего месячного распределения и предлагаемого автором;

- показан систематический характер искажения (в методе компоновки сезонов) соотношения стока расчётных периодов для лет разной водности, приведена количественная оценка обеспеченности и доли нелимитирующего периода;

- осуществлён сравнительный анализ пространственно-временной изменчивости основных расчётных параметров годового стока, выявлено незначительное колебание среднего стока и более значимое изменение его изменчивости, проявляющееся в её уменьшении при увеличении длительности периода наблюдений;

- выполнен детальный статистический анализ рядов годового стока для 103 гидрометрических постов со средним периодом наблюдений - 40 лет;

- предложена схема установления типового распределения речного стока по месяцам на основе среднего соотношения стока сезонов реальных водохозяйственных лет, входящих в одну из групп водности года, а месячное распределение - по методу внутрисезонной компоновки для различных групп, выделяемых по водности рассматриваемых гидрологических сезонов;

- показана возможность использования карт среднего сезонного стока в процентах от годового и коэффициента изменчивости сезонного стока.

Заключение

В работе решается широкий круг проблем, затрагивающих вопросы определения годового стока рек и его внутригодового распределения. Все расчёты и обобщения выполнены на примере рек территории Северного Края.

С практической точки зрения важную роль имеет получение статистических параметров речного стока с учётом данных наблюдений последних лет, как это указывается в действующей нормативной документации при строительном проектировании. В научном плане удлинение стоковых рядов представляет интерес в отношении выявления возможных изменений стока рек, обусловленных возможными климатическими и антропогенными воздействиями. Особую ценность в работе имеет качественная и количественная оценка различия расчётных и типовых схем установления внутригодового распределения речного стока. Выполнена оценка пространственной и временной изменчивости годового стока и его внутригодового распределения для рек с использованием длительных рядов наблюдений. Приводятся рекомендации по использованию существующих методов установления внутригодового распределения речного стока для водохозяйственных нужд.

Осуществлено обобщение расчётных параметров рядов годового стока для возможности их использования при выполнении расчётов применительно к условиям отсутствия данных наблюдений. Усовершенствована расчётная схема и установлено внутригодовое распределение речного стока методом компоновки сезонов по территории Северного края, выявлены основные закономерности его пространственного и временного изменения. Произведена оценка зависимости результирующего распределения стока от водности года, а также обеспеченности и величины стока нелимитирующего периода, определяемого по остаточному принципу. Предложена схема установления типового внутригодового распределения стока, наиболее точно отражающая реальное соотношение водности гидрологических сезонов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Зорин, Валерий Владимирович, Санкт-Петербург

1. Определение основных расчётных гидрологических характеристик. СП 33-101-2003-М.: Изд. Госстроя России, 2004.-74 с.

2. Определение расчётных гидрологических характеристик: СНиП 2.01.14-83.-М.: Стройиздат, 1985.-35 с.

3. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 3. Северный Край. Ч. 1.-Л.:Гидрометеоиздат, 1972.-661 с.

4. Гидрография СССР. Ч. 2 / Под ред.проф. Л.К. Давыдова Л.: Изд. ЛГУ, 1955.-600 с.

5. Ильина Л.Л., Грахов А.Н. Реки севера.-Л.:Гидрометеоиздат, 1987. 128 с.

6. Львович М.И. Реки СССР.-М.: Мысль, 1971. 352 с.

7. Климат России / Под ред. Н.В. Кобышевой- СПб.: Гидрометеоиздат, 2001.-656 с.

8. Кузин П.С, Бабкин В.И. Географические закономерности гидрологического режима рек.-Л.:Гидрометеоиздат, 1979. 200 с.

9. Владимиров А.М. Сток рек в маловодный период года — Л.:Гидрометеоиздат, 1976.-295 с.

10. Владимиров A.M. Современные методы исследований меженного стока // Сб. науч. тр. геогр. общ. СССР.- 1984. С. 45-53.

11. Коковкин А.В. Расчёт характеристик летне-осенней межени на реках Европейского Северо-востока.- Сыкиывкар: Изд. Коми научный центр УрО АН СССР, 1988.- Вып. 74. 24 с.

12. Соколов А.А. Гидрография СССР-Л.: Гидрометеоиздат, 1952 -471 с.

13. Соколовский Д.Л. Речной сток-Л.: Гидрометеоиздат, 1968.-539 с.

14. Владимиров A.M., Дружинин B.C.Сборник задач и упражнений по гидрологическим расчётам-СПб.: Гидрометеоиздат, 1992 208 с.

15. Евстигнеев В.М. Речной сток и гидрологические расчёты М.: Изд. МГУ, 1990.-304 с.

16. Рождественский А.В. и др. Методология расчётов экстремальных значений гидрологических характеристик/ А.В. Рождественский, В.А. Лобанов, В.А. Бузин, A.M. Владимиров //Метеорология и гидрология 2002 -№9.- С. 62-70.

17. Бабкин В.И. Водные ресурсы и водный баланс Российской Федерации в начале XXI века // Тр.VI Всероссийского гидрологического съезда. Секция 3 СПб.: Гидрометеоиздат, 2004- С. 3-5.

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

19. Пространственно временные колебания стока рек СССР Л.: Гидрометеоиздат, 1988.-376 с.

20. Рождественский А.В., Чеботарев А.И. Статистические методы в гидрологии-Л.: Гидрометеоиздат, 1974.-422 с.

21. Рождественский А.В., Ежов А.В., Сахарюк А.В. Оценка точности гидрологических расчётов-Л.: Гидрометеоиздат, 1990-277 с.

22. Рождественский А.В., Лобанова А.Г. Пространственно-временные колебания годового стока рек СССР // Tp.V Всесоюзного гидрологического съезда. Т.6.-Л.: Гидрометеоиздат, 1989-С.100-104.

23. Чеботарёв А.И. Общая гидрология Л.: Гидрометеоиздат, 1975 - 545 с.

24. Атлас расчётных гидрологических карт и номограмм Л.: Гидрометеоиздат, 1986.

25. Калинин В.Г., Пьянков С.В. Некоторые аспекты применения геоинформационных технологий в гидрологии // Метеорология и гидрология 2000 -№ 12.-С. 71-78.

26. Мирошниченко С.А. Использование геоинформационной системы для управления водными ресурсами бассейна реки Камы // Тр.VI Всероссийского гидрологического съезда. Секция 1- СПб.: Гидрометеоиздат, 2004 — С. 69-71.

27. Яковченко С.Г., Жоров В.А. Опыт практического использования ГИС-технологий в гидрологических и водохозяйственных расчётах // Тр.VI Всероссийского гидрологического съезда. Секция 1.- СПб.: Гидрометеоиздат, 2004.- С.95-96.

28. Болгов М.В., Лобода Н.С., Николаевич Н.Н. Пространственное обобщение параметров внутрирядной связности рядов годового стока // Метеорология и гидрология 1993 - №7- С. 83-91.

29. Бабкин В.И, Норина А.Б., Роева B.JI. Методика расчёта годового стока и его внутригодового распределения при отсутствии данных гидрологических наблюдений // Тр. ГГИ.- 1990.- Вып. 338,- С. 13-35.

30. Григоркина Т.Е. Речной сток на территории СССР // Тр. ГГИ— 1990-Вып. 338.-С. 36-47.

31. Комлев A.M. Закономерности формирования и методы расчётов речного стока Пермь: Изд. Ун-та Перм- 2002 - 163 с.

32. Лобанов В.А. Кучеренко В.Е. Методика расчёта годового стока в виде суммы сезонных составляющих // Тр. ГГИ 1992.- Вып. 357 - С. 61—79.

33. Поляк И.И., Сперанская Н.А. Статистические модели гидрологических временных рядов // Tp.V Всесоюзного гидрологического съезда. Т.6.— Л.: Гидрометеоиздат, 1989-С. 72-79.

34. Семёнов В.А, Семёнова И.В. Антропогенные и климатические изменения гидрологического режимов рек бассейна Верхней Оки // Метеорология и гидрология,- 2003.- №10.- С. 76-75.

35. Будыко М.И., Винников К.Я. Влияние изменений глобального климата на водные ресурсы // Tp.V Всесоюзного гидрологического съезда. Т.2.— JL: Гидрометеоиздат, 1988-С. 35-51.

36. Дроздов О.А., Ерёменко К.В. Зависимости речного стока Европейской части СССР и срединного региона от температуры северного полушария при колебаниях климата // Тр. ГГИ 1988.- Вып. 340 - С. 32-37.

37. Израэль Ю.А. и др. Изменения глобального климата. Роль антропогенных воздействий // Метеорология и гидрология 2001.- №5.- С. 5-21.

38. Дружинин B.C., Сикан А.В., Зорин В.В. Исследование пространственно-временной изменчивости основных статистических характеристик речного стока Северо-Запада России // Современные проблемы стохастической гидрологии М - 2001.

39. Сикан А. В., Богданов В. Б. Выделение гидрологически однородных районов на основе анализа выборочных спектров // Тез. Итог. Сессии Уч. Совета РГГМУ.- 1998.- 56 с.

40. Смирнов Н.П., Скляренко B.JI. Методы многомерного статистического анализа в гидрологических исследованиях.— JL: Изд. ЛГУ, 1986.-192 с.

41. Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. Том I. РСФСР. Вып.8- Л.: Гидрометеоиздат, 1986.-688 с.

42. Государственный водный кадастр. Гидрологический ежегодник. Том 0. Вып. 0-9.-Л.:Гидрометеоиздат, 1981 1988, 2000, 2001.

43. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Т.З. Северный край-Л.: Гидрометеоиздат, 1966, 1974, 1978.

44. Владимиров A.M. Гидрологические расчёты— Л.: Гидрометеоиздат, 1990.-366 с.

45. Дружинин B.C., Сикан А.В. Методы статистической обработки гидрометеорологической информации СПб.: Изд. РГГМУ, 2001.-168 с.

46. Пособие по определению расчётных гидрологических характеристик—Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-444 с.

47. Комлев A.M. Закономерности формирования речного стока Пермь: Изд. Ун-та Перм.- 1992.- 119 с.

48. Чеботарёв А.И. Гидрологический словарь.- Л.: Гидрометеоиздат, 1978 — 308 с.

49. Лившиц И.М. Внутригодовая естественная зарегулированность стока рек Полесской низменности // Международный симпозиум по гидрологии заболоченных территорий-Минск, 1972 10 с.

50. Серпик Б.И. Водные ресурсы рек Южного Приморья Дальнего Востока — Л.: Гидрометеоиздат, 1955 178 с.

51. Кузин П.С. Классификация рек и гидрологическое районирование СССР-Л.:Гидрометеоиздат, 1960. -455 с.

52. Стряпчий В.А, Внутригодовое распределение стока рек бассейна Среднего Амура и некоторые вопросы его классификации М.: Наука, 1979 — 107 с.

53. Глушков В.Г. Вопросы теории и методы гидрологических исследований — М.: Изд. Академии наук СССР, 1961.-416 с.

54. Андреянов В.Г. Внутригодовое распределение речного стока — Л.:Гидрометеоиздат, 1960 327 с.

55. Рекомендации по расчётам внутригодового распределения стока рек и осушительных систем Полесья. Минск.: Изд. Белорус. НИИ мелиорации и водн. хоз-ва, 1980. - 162 с.

56. Методические указания по расчётам внутригодового распределения стока при строительном проектировании-Л.:Гидрометеоиздат, 1970. -77 с.

57. Болгов М.В. Стохастические модели периодически коррелированных внутригодовых колебаний речного стока // Метеорология и гидрология— 1996-№1 С. 101-116.

58. Иванов Е.Г. К методике расчёта календарного внутригодового распределения речного стока // Тр. ДВНИГМИ 1980- Вып. 84- С. 35-42.

59. Плиткин Г.А. Методические подходы и результаты количественной оценки внутригодового распределения местных водных ресурсов и их изменений по природным районам //Тр. ЗСРНИГМИ- 1990.-Вып. 92- С. 70-88.

60. Зорин В.В. Годовой сток и особенности внутригодового распределения речного стока на территории Северного Края // Материалы итоговой сессии учёного совета РГГМУ: СПб.: Изд. РГГМУ, 2004.

61. Владимиров JI.A. О зависимости внутригодового распределения стока от водности года // Метеорология и гидрология 1968 - №3.

62. Зорин В.В. О различии типовой и расчётной схем внутригодового распределения стока // Материалы итоговой сессии учёного совета РГГМУ: — СПб.: Изд. РГГМУ, 2005.

63. Иванов Е.Г. О влиянии водности года на внутригодовое распределение речного стока // Тр. ДВНИГМИ.- 1980.- Вып. 84.- С. 49-52.