Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Ландшафтный подход в расчетах местного стока

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Ландшафтный подход в расчетах местного стока"

л

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

На правах рукописи ТКАЧЕВ Борис Павлорич

7ЛК'55б.0^в

ЯАПДШШГОЙ ПОДХОД В РАСЧЁТАХ МЕСТНОГО СТОКА (НА ПРИМЕРЕ ВГА ОКСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ)

II.СО.07 - гидрология суши, водннэ ресурсы и гидрохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата геграфичэских наук

Иркутск - 1993

Работа выполнена в Томской государственной университете

Научные руководители: доктор географических наук, профессор Д.А.Бураков

кандидат географических наук, доцент В.А.Земцов

Официальные оппоненты: доктор географических наук Г.В.Белонеико

кандидат географических наук З.й.Фёдоров

Ведущая организация: Институт водных и экологических проблем СО РАН

Защита состоится "(£п 1993 т. ь /4 час.

на заседании специализированного совета £-002.60.02 при Инотитуте географии СО 'РАН по адресу: 664033, Иркутск, ул.Уланбаторская, I.

С диссертацией ыоеио ознакомятся в библиотеке Института геграфии СО РАЙ.

Автореферат ¡разослан " Л2. " СХ^Я^З 1993 г.

Учёный секретарь специализированного

оовета, кандидат геграфических наук Е.Г.Суворов

Актуальность теми. Юг Омского Прииртыиья относится к зона рискованного земледелия, где иа пять лет выдается 2-3 года засушливых. Находясь в зоне недостаточного увлажнения, регион весной часто испытывает избыток местных водных ресурсов, когда происходит затопление сельскохозяйственных полей, населенных пунктов, размывавтся дамбы, насыпи дорог. Поэтому все более актуальной становится проблема расчета и прогноза местного стока, оценка его распределения во времени и в пространстве, а также в связи с, антропогенными изменениями.

Лесостепная и степная зоны, в пределах которых расположен вг Омского Прииртышья, является регионом, где сток талых вод составляет 90-100% от его годового объема с яалых водосборов и имеет продолжительность 5-15 дней в апреле-мае. Слабое развитие гидрографической сети, ограниченный период'формирования весеннего стока, отсутствие данных систематических наблвдений за расходами воды л актяваая хозяйственная деятельность на водосборах определяпт трудности в оценке распределения стока во времени и по территории. При отсутствии-в регионе средних рек изолинии на картах стока носят весьма приближенный характер.

В теоретическом плане актуальность темы определяется нэ-обходимостьо совершенствования методов оценки стока при отсутствии данных наблюдений. Анализ современных подходов в расчетах стока, предлагаемый различными авторами, очень противоречив. Можно сделать вывод, что возможности традиционных методов гидрологических расчетов доведены до предела..

Интенсивно развивавшиеся методы математического моделирования призваны увеличить возможности гидрологических расчетов и прогнозов* "Зти методы необходимо использовать в сочетании с ландшафтным подходом. Применение ландиафтиого подхода в гидрологии осложняется тек, что теоретические и практические его рамки пока иэ определена. Поэтому исследование вопросов использования ландшафтной информации в гидрологии весьма актуально.

Важность поставленных вопросов в исследуемом регионе иеизизрино возрастает й в связи о тем, что уяе сейчас но плану строительства Ежно-Омской оросительной системы орошено около 100 тво. га сельскохозяйственных земель. Забор воды происходит из р.Йртып. Возникает вопрос о возможности привлечения местных ^избыточных весной) водных рэсурсоз для ороиония и

технического водоснабжения»

Цель исследования. Целью работы является обоснование и конкретизация положений ландвафтного подхода в гидрологии, что позволяет принвкить его в моделях расчетов и прогнозов весеннего стока малых рек и временны* водотоков. При этой решается ряд конкретных задач!

1) ландвафтно-гадродогаческое районирование ora Омского Прииртышья; ".

2) выявление зависвиости ереднемноголетних и ежегодных значений максимального снэгоэапаса и слоя стока от ландвафтной структура водосборов; •

3) оценка действующих площадей водосборов по их ландшафтной структуре;

4) обоснование использования ландшафтной информации в расчетных моделях стока при их подготовке и уточнении.

Методика исследований и фактический материал. Поставленные задачи решались на основе обобщения данных, полученных на 48 станциях Омского УГМС, ма*ериадов экспедиции ГГИ <1955-1957 гг.) и экспедиции ТГУ (19аб-1989 гг.).

Экспедицией кафедрн гидрологии суви ТГУ при учас.йй или под руководством автора проведена ландшафтво-свегомерные съемки на юге Омской области е протяженности марпрутов около IOO км по методике, принятой в Гидрокетслужбв. йкагодйо органазовы-валась сеть гидрометрических постов (до 5-8 каждый год), осуществлявших наблюдения в период половодья.

В качестве исходных использованы материалы фондов ГГИ (измеренные слои стока половодья), Омскгидроводхоза (результаты обследования местных водоисточников). Соизгипроводхоза (научное обоснование Южно-Омской оросительной системы). Омской геолого-разведочной экспедиции (инженерно-геологические, поч-венно-зрозионные, ландшафтные карты районирования). Управления сельского хозяйства по Омской области (экспликация земель). Полученные исходные данные легли в основу построения водяоба-лансовой физико-статистической модели расчета и прогноза стока с малых водосборов с применением ландшафтного подхода.

Методической основой является географо-гидрологический метод,■ дальнейшее совершенствование которого позволило нам разработать методику ландшафтно-гидрологического районирования. Применение ее, а также методов и приемов ландшафтной индикации

а сочетании,с традиционными в гидрологии водИо~<5алансовыми и статистическими методами дало возможность определить сферу использования ландшафтной информации в гидрологическом анализе.

Научная новизна*

1) впервые па всех стадиях разработки методики расчета и прогноза объема (слой) стока талых вод осуществлено применение ландшафтного подхода;

2) показана целесообразность использования ландшафтного подхода даже для таких однообразных в физико-географическом отвопении регионах как Северный Казахстан и ог Западной Сибири;

3) разработана методика ландпафтно-гидрологического районирования и конкретные рекомендации по оценке максимальных снегозапасов, действующих площадей малых водосборов на ландшафтной основе;

оделана попытка четко определить круг использования ландшафтной информации в гидрологических расчетах и прогнозах, унифицировать ее.

Практическое значение. Разработанная методика использования ландиафтноз информации применена для уточнения расчетов стока и может быть использована для других целей (моделирования, прогноза местного стока).

Оценка действующей площади водосбора по его ландшафтной структуре упрощает и расширяет возможности расчетов и прогнозов Цветного стока. .

Применение ландшафтного подхода решает но только ряд собственно гидрологических задач, но и позволяет уже нарабо-тдшшй' арсенал моделирования использовать в других областях географии.

Диссертационная работа выполнялась в рамках НИР кафедры гидрологии суши ТГУ по госбодкетной теме "Гидрология Западной Сибири" (Л 79035305), а также в рамках хоздоговорной темы "■Разработка методики расчета гидрологических характеристик поверхностных вод малых водосборов Омской области с учетом влияния хозяйственной деятельности" 01В60066240). Результаты исследований использованы при разработке учебных курсов: "Прикладное ландшафтоведение",."Мелиоративная география", "Методы полевых географических исследований", "Картография", "Гидро-

логические расчеты", а также при написании студентами дипломных и курсовых проектов в ТГЗГ.

Ай&Зация работы. По теме диссертация опубликовано,7 работ. Результаты и ее основные положения докладывалисьЯУШ Всз-соозном совещании по ландшафтноведенм "Теоретические и прикладные проблемы ландшафтовэдения" в г.Львове в Í98B г., на семинаре "Информационное обеспечение ландшафтно-гидрологичес-ких исследований" в г.Иркутске в 1988 г., иа научно-практической конференции "Эколого-зкономйческие проблема районов нового освоения Западной Сибири" в г.Томске в 1989 г., на научной конференции памяти Н.М.Ядринцева (.Секция - География Сибири) в г.Омске в 1992 г.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заклаченая, списка литературы,, пяти приложений и содердкт 19 рисунков,Ю таблиц. Основное содержание изложено иа 155 страницах машинописного текста. Описок литературы включает 171 наименование.

Краткое содержание работы. Во введении обосновывается актуальность диссерта"ионной работы, формулируется цель исследования, определяется научная новизна и практическая знаммоеть полученных результатов.

В первой главе анализируются современное состояние гэо« графо-гидрологического метода, основные представления о ландшафтном подходе в гидрологии, ландшафтно-гидрологическом районировании и картографировании. Определены место и роль ланд- . иафтного подхода и лавдпафтно-гидродогического районирования . в современных методах расчета и прогноза весеннего стока с малых водосборов засушливых районов.

- Во второй главе характеризуется ландшафтные и гидролога-ческие особенности юга Омского Прииртышья. Для расчета и прогноза стека разработана методика ландшафтно-гидрологического районирования региона, основанная на поэтапном типологическом принципе. Построена среднемасштабная карта-схема районирования с характеристикой выделенных зон, районов, округов.

В третьей главе на основе сопоставления материалов экспедиционных исследований максимальных снегозапасов и данных Гид-рометслужбы составлены рекомендации по совершенствовании системы наблюдений. Проведен анализ формирования и распреде-

легаш снегорапасов в пола в различных зонах,' районах, округах, а также в лесу и в различных типах оврагов и балок. В результате предложены рекомендации по корректировке сногсзсласоз на каянх водосборах с учетом ландшафтной структуры,. Для практического использования построена таблица поправочных коэффициентов для различных ландшафтов. Определена рель ветрового переноса. Для этого оцензн енэгозапас у преград ив лесополосах, балках и т.п.) и в различно ориентированных линейных ландшафтах.

' • В четвертой главе предложены рекомендации по оценке величин топографической, действуй щей, бессточной площадей водосборов засушливого региона, где площадь водосбора - переменная- во времени величина. Обоснован и рекомендован в качестве поправки к расчетным значениям отека лиидшафтно-морфологичес-кий показатель <*£ (относительная величина дейотвуащей площади водосбора). Разработай и а^Йирован путь введения поправок -картографический, позволявший более точно рассчитгаать величины стока с малых водосборов юга Омского Прииртышья.

В заключении сформулированы основные выводы и результаты работы.

На защиту выносятся следующие положения диссертационной работы: ...

I. Обоснование применения ландшафтного подхода в решении конкретных задач расчета и прогноза десенного стока в засушливых районах.

Ландшафтный подход-з гидрологии - применения ландшафтной информации в гидрологических исследованиях, реализуемое в ряде частных методов анализа и обобщения географических данных.

Основываясь на проведенных нами исследованиях и обобщения эмпирического материала, следует дополнить, что лькдшафт-ний подход, наряду®'традиционным применением географо-гкдро-логачоского. метода, включает следующее:

I) определение ландшафтной структуры водосборов как основы для индикации процессов, формирующих сток, или непосредственно величии стока;

• 2) проведение гидрологически-значимых границ ландшафта (ландшафтно-гидролсгичесхое районирование);

Э) использование ландшафтной информации в конкретных методиках расчета (прогноза) стока.

Последнее реализуется на примере подготовленной на кафедре гидрологии суши ТГУ методики расчета и прогноза слоя стока половодья с малых водосборов, соглаоно которой слой стока половодья^ (мм) вычисляется по территориально общей зависимости от максимальных снегозапасов на водосборе 5 (мм) и осадков за сентябрь-октябрь предшествуйщего года Л (мм), учитывающей редукции слоя по площади водосбора ^ (км^):

•У^ЬМШ?*) Ъ*,) (I)

где Ртам = (-с,о£48 X) „ максимальные потери в данном

году, *С~Л<]/Л - относительна величина действующей площади,^. Значения эмпирических параметров получены методами оптимизации.

Данная формула, в отличив от положенной в ее основу емкостной модели З.Г.Попова, представляет собой территориально обдув зависимость, в определенной мере утратившую первоначальный физический смысл. Ландшафтно-морфологический показатель учитывает изменявшуюся из год-, в год гидрологическую роль элементарных природно-территориальных комплексов (ПТК) на водосборе а предложен нами для малых бассейнов площадью 300 кн*\ Произведение характеризует влияние ландшафтно-морфологичзских особенностей конкретных малых водосборов, определяя большую (или меньшую) степень редукции слоя У по площади -Л по сравнению с фоновыми (общими дя1 всей территории) условиями, когда ¿4я!. При А >300 кмг ландшафтная структура бассейнов не учитывает- . ся, поэтому принимается таме равным I.

2. Методика и результаты ландсафтно-гидрологического районирования »га Омского Прикртыськ.

В вопросах ландшэфтно-гидрологичзск.ого районирования диссертационная работа выходит за рамки его использования ь методике расчета стока, разработанной на кафедре гидрологии сува. Проблема районирования - одна из самых сложных 2 гидрологии. Из вседтрадиционно суцествуищих подходов к комплексному районированию в гидрологии автором на новей основе развиваются идеи Д.А.Арманда, Л.А.Соколова о наибольшей комплексности районирования, достигаемой путем чередования признаков (ступенчатости).. На каждой ступени за основу берется свой признак. Комплексность возрастает от висших ступеней к низшим и, поэ-

е

тону такое районирование наиболее эффективно'п среднем» а особенно- в крупном маситабо.

Применяя подобный подход, мы разр&ботахли методику ланд--пафтно-гидрологического районирования (табл.1).

На основе разносторонней исходной картографической информации 'л представленной методики районирования, была составлена среднемасштабная карта-схема ландшаф-гно-гидрологического районирования вга Омского Прииртыгъя (рис.1), на которой выделаны следующие таксономические единицы: 1.3она весьма недостаточного увлажнения.

Южная повышенная часть Игсим-Иртышской озерно-аллюви-альной равнины.

Округ с южными черноземами. ■^16* ®КРУГ 0 южными черноземами и солонцами. 12« Древние Приказахстанские погребенные речные долины. Древняя" Курумбельская котловина. Выположенний водораздел Курумбельской котловины и Иртыша.

П. Зона недостаточного увлажнения,

П|. Центральная плоская часть Ишим-Иртышской озерко-аллювиальной равнины,

П1а. Округ с обыкновенными черноземами!

®КРУГ 0 солонцами и солонцеватыми почвами по периферии колков. П9. Приомская озерно-аллпвиальная равнина. ^2а' 0кРУг 0 обыкновенными черноземами.' .^26' ®КРУГ е.солонцами и солонцеватыми почвами по . периферии колков. П^. Древняя погребенная Камшаловская долина. . П/(. Древняя погребенная Эбейтинская котлогяна.

Ш. Зона достаточного удлинения. - Называевско-Тпкаликекая впадина. И^. Саргатская наклонная гривно-ложбинная равнина. Ш^. Ошэ-йртыиская водораздельная равнина.

Притарско-Иртышский увал. Ш^. Водораздельная часть Прииртышской озерно-аллювиальней

|>2£№ЯЫ.

. Таблица I

Мэтодика ландшафтно-гидрологичэского районирования

Масштаб Элементы Признаки Типизация границ Значение

Мелкий и средний Лаидшафтно- гидрологическая зоне. Ландиафтно- гидрологический район Ландлафтно- гидрологический округ Изменение составляющих водного баланса по террито- • рии Тип рельефа, густота и глубина эрозионного расчленения Тип почв, механический состав почво-грунта, водопроницаемость границЬ зон Границы reo-, морфологических элементов Границы почвенных и почвзнно-эрози-онных комбинаций Учет зональных закономерностей формирования стока Косвенно учитывает величину поверхностного задзржания Косвенно учитывает величину инфильтрации

Крупный Бассейн малой реки, временного, водотока Ландшафтно-гидрологическиЯ комплекс' Глубина вреза, густота и степень Дренирующего влияния речной сети Природно-террито-' риалыша комплексы \ПТК) Водоразделы поверхностного стока бассэйнов Границы ПТК с близкими условиями формирования стока Получение поправок к стоку на гидрографические характеристики Оценка генетической структуры стока

Ландшафтно-гицрологическое районирование Омской области

I - гранииы «кии« районирования; 2 - индексы районов и округов

II

IV. Зона оптимального сочетания тепла и влаги. •• 1У^. Болотно-градоаая Оиз-Ишимская водораздельная равнина 11Правобзрежнся расчлененная тазжная равнина.

Тсбольский материк. '

17ц. Заслганское плато.

V. Йнтразональнаыэ территории.

Ур Южная часть пойми р.Иртыш.

У^. Южная часть второА надпоЗкзнной террасы.

Уу. Прииртыаскоз плато.

У^. Долина. р.Омь. •

Озерные котловины с серией тзррас.

У^. Северная часть поймы р.Иртыш.

' В практическом плана районирование является методом совершенствования расчетов и прогнозов. Теоретическое значение районирования состоит в том, что оно отражает реальные закономерности формирования стока на региональном и (э форма учета ландшафтной структуры малых бассейнов) - локальном уровнях. *

3. Количественная оценка гсространотвенно-аренеян^го распределения максимальнаых сногозапасов в различных ландшафтах малых водосборов ига Омского Прииртышья.

Анализ материалов ландшафтно-снегомзрных съемок вклпча-ет следующие этапы:

1) выявление зональных особенностей накопления и распределения снегозьпассцз;

2) оценка влияния крупных элементов рельефа; :

3) детализация полученных закономерностей на основе ' • определения снегозапасов на различных ландшафтах малых

водосборов.

Зональное распределение"норма снегозапасов ь поле на юге Омского Прииртыиья с учетом его ветрового перераспределения характеризует карта-схема, построенная способом изолиний по данным Гидрометслукбы.

Переход от данных метеостанций к водосборам с учетом долей площадей ПТК в практике расчетов и прогнозе® возможно путем корректировки данных по табл.2.

' Таблица 2 Переходные коэффициенты 16 от снегозапасов в поле к снэгсзапасам в различных ПТК

Район (рио.1) Балки Лесополосы в поле • Лесополоса у дорог ,Лэса околки) Заросли кустарника, камыша Озера Наветы

\ - 3,5 3,5 1,1 - - 3.0

1.8 1,5 3,2 1,2 3,3 0,6 2,9

"I П3 - 2,4 ■ - 1.5 - - 1,4

1,0 3,0 2.2 1.5 1,4 1.0 -

0,8 - 4,0 1.3 0,5 4,6

У1 У2 0,8 2,3 - 1.3 - - -

2,0 3,4 - 1.3 - - 4,0

71 1.4 ЗД 2.2 ' 1.7 1,6 - 1.6

Внутризональные различия в распределении Sп объясняется, в перзув очередь, характером рольефа. Существующие морфострук-турныэ и морфоекульптурннз особенности территории трансформируют приземные воздушные массы, формируя соответствующий им ветровой режим. -То обстоятельство, что карта-схема районирования, составленная баз привлечения информации о снегозапасах, оказалась приемлемой для анализа последних, подтверждает эффективность зчполненного районирования (рис.2).

В зависимости от характера снегонакопления нами выделены различные типы долинно-балочных комплексов, для которых определены переходные коэффициенты Н от£п(рис.3). Они позволяют уточнять расчетные взличини снэгозапасов на водосборе о-учетом ландшафтной-структуры последнего.

Оценивая снегозапасы в лесу, отметим, что они но на много ваше, чем в поле, т.к. осиновые и березовые колки ке являются в зимнее время существенными проградами ветровому переносу. •

Влияние лесополос на формирование и распределение снего-запасов неоднозначно. С одной сторона, их небольшая площадь (2-3$ от общей площади водосбора Л ) приводит к незначительному увеличений суммарного снегозапаса на водосборе, а с другой, когда площадь Л - мала, их значение резка возрастает. В'практика расчетов и прогнозов достаточно различать лесополосы у дорог и в поле.

Диаграмма распределения снегозапасов 5п,мм по районам /по метеостанциям и постам Омской области/

100

' ■ » ■ ' '_I I I I 1-1 I , »

I, li I, I2 h и. 'Ь и Ь -а V V

индексы районов

7

диапазон отклонений! снегозапасов

от их средних значений по району (жирная чзрта)

Рис.2 . • 11»

Переходные коэффициенты К от снегозапасов в поле к сяего-запасам в долшшо-балочншс комплексах (Н — высота, м; I. -расстояние, км)

90 85

Неясновыраженные верховья балок К

К ш 1,4 [ К. О 1,6

о1б I ,Ь 1,Ь с

а)

0,2 0*4 0,6

а)

Корытообразная балка

К. в 0,8

■ Н 120 115 "

0,05 0,10 0,15 £ 6)

Ящикообразная балка с зароскши

К » 2,2

0 ,'4 0Гб[

- Г)

Н

120 100

Древняя долина (ложбина) К. = 1,0

Н то

90

1,Ь 2,ь э;0 4То

Л)

Рис.3 15

Оврага Я . 2,7 и » 2,2

0,2 0,4 0,6 в)

Для количественной оценки мозаики распределения снего-эапасоь на малых водосборах необходимо отмэтить следующее:

1) существует ряд методических погрешностей при выборе маршрутов ландаафтко-снегомериых съемок на некоторых метеостанциях и постах Омского Управления Росгидромета (Омск. Любимовка, Цововарвавка), связанных с прохождением марэрутав через лесополосы в поле, вблизи населенного пункта и через небольшие березовые колки соответственно;

2) экстраполировать данные Гидромэтслужбы на малые водосборы правомерно только в рамках одного ландшафгно-гидро-логического округа или района;

3) суммарные снегозапасы на водосборе определяются как произведение & и переходного коэффициента К< с учетом относительной площади ландшафта в долях от площади Л- ;

целесообразно использование зависимости переходных коэффициентов от снегозапасов в поле к сиегозапасам у преград от числа случаев со скоростью ветра более 6 м/с за весь период формирования снежного покрова, что позволяет оценить снегозапасы на водосбора с учетом метеорологических особенностей конкретных лат.

Таким образом, дополнены данные Гкдрометслукбы, а также выявлены к количественно оценены особенности формирования и распределения мексимальных снегозапасов в зависимости от форм рельефа разных размеров, растительности (леса, лесополосы) и ветра.

4. Оценка гидрологической роли различных элементов ландшафта для определения действующих площадей малых водосборов в целях уточнения методики расчета и прогноза местного . стока.

Разработанная на кафедре гидрологии суки методика расчета и прогноза. с.тока учитывает осредненные (фоновые) особенности подстилающей поверхности для всей исследуемой территории (при Л</= I). Детализируя методику с помощью показателя с£, мы дополнительно учитываем индивидуальные особенности водосборов, определяемые рельефом и ландшафтной структурой - формула (I).

Нами подготовлены рекомендации для проведения гидрологически значимых границ топографической площади J к действующей площади ^ по топокартам и аэрофотоснимкам с учетом ландшафт-

[Ой структуры, т.к. предельно равнинный рельеф территории юлогшяет однозначное проведение границ (рис.4). На карте выделены следуящиэ таксономические эдиницы:

I. Стоксформирующие ЛГК . - 3 кк^. Днище балки в пределах озерных террас, слоненное супесьп и песком, частично раздернованнсе с, участка;«! примитивно-слоистых почв-

р

? - 10 кн . Крутые склоны балки, сложенные супзсьо и песком с сочко-солянковими, бородавчато-дэбедовимк лугами на • Луговых солончаковых соровых и бугристых почвах. 3 - 30 км'^-Пологие склоны балки суглинистого состава с га-лофитным разнотравьем и мелкими кустарниками ивы, березы, на солонцевато-солончакозых почвах в комплексе с чзрнозе- ^ нами. .-.!■■.■

. П. Переменные ЛГК. ^ — 52 ки^.' Дренированные склоны озерной котлсвипы суглинистого состава с галофиткым разнотравьем (сильно выбитым, в оснозном распаханным). Дуговые, солонцеватые, солончаковые и черноземные почза.

В, Стокопоглоцазщкз лГК .

5-92 км . Дренированные выровненные суглинистого состава, в основном распаханные поверхности мегчдуречий • на месте бе-резово-осииозых лесов, редколесий,-лугов с черноземами выщелоченными и обыкновенными, серыми лесными осолоделыми почвами, солонца-чи. б - 27 кн'ч Плоско-волнистые дренированные поверхности легкосуглинистого. состава, с остепненными колкачл, березово-осиновыми редколесьями и суходольными лугами на черноземах обыкновенных и выщелоченных, солодях и распаханных солонцах. -

17. Площади нулевого стока А0 7-29 км". Слабодрэнированные пониженные поверхности .тяжело суглинистого составас заболоченным рэдколесьем, березняками и сложными лугами на солонцеватых почвах в комплекса с черноземами и лугово-болотнымч почвами, со^одями. '

Ландшафтная структура вздооборов косвенно характеризует емкостные особенности и водоотдачу того или иного участка, а площади ландшафтов, с которых формируется сток - долю ¿Ь в

топографичзской площади. 3 годы различной водности значения.^ на одном и том же водосбора неодинаковы, т.к. один и тот же. ландшафт'■ ' в сухие и влажные годы может играть разнув гидроло-гическуа роль и ■соответственно включаться или исклэчаться из ^ . Поэтому ^ определяется только по площади ЛГК.,-

Учитывать ландшафтно-морфологичесхие . особенности бассейна мы предлагаем с помощью показателя относительной величины действующей площади , среднемноголетнзэ значение которого тесно связано с уклоном бассейна и обратно пропорционально площади западин.

Возможно несколько вариантов оценки <£ для водосборов, где отсутствуют материалы гидрометрических наблюдений:

1) определение среднего многолетнего значения в зазиси- ■ мости от среднего уклона бассейна;

2) определение аС по карте-схеме на рис.5;

3)'оценка ежегодных значений ¿¿на основе ландвафтно-гид-рологического районирования водосбора и измерения дейотвув-щей площади ^ по соответствующим набора;.« ПТК в разные по водности годы.

В первых двух случаях игнорируется изменчивость по годам с различной воднос'тыз. ..

Карта-схема среднзмноголотпсй величины «»(ряе.5) построена на основе ландпафтно-гидрологическсго районирования (рис.1). Естественно, что для расчета стока с лпбого малого водосбора, ага Омского Прииртышья она может использоваться лишь в первом, приблаавнии. Теснота связи между фактическими и рассчитанными по формуло (Т) при = I (фоновыми) значениями стока для 55 годо-пунктов оценивается коэффициентом парной корреляции 2" "0,74 (соответственно критерий качества методики прогноза %=0,б7). После подстановки для 49 годо-пунктов в формулу к!) значений , определенных по карте-схеме на рис.5, коэффициент корреляции для всех .56 годо-пунктов (зклвчающих как откорректированные рассчитанные значения стока при км'", так,и нэ откоррек-

тированные на влияние <2-значения при »¿V 300 Км~) повышается-до 0,89 0,46), Подстановка в формулу (I) ежегодных зна-

чений ¿¿дает еще больвее уточнение расчета: 2г = 0,9820. Это доказывает целесообразность введения поправок на ланд-пафтно-иорфологичзски-з особенности малых водосборов.

Распределение величин оС для водосборов с площадью менее 300 км' Г

Ги

о

Обозначения НИ!

0,0-0,3 0,3-0,8 0, 3-1,

Районы ЫгМгЛиЬ ШШ<Ш Ь

Рис.5

Так как среднемноголотниэ значения о? в формула (I) позволяет удовлетворительно рассчитывать ежегодные значения стока ¿/, предлагается следующая последовательность расчета (прогноза) стока при известной площади водосбора-^ :

1) оценка величин 5 и X на водосборе;

2) определение с£ по рис.5;

3) расчет^ по формула (I).

Для достижения более внсокой точности осуществляется расчет с учзтои ежегодных значений аС , оценивазиых на основе ландшафтяо-гидрологичэсксго районирования водосбора:

1) определение значений ¿нХ;

2) определение <С с учзтои водности года (для этого первоначально вычисляется-У по формула (I) при ¿«¿я I) и ланд-шафтно-морфологических особенностей водосбора (согласно его районированию);

3)-расчет У по формуле (I) путем подставления полученных значений о£.

гм

иичшЫ'гбш т

Основные выводы и результаты сводятся к следуя нему:

1. В основу настоящей работы положены результата экспедиционных исследований кафедра гидрологии суши.ТГ? 1986-1939 гг., проведенные при участии и под руководством автора. Сое--таз экспедиционных исследований вклачал ландиафтно-снегокер- -ные съемка с протяженноетьо маршрутов до .100 км. Гидронзтри-ческие работы на 5-6 малых водотоках, а также гидрохимические и ландшафгна-гидрологичзские обследования. Проанализирован обширный фондовый и литературный материал.

2. Значительное внимание в работе уделено рассмотрен» вопросов использования ландшафтной информации в гидрологии, унификации понятийного аппарата и разработке конкретных рекомендаций по ее применению в комплексном гидрологическом районировании и картографировании, при разработке методик расчета п прогноза стока. Сделана попытка рассмотрения и сопоставления взглядов гидрологов 'л географов на р;;д принципиальных положений г<зографо-гидрологического метода,проблем районирования, установление границ - взаимоотаоэениэ континуальности и дискретности, определение количественных соотношений показателей ландшафтной структуры с гидрологическими ха-

рактеристикачи, на рагиональном и локальном уровнях.

3. В данной работе мы попытались рассмотреть вопрос о роли к.месте ландаафтного подхода в гидрологических исследованиях, акцентируя внимание на:

а) определении ландшафтной структуры.водосборов как основы для индикации процессов, формирующих сток, или непосредственно величин стока;

б) проведении гидрологически значимых границ ландшафтов;

в) использовании ландшафтной информации на различных этапах разработки и применения конкретной методики расчета * и прогноза стока.

На основе анализа ряда методических подходов к проблеме комплексного гидрологического районирования и изучения ландиафтно-гидрологических характеристик юга Омского Прииртышья, разработана методика и осуществлено ландвафтно-гидро-логическое районирование территории. Значимость такого районирования особенно велика в связи. со слабой гидрологической изученностью региона.

5„ Результаты экспедиционных и стационарных ландшафтно-снегомерных съемок позволяют выявить рэпрозентативиыэ метеопункты, выбрать оптимальные маршруты сногосъемок и уточнять снегозапасы на водосборах с высокой мозаичностьв. ландпафтов. -Это дает возможность-не только уточнять исходную информацию для гидрологических расчетов й прогнозов, но и использовать новые предикторы, например,/^- число случаев со скоростью ветра более б м/с.

6. Подготовлены рекомендации для оценки величин топографической и действующей плоцади водосбора по топо-, аэро- . фотоматериалам. Обоснован и апробирован в качестве поправки

к расчетным значениям ежегодного стока ландшафтно-морфологи-ческий параметр , характеризующий действующую площадь водосбора. Определение действующих площадей на ландшафтной основе расширяет возможности расчета и прогноза местного стока и позволяет получить более точные результаты.

7. Осуществлено использование ландшафтной информации в расчетах и прогнозах слоя стока весеннего половодья в условиях зон недостаточного увлажнения юга Западной Сибири и Северного Казахстана. Расчзт весеннего стока половодья по фор-

нуде (I) при I дает оореднешшэ по территории значения,

а его дальнейшее уточнение, когда ¿»¿У I- позволяет получать локальные' - для малого водосбора - значения стока, т.е. характеризовать сток одновременно на региональном и локальном уровнях с заметным повышением точности на втором этапе.

8. Разработанная региональная методика позволяет повысить обоснованность и точность определения характеристик стока весеннего половодья в пределах рассматриваемой территории.

9. 3 настоящей работе сформулированы теоретические и методические положения, развивавшие географо-гидрологический метод, которые могут найти применение в гидрологических исследованиях разных по географическим условиям территорий. Представляется, что предпринятая в работе попытка системати- - ■ зации географо-гидрологических представлений будет способствовать их дальнейшему более широкому применению в гидрологии,

в частности, развития гидрологических расчетов и прогнозов, дистанционных методов гидрологических исследований на базе спутниковой информации и др.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах азтора.

1. Ландшафтное картографирование в расчетах с.тока //Тэо-. ретичесйке и прикладные проблемы ландшафтоведения. Тез. докл. I., 1988, С.73-74.

2. Проблемы гидромелиорации в южных районах Западной Сибири // Мелиоративная география,' т.2. Тез. докл. Таллинн, 1988. 0.27-30 (Соавтор Земцов 3.А.),

3. Ландшафтно-морфологическая основа расчета стока с малых водосборов, // Проблемы гидрометеорологического- обеспечения народного хозяйства'Сибири. Тез. докл. Красноярск, 1989. С.^8-49 (Соавтор Ззмцов В.А.).

4. Влияние хозяйственной деятельности на сток с малых водосборов // Экология и практика. Тез. докл. Томск, 1989. С.61-63 (Соавтор Земцов В.А.)

5. Основные принципы создания схемы ландшафтно-гидроло--гячэского районирования // Эколого-географическое картографи-' рование и оптимизация природопользования в Сибири. Тез. докл. Иркутск, 1989. С.106-107.

6. Встетственная *и антропогенная трансформация ландшафтов Сна примере участка ora Омской области) // Научи, конф. Памяти Н.М.Ддринцева (Секция -География Сибири): Тез.докл. Оное, 1992. С.16-18.

7. Принципы яакдшафтно-гидрояогичеокого районирования (на примере ига Оиокого Прииртышья) // Вопроса географии Сибири, Вып.19. Томск, 1993; C.I30-I38,