Условия формирования и прогнозы весеннего половодья на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша

Литвинова, Ольга Сергеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Условия формирования и прогнозы весеннего половодья на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша
ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Условия формирования и прогнозы весеннего половодья на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша"

На правах ]эукописи

005004572 _ п „

Литвинова Ольга Сергеевна

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗЫ ВЕСЕННЕГО ПОЛОВОДЬЯ НА РЕКАХ ЮЖНОТАЕЖНОГО, ЛЕСОСТЕПНОГО И СТЕПНОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ ОБИ И ИРТЫША

Специальность 25.00.27 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

- 1 ДЕК 2011

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Иркутск-2011

005004572

Работа выполнена на кафедре физической географии и туризма института естественных и социально-экономических наук Новосибирского государственного педагогического университета.

Научный руководитель:

доктор географических наук, профессор Бураков Дмитрий Анатольевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Иваньо Ярослав Михайлович

кандидат географических наук Кравченко Валерий Владимирович

Ведущая организация: •

Пермский государственный университет

Защита состоится 26 декабря в 9:00 часов на заседании диссертационного совета Д

003.010.01 по защите докторских диссертаций при Учреждении Российской академии наук

Институт географии им. В.Б. Сочавы Сибирского отделения РАН

по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1.

Факс:(3952)42-27-17

E-mail: postmanffiirigs.irk.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии им. В.Б. Сочавы

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Улан-Баторская, 1, ученому секретарю диссертационного совета д.г.н. Рагулиной М.В.

СО РАН

Автореферат разослан « <? » ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор географических наук

Общая характеристика работы

Актуальность работы и состояние исследований. На равнинных реках Западной Сибири в годы с высоким половодьем уровни воды поднимаются на несколько метров. В условиях плоского рельефа каждый метр подъема уровня приводит к подтоплению и затоплению обширных территорий, к ухудшению естественного дренирования и заболачиванию. Важное практическое значение получают исследования, направленные на разработку методов прогноза характеристик весеннего половодья и, в первую очередь, на повышение точности прогнозов максимальных уровней воды в целях своевременного информирования населения, административных органов и органов МЧС об угрозе наводнений.

Первые исследования в этом направлении для рассматриваемой территории выполнены Г.В. Павленко (1958) и ДА. Бураковым (1965-1978). С тех пор накопился тридцатилетний ряд гидрометеорологических наблюдений, и возникла необходимость дальнейшего углубленного изучения условий формирования весеннего половодья и разработки современных методик его прогноза.

Цель работы: исследовать условия формирования весеннего половодья и разработать методики долгосрочного прогноза его объема и максимальных уровней воды на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Оценить сгокоформирующую роль основных ландшафтных местностей рассматриваемой территории.

2. Выполнить оценку водно-балансовых характеристик весеннего половодья и рассмотреть закономерности их распределения по территории Обь-Иртышскою междуречья.

3. Исследовать многолетние колебания осадков, стока и современные тенденции их изменения на фоне изменчивости характеристик циркуляции атмосферы.

4. Исследовать возможности реализации гидросиноптического подхода к прогнозу стока весеннего половодья.

5. На основе математических методов оценить параметры водно-балансовых зависимостей и разработать методики прогноза стока весеннего половодья и максимальных уровней воды малых и средних рек исследуемой территории.

Объект исследования: весеннее половодье на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша

Предмет исследования: физико-статистические зависимости для прогноза характеристик весеннего половодья.

Методы исследования:

• Географо-гидрологический метод, позволяющий, установить закономерности формирования и пространственно-временного распределения характеристик стока весеннего половодья с учетом влияния физико-географических условий.

• Математические методы обработки гидрометеорологической информации и установления прогностических зависимостей, включающие методы статистики и оптимизации, а также программные средства обработки данных (Microsoft Excel, STATISTICA).

Исходной информацией явились материалы многолетних гидрометеорологических наблюдений Западно-Сибирского УГМС (1936-2005 гг) и многочисленные литературные источники.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Дня междуречья Оби и Иртыша исследованы временные колебания речного стока, атмосферных осадков и запасов воды в снежном покрове, установлены их связи с характеристиками циркуляции атмосферы, показаны современные тенденции их изменения.

2. Исследованы возможности реализации гидросиноптического подхода к протозу стока весеннего половодья с учетом показателей развития макроциркуляционных процессов по Вангеш ейму-Гирсу, индекса интенсивности зонального переноса над внетропической зоной Северной Атлантики (1т>). повторяемости барических образований (циклонов и антициклонов) по В.Г1 Горбатенко и др.

3. Представлены результаты исследования характеристик водного баланса весеннего половодья, которые уточняют выводы предшествующих исследований.

4. Обоснованы физико-статистические водно-балансовые зависимости для прогноза стока талых вод, установлена связь их параметров с условиями ландшафта

5. Разработаны методики прогноза максимальных уровней воды.

Практическая значимость работы. Прогнозы элементов весеннего половодья на реках Обь-Иртышского междуречья важны для большинства сфер деятельности человека на данной территории. Результаты работы найдут применение в Западно-Сибирском УГМС при разработке прогнозов максимальных уровней воды на реках Обь-Иртышского междуречья. Они могут быть полезны при проектировании мелиорации земель, в инженерно-экологических изысканиях, в строительном проектировании, в организации рыбохозяйст-венного комплекса

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях: «Ломо1 юсов-2005» (Москва, 2005), «Сибирское совещание по климатоэкологи-ческому мониторингу» (Томск, 2007, 2009), в СибНИГМИ (Новосибирск, 2007), на ежегодных конференциях студентов и молодых ученых НГПУ (2000-2010).

Материалы диссертационной работы используются автором при проведении занятий по курсам: «Учение о гидросфере», «Физическая география» в институте естественных и социально-экономических наук Новосибирского государственного педагогического университета на кафедре физической географии и туризма.

По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 2 в реферируемых изданиях -в журналах «Вестник Томского государственного университета», «География и природные ресурсы».

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литерэтуры (154 наименования) и приложения. Общий объем работы составляет 197 страниц, включая 62 таблицы и 31 рисунок, и 25 страниц приложения.

В главе I рассмотрены физико-географические факторы и закономерности формирования стока. Глава 2 посвящена комплексному исследованию пространственно-временных закономерностей многолетних колебаний атмосферных осадков (за год, теплый и холодный периоды) и стока (годового, весеннего половодья, за октябрь).

В главе 3 рассматриваются физико-статистические водно-балансовые зависимости для прогноза стока талых вод, устанавливается связь их параметров с условиями ландшафта. В четвертой главе разработаны методики прогноза стока талых вод и максимальных уровней воды весеннего половодья. В заключении подведены итоги исследования, сформулированы основные выводы.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность доктору географических наук, профессору Дмитрию Анатольевичу Буракову за научное руководство работой, поддержку, понимание во время написания диссертации; заведующей кафедрой физической географии и туризма ИЕСЭН НГПУ к.г.н., доценту Нине Васильевне Гуляевой и всему коллективу кафедры. В процессе работы над диссертацией автор пользовался консультациями к.ф.-м.н., главного научного сотрудника ЗапСибНИГМИ Галины Михайловны Виноградовой и доктора географических наук профессора Валентины Петровны Горбатенко (каф. метеорологии Томского ГУ), и выражает им искреннюю признательность за помощь и поддержку.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Устойчивые тснденцин в повторяемости форм атмосферной циркуляции и их связи с количеством осадков в зимний и летннй периоды могут быть использованы для предварительного прогноза стока весеннего половодья.

В рассматриваемых провинциях Обь-Иртышского междуречья средняя величина годовой суммы атмосферных осадков за различные отрезки 70-летнего периода (1936-2005, 1936— 1980, 1981-2005 гг.) изменилась незначительно (табл.1). В указанных отрезках времени наблюдается перераспределение сумм осадков между теплым и холодным периодами: осадки теплого периода в последнее время сократились примерно на 10-20 мм, тогда как осадки холодного периода соответственно увеличились. Осадки за период снеготаяния за эти же отрезки времени практически не изменялись.

Таблица 1

Суммы осадков за год, холодный и теплый периоды в ландшафтных провинциях Обь-Иргышского междуречья (мм)*

№ ланд- 1936-2005 1936-1980 1981-2005

шафтной Год Теплый Холодный Год Теплый Холодный Год Теплый Холодный

провин- период период период период период период

ции (1У-К) (Х-Ш) (1У-1Х) (Х-Ш) (1У-1Х) (Х-Ш)

1 496 374 122 499 383 116 491 359 132

2 376 286 90 378 293 85 374 273 101

3 386 293 93 387 300 87 382 282 100

4 338 256 82 341 262 79 333 246 87

'Примечание: № ландшафтной провинции (пункты наблюдений): 1 - Васюганская (Средний Васюган, Новый Ва-сюган, Пудино, Парабель, Кыиловка, СеверноеХ 2 - Барабинская (Барабинск, Каргаг, Венгерово, Здвинск, Чулым), 3 - Верхнеобская (Ужаниха, Чулым, Кочки), 4 - Купундинская (Крааюэерское,Карасук, Кочки, Роато).

Средний слой стока снеговой составляющей весеннего половодья в рассматриваемых ландшафтных провинциях изменялся несущественно (табл.2). Сумма осадков за год, годовой сток, сумма снегозаиасов и осадков за период снеготаяния, показатель осеннего увлажнения, сток за период весеннего половодья характеризуются незначительными многолетними трендами, как в южно-таежной, так и в степной зонах междуречья (рис. 1). Анализируя рис. I, можно отметить некоторые особенности многолетнего хода элементов водного баланса

Таблица 2

Средний слой стока (мм) за половодье (снеговая составляющая)

№ ландшафтной провинции Река-пункт 1936-2005 1936-1980 1981-2005

1 Васюган - Новый Васюган 70* 71** 71

2 Омь - Куйбышев 25 27 23

3 Карасук - Алексеевна *** 17 18 17

4 Кучук - Нижний Кучук 15 15 14

Примечание - № ландшафтной провинции: 1 - Васюганская, 2- Барабинская, 3- Верхнеобская, 4 - Кулундин-ская. *Перпод 1961-2005; **Период 1961-1980; *** Ряд восстаношен с привлечением реки-аналога (Карасук -с. Черновка).

В бассейне р. Васюган (север рассматриваемой территории) временной ход всех представленных на рисунке элементов характеризуется отсутствием значимых трендов. На р. Кучук (юг территории) значимые тренды отмечены: положительный - для зимних осадков, и отрицательный - для осадков октября (показатель осеннего увлажнения бассейна). Сток

весеннего половодья р. Кучук характеризуется отсутствием тренда что согласуется с разно направленными тенденциями зимних осадков и показателя осеннего увлажнения. Полученные параметры тренда в большинстве случаев меньше средней квадратичной ошибки их оценки, то есть статистически не значимы.

еп0. мч р. Васюгвн

И; ■ 0.0*04

.Л

О, мм

¿-отг

Л.мм

... У

! 5 5 ! !

Рис. 1 Временной ход и линейный тренд модульных коэффициентов: годовых осадков (О); годового стока (У); осадков холодного периода (Охни); показателя осеннего увлажнения - слой стока за октябрь (Ух), осадки за октябрь (Ох); слоя стока за период весеннего половодья

Представленные результаты согласуются с выводами О.В. Мезенцевой (2010) для Западно-Сибирской равнины, согласно которым градиенты трендов климатического стока знакопеременны и незначхшы.

Согласно Г.Я. Вангейгейму и АА. Гирсу, все многообразие атмосферных процессов в первом естественном синоптическом районе (45°в.д.-95°в.д.) северного полушария объединяется в три формы циркуляции: западную (\У), восточную (Е), меридиональную (С). Наши расчеты подтвердили существование зависимости количества осадков от преобладания определенной формы циркуляции атмосферы. Увеличение осадков в холодный период в 1936-1980 гг. во всех провинциях наблюдается при увеличении повторяемости процессов формы Е. Однако, в период 1981-2005 гг. увеличение количества осадков (на 15мм/10 лет) выявлено лишь в южной тайге (бассейн р. Васюган) при увеличении повторяемости процессов форм \У и С (рис.2).

В последнее десятилетие большое внимание уделяется вопросу влияния изменчивости тропосферной циркуляции над Северной Атлантикой на климатические характеристики Западной Сибири. Понятие «североатланпшческое колебанием подразумевает изменения поля давления, и как следствие, интенсивности зонального переноса над внетропической зоной Северной Атлантики. Его количественная характеристика - индекс (1шо) определяется с учетом разности нормированных на стандартное отклонение аномалий приземного давления между

Исландией и Азорскими островами, либо югом Пиренейского полуоарова (Попова и Шма-кин, 2003; Барашкова. 2002 и 2006), по формуле

¿и»

(1)

где а„,- стандартное отклонение аномалий приземного давления за т-й месяц. бцт- разность нормированных аномалий средних месячных значений атмосферного давления, вычисляемая по формуле

(2)

" -р "Л

где р А. и - среднемесячное значение давления воздуха в конкретный год, Рт- среднее многолетнее давление; А - Азорские острова (Понта-Депьгада), И - Исланд ия (Рейкьявик).

ч'-ем»

-ГК М

АЛ

■¡рЩг «

вJ Ч'-в^ч»

» Ч••С.вНО-1-Л* -в7'.ет

ч'Т^ыв/" »1 ч'-оэоз |

Васяоганекая просинши

Бграбныасля цюеинцш

Вертжобскал проинцих

¡05 Р""* 'Ь<гх *т? ' »а.*««* -»«»А» ;

1 Ц^СМе^ ¡Ц^^йц :

Хулундинская провинши

| ^ «СЛК

Рис2. Повторяемость процессов форм циркуляции V/, Е, С (дни) и атмосферных осадков по ландшафтным провинциям за периоды 1936-1980,1981-2005 гг. и линейные тренды: 1 - год, 2 - теплый период, 3 - холодный период

Изучение вклада NAO (North Atlantic Oscillalion - Северо-Атлантическое колебание) в изменчивость климатических параметров обычно ограничивается зимним сезоном, когда их корреляция с 1М(, наиболее велика (Попова и Шмакин. 2003). На основе среднемесячных значений 1т, за период 1950-2005 гг проанализирована повторяемость аномалий осадков при /т)<0 (ослабление зонального переноса над Северной Атлантикой) и !то >0 (усиление зонального переноса над Северной Атлантикой), рассчитаны коэффициенты корреляции между формами циркуляции, аномалиями осадков и INA() по месяцам для севера (Васюганская провинция) и юга (Кулундинская провинция) рассматриваемой территории.

Распределение коэффициентов корреляции (R) между аномалиями осадков и 1т) >0 и /шп <0 при развитии разных форм циркуляции в ландшафтных провинциях междуречья Оби и Иртыша значительно меняются от месяца к месяцу. Значимые коэффициенты корреляции между аномалиями осадков и индексом NAO выявлены лишь в отдельные месяцы, но и они могут быть использованы для уточнения ожидаемого стока.

В периоды усиления зонального переноса над Северной Атлантикой {1цло >0) аномально высокие осадки (£0 > 120%) для рассматриваемой территории более вероятны в ноябре при развитии атмосферных процессов формы fF(r=0.82).

В период ослабления зонального потока над Северной Атлантикой (INA0 <0) избыток осадков (20 > 120%) в холодный период года (февраль) более вероятен при развитии атмосферных процессов форм W (/=0.75). Дефицит осадков (£0 < 80%) формируется в январе при развитии форм £ и С (г=0.54-0.59).

На формирование речного стока атмосферная циркуляция оказывает влияние опосредованно - через атмосферные осадки, температуру воздуха не только в холодный период, но и теплые сезоны данного и предыдущего года

В результате рассмотрения различных сценариев развития макроциркуляционных процессов в северном полушарии в I естественном синоптическом районе, типизации барических образований по В.П. Горбатенко и др. (2007), в диссертации разработана методика предварительного прогноза весеннего стока, проверенная на независимом материале за 2002-2004 гг.

Исследования показали следующее.

• Наилучшие критерии качества методики получены на основе учета повторяемости форм атмосферной циркуляции и барических образований (циклонов и антициклонов).

• Установлено увеличение максимальных снегозапасов и весеннего стока: в южной тайге - с ростом повторяемости формы циркуляции W и Е, и повторяемости циклонов, смещающихся с западной составляющей вдоль 60-65° с.ш. из центральных районов Европейской России к Восточно-Сибирскому плоскогорью; в степи - с ростом повторяемости южных циклонов.

• На увеличение летне-осенних осадков в степи, и, следовательно, и весеннего стока -оказывают влияние повторяемость местных циклонов.

Разработанные гидросиноптические зависимости для прогноза весеннего стока, основанные на учете показателей атмосферной циркуляции, представляют для исследуемой территории первую попытку научного поиска в этом направлении.

2. В районах достаточного и избыточного увлажнения Обь-Иртышского междуречья основной вклад в корреляционную зависимость для талого стока вносит количество воды, поступающей в период снеготаяния, тогда как в районах неустойчивого и недостаточного увлажнения заметно возрастает влияние на сток талых вод изменчивости предшествующего (осеннего) увлажнения бассейна.

Комплексный анализ факторов стока весеннего половодья выполнен па примере следующих бассейнов (табл.3).

Таблица 3

Природная аона Ландшафтная провинция РечноП бассейн - пункт Площадь водосбора, хм"

Южнотаежная Ваеюганская г Васюган - с. Новый Васюган 19000

Лесостепная Барабннская р. Омь - г. Куйбышев 12200

Всрхнеобская р. Карасук - с. Алексеевка 1110

Степная Кулуцдинская р. Карасук - с. Черновка 4210

р. Кулунаа- с. Шимолино 12300

р. Кучук - с. Нижний Кучук 992

В бассейне реки Васюган (южная тайга) обширные водораздельные пространства заняты верховыми болотами. Вторичные темнохвойно-мелколиственные травяные, реже - мелко-травно-зеленомошные леса произрастают на хорошо дренированных првдолинных участках и на террасах в речных долинах.

Бассейн р. Омь (подзона осиново-березовых лесов, заболоченная лесостепь) также характеризуется высокой заболоченностью (50 %). На водораздельных равнинах и тростнико-во-осоковых займищах в пониженных элементах рельефа распространены гипново-осоковые и осоково-гипновые болотные микроландшафты, а на хорошо дренированных првдолинных участках - осиново-березовые леса

В бассейне р. Карасук (южная лесостепь и типичная степь) сеть временных водотоков, логов и балок наиболее развита в верхнем течении, особенно в левобережной части.

Река Кулунда - типичная и наиболее крупная из числа рек Кулундинской степи. Берет свое начало на Приобском плато из небольшого болота, протекает по равнинной местности и впадает двумя рукавами в озеро Кулундинское. Бассейн частично заболочен и отличается весьма широким распространением озер.

Бассейн р Кучук расположен в типичной степи. Водосбор равнинный, в верхней и средней частях расчленен долинами временных водотоков и логами, в нижнем течении отличается слабым расчленением, леса, болота и озера отсутствуют.

В Верхнеобской и Кулундинской провинциях наибольшей впитывающей способностью обладают черноземы и боровые пески, наименьшей - солонцы, расположенные на пониженных участках.

Одним из основных факторов, определяющих величину стока за половодье, является снежный покров. Средние по площади бассейнов запасы воды в снежном покрове определены по данным маршрутных снегомерных съемок Западно-Сибирского УГМС, с учетом доли площади открытых и лесных угодий. На подавляющем большинстве пунктов наблюдений снегомерные съемки в настоящее время проводятся на полевых маршрутах, и только в двух пунктах - налесных (Новый Васюган и Средний Васюган). В прошлом столетии в лесах проводилось значительно больше снегомерных съемок, что позволило установить коэффициент снегонакопления ка<=0± и 5„ - соответственно снегозапасы в лесу и в поле).

Оценка снегозапасов в речных бассейнах выполнялась исходя из следующих предпосылок:

1. Снегозапасы в лесах и на болотах считаются равными (Бураков, 1966,1978).

2. В бассейнах рек Васюганской провинции, где лесистость и заболоченность в сумме превышают 85-95%, снегозапасы в бассейнах могут приравниваться к снегозапасам, измеренным в лесах.

3. В остальных провинциях, где и настоящее время снегосъемки в лесах не проводятся, средние по территории бассейна снегозапасы (Л*) определяются с учетом запаса снега на полевых участках и коэффициента кт :

* = * а, (/, + /,;) + 5 Л1 - /, - /.т) • . (3)

где/, и/й — лесистость и заболоченность бассейна в долях от единицы.

Дата схода снега в рассматриваемых бассейнах определялась с учетом снегонакопления и снеготаяния в поле и в лесу. По данным о запасе воды в снеге по съемке на 20 марта и ходу среднесуточной температуре воздуха рассчитывались сроки окончания снеготаяния с использованием коэффициентов стаивания.

Как показывает корреляционный анализ, учет весенних осадков заметно повышает тесноту связей суммарного весеннего стока с обусловливающими факторами.

Дождевой сток в период спада половодья определялся путем расчленения гидрографа с использованием типовой кривой спада. Сток, обусловленный устойчивым подземным питанием, рассчитывался по величине расходов воды в конце зимы и в конце типовой кривой спада половодья.

Главным источником питания рек в период весеннего половодья является вода, образующаяся при таянии снега (5). Осадки (л), выпадающие в период снеготаяния, обычно в несколько раз меньше запасов воды в снежном покрове. Условия спекания этих осадков близки к условиям стекания талых вод. Отделить их сток от талого снегового затруднительно, поэтому эти виды стока суммировались и обозначались как сток талых вод (У).

В результате расчленения гидрографа стока по типам водного питания определяются три составляющие суммарного стока за период половодья (в мм слоя воды): 1) сток талых вод У, который формируется в результате таяния снега и поступления осадков периода снеготаяния; 2) дождевой сток Уд (формируется осадками, выпадающими после схода снега); 3) подземный сток Уп (табл.4).

Таблица 4

Средние за период наблюдений характеристики весеннего половодья _

Дата Наи- Период Характеристики водного баланса, мм * Потери Коэффици-

наибольшего больший наблюдении сток весеннего половодья талого стока ент стока

расхода воды расход воды м7с S X S .V У К, У,, Р= (Б+хЬУ г а =- ■\Чдг

р. Васюган - Новый Васюган, 1 = 19000 км", лесистость 20 %, заболоченность 75 %

15.05.1999 849 1961-2005 136 42 178 88,5 15 7 110,5 89,5 0.50

р. Омь - Куйбышев, / = I220Û км\ лесистость 25 %, заболоченность 50 %

14.05.1960 405 1949-2005 87 21 108 33,7 10 1 44,7 74,3 0.31

р. Карасук - Алексеевка, F= 1110 км-1, лесистость 17 %, заболоченность 21%

27.04.1969 115 1951-1989 100 14 114 12.7 2 2 16,7 101,3 0.11

р. Карасук - Черновка, /-"=4210 км2, лесистость 7 %, заболоченность 4 %, озерюсть - 0,06 %

24.04.2003 361 1981-2005 93 14 107 10,8 1 1 12,8 96,2 0.12

р. Кулунда Шимолино F- 12300 км2, лесистость 10%, заболоченность 3%, озерностъ -10%

04.05.1950 336 1937-2005 87 14 101 9,5 2 1 12,5 91,5 0,09

р. Кучук - Нижний Кучук, /•'=992 км2, лесистость 0%, заболоченность 0%, озерностъ - 0 %

9.04.1971 192 1946-2005 78 14 92 8,1 1 10,1 82,9 0.11

'Примечание: 5- запас воды в снежном покрове, л - осадки за период снеготаяния, (5+х) - поступление воды за период сне1Хпаяния, У-сток талых вод; Уд- дождевой сток насладе половодья, 5",,-подземный сток; -суммарный сток за период половодья; Р-потери стока талых вод; а-коэффициент стока талых вод

Сток весеннего половодья снижается с севера на юг от 110 мм в бассейне Васюгана до 45 мм в бассейне верхнего течения Оми, и до 17 - 10 мм в бассейне рр. Карасук, Кучук, Ку-

луща. Столь резкое падение сюка связано как е изменениями запасов снега и весенних осадков. так и с уменьшением запасов почвенной влаги на юге Обь-Иртышского междуречья и, следовательно, возрастанием инфильтрации талых вод.

В засушливых Верхнеобской и Кулундинской провинциях дождевой сток на спаде половодья незначителен. В более увлажненных Барабинской и особенно Васюганской провинциях его величина замелю возрастает.

Поступление воды (5+.\-) вносит основной вклад в корреляционную зависимость стока талых вод О) от прогностических факторов. Так. для рек Васюган, Омь и р. Карасук теснота связи между (Я-х) и }'характеризуется коэф(})ициентами парной корреляции 0.61 -0.82.

В.Д. Комаров показал, что в районах с глубоким промерзанием почв влияние многолетней изменчивости глу бины промерзания почвы практически не сказывается на колебаниях потерь стока весеннего половодья от года к году. Важным фактором формирования талого стока равнинных рек Обь-Иртышского междуречья, помимо запасов снега, является осеннее увлажнение бассейнов (Бураков, 1974).

Репрезентативность различных показателей осеннего увлажнения водосборов дтя прогнозов слоя стока и максимального уровня воды весеннего половодья нами оценивалась тремя способами:

1) на основе парной корреляции стока талых вод (У) с различными характеристиками увлажнения (ш);

2) путем расчета коэффициентов множественной корреляции и других показателей тесноты связей вида У'=аХ+Ьт + с, где а, Ь - коэффициенты регрессии, с - свободный член;

3) методом оптимизации параметров водно-балансовых уравнений для стока талых вод с оценкой их критериев качества

Наибольшие коэффициенты парной корреляции получены при использовании в качестве показателей осеннего увлажнения в Ваеюганской и Барабинской провинциях слоя стока за октябрь (Ух), в Верхнеобской и Кулундинской - суммы осадков за август-октябрь (табл. 5).

Таблица 5

Коэффициент парной корреляции (Я) между показателем осеннего увлажнения бассейнов и стоком талых вод

Речной бассейн (ландшафтная провинция - природная зона) Вид зависимостей К (- статистика при показателе осеннего увлажнения

р. Васюган - с. Новый Васюган {Васюганск-ая - южная тайга) )'- а/)'«/ д 0.27 1.84

У а/Х.у,,, Ь 0.21 1.28

р. Омь - г. Куйбышев (Барабинская - северная лесостепь) У=2.70У,„+2,4.1 0.50 431

Уа^щ ■ Ь 0.23 1.74

р. Карасук - с. Алексеевка (Верхнеобская - южная лесостепь, Приобское плато) У-а,У,1ГЬ 0.14 1.05

1=0.096X^0,48 0.45 3.65

р. Кул}нда - Шимолино (Кулундинская - степь) У-а/У¡о: Ъ 0.37 3.21

)'=0.091ХМ„+1.60 0.52 4.99

р. Куч)к - Нижний Кучук (Кулундинская -степь) у щУю-Ь 0.08 0.59

У=0Л1Х,„+1.20 0.67 6.96

*Примечание: .V- сумма осенних осадков за указанные месяцы, мм, ] д - слой стока за октябрь, мм (приведены уравнения для Я>0.45).

Результаты оценки репрезентативности различных характеристик увлажнения путем расчета коэффициентов множественной корреляции (Л) представлены в таблице 6. В ней, кроме Л, также приводятся доли детерминированного вклада предикторов в

корреляционную связь, а также /-статистики и, =— I для переменных правой час-

ти уравнения где а, - коэффициент регрессии при /-ой перемен-

ной; а, - средняя квадратичная ошибка его оценки.

Коэффициент множественной корреляции рассматриваемых зависимостей для бассейнов Васюгана и Оми достигает 0.77 - 0.88. Однако, для степных бассейнов (реки Карасук. Кулунда и Кучук) теснота связи заметно ниже (Л= 0.61-0.71). Накопление снега в лесных колках, болотах и в русловой сети этого и других подобных бассейнов лишь приближенно учитывается с помощью постоянного коэффициента снегонакопления, который, на самом деле, не является постоянным, изменяясь в зависимости от скорости ветра и продолжительности метелей.

Для заболоченных бассейнов в подзоне южной тайги и заболоченной лесостепи значения /статистик для показателя осеннего увлажнения (сток за октябрь^) соспакляют 5.3-4.7, что подтверждает его репрезентативность. Величина 1- статистик при использовании осенних осадков в

качестве характеристики увлажнения в этой подзоне оказывается заменю ниже (1.9-3.1).

Таблица 6

Коэффициент множественной корреляции (Щ зависимостей стока талых вод от поступления воды (5+А^ и показателей осеннего увлажнения (т), (-статистики и доли детерминированного вклада предикторов_

Речной бассейн Вид зависимостей Л г- статистики при переменных правой части уравнения Доли детерминированного вклада предикторов

Л*« Л.

р. Ваооган-с. Новый Васюган У'а1(5?х)^а2Ую-Ь 0.88 11.7; 4.7 0.88 0.12

У^а^+х)' aiXs.ni - Ь 0.85 9.6; 3.1 0.87 0.13

р. (.)'.«■ - г. Куйбышев У=а,(5^х)^а2ут-Ь 0.77 6.6; 5.3 0.59 0.41

У^сц(5+х) -атХ^ю-Ь 0.64 5.7; 1.9 0.88 0.12

р. Карасук -с. Алексеевка У=сц(5 гх)'Щую~Ь 0.61 5.2; 0.8 0.93 0.07

У^а^ху-агХма'Ь 0.61 4.8, 0.8 0.92 0.08

р. Кулунда -Шимолино 0.64 5.4; 3.2 0.71 0.29

К-о/б аА'&ю Ь 0.75 6.5; 6.4 0.51 0.49

р. Кучук-Нижнш Кучук У=сц(8"-х) и2ун, ■ Ь 0.30 2.3; 0.6 0.96 0.04

0.71 3.20; 6.9 0.18 0.82

Оценка доли вклада переменных, входящих в рассматриваемое уравнение, с применением характеристики детерминированного вклада Г.А. Алексеева (1971) показала, что в заболоченной лесостепи Барабинской провинции (р. Омь) доля детерминированного вклада (показатель увлажнения - сток за октябрь) оказывается значительной (дт= 0.41), она почта не уступает вкладу

поступления воды {Б+х). Следовательно, в зоне неустойчивого увлажнения многолетние колебания осенних вланшлаге® на болотах и в приречных лесах особенно велики, что является причиной значительной изменчивости потерь стока от года к году.

Наши расчеты показали, что в степной зоне недостаточного увлажнения при учете в качестве характеристики увлажнения суммы осадков за август-октябрь (р. Кулунда) либо за октябрь (р. Кучук), доля детерминированного вклада этих показателей в корреляционную связь талого стока также весьма велика (табл.6). Для р. Кучук она достигает 0.82, т.е. примерно в 4.5 раза превышает вклад поступления воды (5 + .у).

3. В основу прогноза характеристик весеннего половодья следует положить систему методик различной заблаговременносги и точности. Элементами этой системы являются: • связи стока с основными факторами его формирования, в том числе с показателями атмосферной циркуляции;

« физико-статистнческне водно-балансовые зависимости, параметры которых характеризует комплекс лаидшафтно-гидрологнческих условий территории.

Выше мы рассмотрели связи стока весеннего половодья с характеристиками атмосферной циркуляции и корреляционные зависимости татого стока с основными влияющими факторами. Они могут использоваться для предварительных прогнозов стока с заблаговре-менностъю несколько месяцев. Ниже мы вернемся к этому вопросу.

Современные наиболее обоснованные методы прогноза весеннего стока связаны с разработкой физико-стаптагшчеааес водобачанссюых зависимостей (В.Д Комаров, 1959; Е.Г. Попов, 1963, Д.А. Бураков, 1978 и др.). Рассмотрим возможности их реализации для исследуемой территории.

Согласно Е.Г. Попову, в случае емкостного типа водопоглощения, просачивание воды в почву происходит с той же скоростью, с которой она поступает на ее поверхность. Интенсивность снеготаяния невелика, она редко превышает 0.2-0.3 мм/мин. В этих условиях поступающая на поверхность бассейна талая вода в начальной фазе снеготаяния может полностью впитываться в почву, заполняя водоудерживающую емкость ее верхнего пористого слоя. Такой механизм водопоглощения относится к емкостному задержанию. Он особенно ярко проявляется в лесу, где верхний слой почвы характеризуется высокой водопроницаемостью. Расположенный ниже более плотный кплтовиатьный горизонт в состоянии увлажнения и промерзания для условий суглинистых и глинистых почв может играть роль водоупора, на котором образуется верховодка. Признаком заполнения водоудерживающей емкости в лесу является появление верховодки на дневной поверхности.

Поглощение тальк и дождевых вод на болотах происходит по типу емкостного задержания в деятельном слое. После сухой осам водоудерживаюшая емкость просохшего деятельного горизонта болота может задержать значительное количество воды, до 100 мм и более (Бураков, 1978). Разложившийся торф, залегающий на глубине более 0.8-1.0 м от поверхности, характеризуются очень низкой водопроводимостыо, что практически исключает потери воды на впитывание в грунты, подстилающие торфяное болото (К.Е. Иванов, 1957).

На открытых (полевых) участках водосбора степень водопроницаемости мерзлых почв тесно связана с их влажностью перед промерзанием. В условиях достаточно высокого осеннего увлажнения при влажности почв на уровне наименьшей влагоемкости и выше в мерзлых глинистых грунтах образуется льдистая прослойка, в результате чего они становятся водонепроницаемыми. Напротив, в годы с низким предзимним увлажнением почв они способны впитывать поступающую талую воду.

Е.Г. Попов, исходя из модели с неравномерным по площади бассейна распределением водоудерживающей емкости и опираясь на уравнение водного баланса, получил следующее интаральное уравнение для слоя стока талых вод:

'*( 1 (4)

где К - доля бессточной площади, Р - площадь бассейна; - суммарная величина со =-

бессточной площади; <рф) - функция территориального распределения водоудерживающей емкости; Х- слой поступившей воды в период снеготаяния.

Расчетные уравнения для прогноза стока получены путем интегрирования (4) после подстановки различных аппроксимаций функции ф). В литературе известны гиперболическая,

экспоненциальная и степенная аппроксимации этой функции (Попов. 1963; Мезенцев. Мезенцева. 1984). Решение имеет следчтоший общий вид:

' и ¡1 (5)

Г = (I - о\\ X - /'„ <] г

~ функция потерь стока зависящая от конкрешой аппроксимации функции <р(И); И -

' Ы

верхний предел интегрирования; Р = Р0 - водоудерживающая емкость водосбора (или. по Е.Г. Попову, максимальные потери стока); а - сомножитель в (5), т.е. в нашем случае н = х, и а = { 1-ю).

Для гиперболической, экспоненциальной и степенной аппроксимации функции <р(1р, соответствующие выражения для функции потерь имеют вид:

-ЯЧЯ-

Заметим, что гиперболическая и экспоненциальная формулы не позволяют в явном виде выразить параметр максимальных потерь Р0 Степенная формула удобна в том отношении, что позволяет это сделать:

Р„ = .V

__(7)

(1-а)х)

Параметр п в (6, 7) позволяет учесть индивидуальные особенности территориального распределения емкостного поглощения в ландшафтах.

В природе чаще наблюдается комбинированный инфильтрационно-емкостный тип во-допоглощения. В этом случае, слой воды, заполняющий водоудерживаюшую емкость, равен х - J ■ Д А. Бураков также учитывает испарение в период снеготаяния (дождя), которое. как показал О.И. Крестовский, может достигать 5-30 мм. Испарение в период снеготаяния влияет на сток в той же мере, как численно равное уменьшение слоя поступившей воды X. В этом случае слой воды, заполняющий водоудерживаюшую емкость, равен 11=Х-и +/)■ что вместо (4) позволяет записать

Гн-лч^г) „

Рассмотренный подход не учитывает потери стока на испарение и инфильтрацию после прекращения поступления талой и дождевой воды в период, когда наблюдается истощение склонового стока, т.е. потери на спаде половодья (по выражению А.Н. Бефани «спадовые потери»). В условиях заболоченных низменностей, где процесс истощения склонового стока может продолжаться более 15-20 суток, потери стока в период его истощения нельзя игнорировать.

Введем перед интегралом (8) сомножитель , учитывающий потери стока на спаде половодья или паводка Этот коэффициент определяется отношением к = 21. где }'0 - сток половодья

с у

при нулевых спааовых потерях.

Расчетные уравнения для прогноза стока получены путем подстановки в (8) различных аппроксимаций функции (р(И). представленных формулами (6). Тогда общее уравнение для стока (8) получит следующий общий вид

где а=/((I-«]); Х= 5+.т • поступление воды в период снеготаяния; У- инфильт-

рация воды в почву в период снеготаяния;

Выражение (9) учитывает следующие основные факторы: неравномерность территориального распределения водоудерживающей емкости (Рд) на площади водосбора; общее поступление воды (Л7); суммарную инфильтрацию (_/) и испарение (г) в период поступления воды; долю постоянно бессточной площади (со) и потери в период спада (учитываются через коэффициент кс )■

Водоудерживающая емкость Р0 определяется выражением р _ , где И1о - объем

Г-Го

воды, удерживаемый этой емкостью на площади водосбора а = Р - И0; - величина постоянно

бессточной площади рассматриваемого бассейна (Попов, 1963). Водоудерживающая емкость включает:

• поверхностное задержание в замкнутых углублениях рельефа;

• затраты воды на пополнение запаса пленочной и капиллярной влаги верхнего рыхлого слоя почво-грунтов и деятельного слоя болот;

• суммарную емкость крупных некапиллярных пор почвы, в которых вода способна задержаться при малых уклонах местности.

Величина водоудерживающей емкости (Р0) может существенно меняться от года к году

вследствие различий осеннего увлажнения водосбора. На практике она определяется по эмпирическим зависимостям от характеристик осеннего увлажнения и промерзания почво-грунтов (Комаров, 1959; Попов, 1963; Бураков, 1974-1978).

После подстановки в (9) функции потерь из (6), получим расчетные уравнения (табл.7).

Таблица 7

Вид формул для прогноза стока весеннего половодья

Уравнения, в которых параметр потерь изменяется в зависимости от предшествующего увлажнения бассейна № формулы Уравнения, в которых изменение предшествующего увлажнения учитывается через слой начального заполнения водоудержнваюшеГ1 емкости бассейна С/ № формулы

(10) >■. „и .V) ";")] (13)

Г=а(н-Г„ М-0 (И) (14)

Г - ('„ -ЙГ] *> (12) '-(—[-шт') (15)

Обозначения: а - Кс(\-а) \н - X - У + 2)- Остальные обозначения и пояснения приводятся в тексте

Если иллювиальные горизонты почвы в состоянии увлажнения и промерзания водонепроницаемы, можно говорить о проявлении механизма емкостного поглощения воды «в чистом виде». Однако промерзший иллювиальный горизонт способен впитывать воду в состоянии недостаточною увлажнения, или для почв легкого механического состава В этом случае необходимо учитывать дополнительные потери талой и дождевой воды на впитывание в нижележащие слои.

В районах достаточного и избыточного увлажнения, где грунтовые воды залегают близко к дневной поверхности, вода, просочившаяся через иллювиальный горизонт, расходуется в основном на пополнение запаса грунтовых вод. Среднюю интенсивность впитывания в рассматриваемых условиях в первом приближении можно оценить по расходу воды в конце типовой кривой спада весеннего половодья. В общем случае потери на впитывание в период снеготаяния зависят от водно-физических свойств почво-грунтов. гидрогеологических условий, продолжительности снеготаяния и других факторов.

Потери на впитывание (J) увеличиваются с ростом количества поступившей воды (X=Stx), поскольку при этом возрастает избыток воды сверх неизбежных затрат на заполнение водоудерживающей емкости верхнего слоя почвы. Согласно исследованиям О. И. Крестовского (1986), испарение снежного покрова зависит от радиационного баланса в период снеготаяния, а, следовательно, от самой величины снегозапаса Следовательно, испарение в период снеготаяния также увеличиваются с возрастанием количества поступившей воды {X).

Подход к оценке коэффициента К, учитывающего потери стока на спаде весеннего половодья, рассмотрен в работах Д.А. Буракова (1974-1978). Этот коэффициент близок к 1.0 для незаболоченных районов с пересеченным рельефом, и снижается до 0.80 в плоских озерно-болотных низменностях.

Рассмотренные выше формулы 10-12 (табл.7) предполагают постоянство по годам относительного распределения емкостного поглощения по площади водосбора (формула 10).

Другой подход к обоснованию вида физико-статистических уравнений стока, рассмотренный Бураковым (1978, 2004), состоит в том, что используется распределение поверхностного задержания, отвечающее случаю некоторого заданного предшествующего увлажнения бассейна

Пусть фиксируется наиболее низкое предшествующее увлажнение бассейна, которому соответствует водоудерживающая емкость Р0. Пусть слой воды U характеризует заполнение водоудерживающей емкости перед началом снеготаяния. После суровой зимы этот слой находится в замерзшем состоянии и участвует в формировании весеннего стока по мере схода снега с тех участков бассейна, в пределах которых спой воды U превышает емкостное задержание. При таком подходе параметр потерь Рп учитывает максимальную величину емкостного задержания, соответствующую наиболее низкому увлажнению бассейна Слой начального заполнения почвенно-грунтовой емкости U изменяется по годам в зависимости ог предшествующего увлажнения и промерзания почв.

Рассмотренной схеме отвечает уравнение (15, табл.7), где слой начального заполнения водоудерживающей емкости (i/) определяется по эмпирическим зависимостям от косвенных характеристик осеннего увлажнения.

В работах (Бураков, 1977, 1978, 2004) в результате анализа водно-балансовых зависимостей для прогноза стока весеннего половодья в заболоченной лесостепи установлено значение Р0 в годы с наиболее низким осенним увлажнением, равное 170-190 мм. Ниже, в «запас прочности», имея в виду весьма засушливые низменные районы Кулунды, мы приняли указанную величину Рц= 200 мм.

Напомним, что в результате выпадения летне-осенних дождей и миграции влаги в зимний период к фронту промерзания, слой воды, заполняющий почвенно-грунтовую емкость, может увеличиться на некоторую величину U. В работах (Бураков, 1977,1978) эмпирическая зависимость U от показателя осеннего увлажнения бассейна (т) выражается с помощью логарифмической функции

и=</ + с*16[*(ш-ю,п;„)*'+1], (16)

где к - масштабный сомножитель (к =1 при использовании в качесгве показателя увлажнения слоя осеннего стока и к =0.10- суммы осадков за осенний период); т,„, - минимальное значение показателя осеннего увлажнения (за предшествующий период 50 и более лет); с/, с, & - эмпирические коэффициенты, определяемые по многолетним наблюдениям методом оптимизации.

Из (16) следует, что при (ш-ттп)=0 (т.е. при наиболее низком предшествующем увлажнении) с! = и тт. т.е. минимальному значению слоя начального заполнения емкости. Величина 11 в условиях засушливой степи близка или равна нулю.

Параметр с в (16) характеризует «чувствительность» и к изменению показателя осеннего увлажнения. Этот параметр достигает наибольших значений в зоне неустойчивого увлажнения и падает практически до нуля в зоне избыточного увлажнения.

В связи с тем, что иллювиальный горизонт, как упомянуто выше, при определенных условиях способен впитывать воду, следует учесть возможные потери талой и дождевой воды на инфильтрацию в слои почвы ниже иллювиального горизонта Потери на инфильтрацию (I) увеличиваются с ростом количества поступившей воды (Х=Я+х+и), поскольку при этом увеличивается действующая плошаць, и возрастает избыток воды сверх неизбежных затрат на заполнение водоудерживающей емкости. Эти потери также могут зависеть от осеннего увлажнения водосбора, определяющего льдистость почвы перед началом снеготаяния. Причем, как показали исследования В.Н. Паршина (1955), существует обратная зависимость ^ + 2 от показателя осенне-

го увлажнения почвы т . Следовательно, можно записать:

Лг1

.-/Г-"'™

х+и или

.1 + 2 = Ь{Х + 11) I - //~ ~ Я?т'" Т' (1?)

I »'-'"»ту1

где л! -средняя многолетняя величина показателя осеннего увлажнения; Ь и /-эмпирические коэффициенты (остальные обозначения прежние).

В зоне достаточного и избыточного увлажнения влажность почвы к началу зимы достигает наименьшей влагоемкости и превышает ее. Изменчивость запаса влаги от года к году невелика К началу весны иллювиальные горизонты глинистых почв в состоянии промерзания и высокой льдистости могут стать частично или полностью водонепроницаемыми. В этих условиях коэффициент Ъ близок к нулю.

Коэффициент / характеризует влияние степени увлажнения иллювиального горизонта на величину инфильтрации. Поскольку в период снеготаяния после заполнения водоудерживающей емкости верхнего слоя почвы иллювиальный горизонт увлажняется талыми водами до состояния, близкого или равного насыщению, его инфильтрационная способность мала и из года в год может слабо меняться. По этой причине, как показали результаты оптимизации, коэффициент / мал или равен нулю.

Из полученных нескольких типов прогностических уравнений (табл. 7) следует, на наш взгляд, отдать предпочтение уравнению 15 (табл.7), основаннаыу на степенной фунтт распределения водоудерживающей емкости. Во-первых, параметр п , входящий в (15), позволяет

лучше «приблизить» теоретическое распределение емкости к реальному. Во-вторых, в Сибири, где повсеместно наблюдается глубокое сезонное промерзание почв, зависимость 15 (табл.7), непосредственно учитывающая слой замерзшей почвенной влаги (7 , физически более обоснована. Ее применение позволяет рассмотреть таяние почвенной мерзлоты, формирующей сток после схода снега 11а тех участках бассей! Iа, в пределах которых слой воды I! превышает емкосп юе задержание. Этот сток увеличивается при выпадении обильных летне-осенних дождей, обусловливающих высокое предзимнее увлажнение почвогрунов.

Рассмотрим аналитические аппроксимации завиашоапей дат прогноза максимального уровня воды (Н,11ах). В основу прогноза максимальных уровней половодья положена эмпирическая зависимость между Н„ш и стоком талых вод (У). Этот подход реализуется в двух вариантах.

Вариант I. Зависимость Никк =/(¥) аппроксимируется уравнением

(18)

где Нтсг максимальный уровень воды; //„„„ - минимальный уровень воды в период открытого русла, характеризующий подземное питание реки; У-слой талого стока; а и Ь - эмпирические коэффициенты. Иными словами, предполагается, что максимальный уровень вода тесно связан с объемом стока талых вод, что на самом деле имеет место, если форма гидрографа весеннего половодья не очень существенно изменяется от года к году.

Дня расчета максимального уровня воды на основе (18) сначала выпускается прогноз стока талых вод ( У ), затем вычисляется максимальный уровень воды.

Вариант 2. Более гибкая аппроксимация прогностической зависимости основана на уравнении, в котором // выражается в явном виде от запасов воды в снежном покрове,

осадков периода снеготаяния и показателя осеннего увлажнения бассейна. Подставляя в (18) водно-балансовое уравнение для слоя стока (15), получаем расчетный вид уравнения для прогноза Н .'■

Очевидно, коэффициент =аа- где а - коэффициент регрессии в (18), а = Кс(\ - а) (формула 9).

Ниже рассмотрим результаты применения рассмотренных зависимостей для прогноза талого стока и максимальных уровней воды. Критерий качества зависимостей определяется величиной отношения ст/оГ), где о - средняя квадратичная ошибка расчета талого стока, о0-стандартное отклонение этой величины. Оценка параметров выполнялась методом оптимизации Розенброка, получившего применение в гидрологическом моделировании и прогнозах (работы Л.С. Кучмента, В.И. Кореня, ДА. Буракова, В.М. Мухина и др.). Расчеты показали, что лучший критерий качества получен при использовании следующих характеристик осеннего увлажнения:

- для степного бассейна р. Кучук сумма осадков за октябрь (Хт)\

- для степного озерно-заболоченного бассейна р. Кулунда и степного частично заболоченного и лесистого бассейна р. Карасук сумма осадков за август- октябрь (Хц.,0);

(19)

где

Л7

- для -заболоченных бассейнов таит и лесостепи (Васюгл и Омь) сток за октябрь (V«). Эта выводы совпадают с рассмотренными выше результатами статистического анализа факторов весеннего половодья.

Результаты оптимизации зависимостей для прогноза стока талых вод (15, табл.7; 16; 17) показали, что критерии качества удовлетворяют требованиям службы гидрологических прогнозов (табл. 8). По величине критерия качества зависимости попадают в разряд хороших (о/а0<0.5) и удовлетворительных (0.5<а/о0<0.8). В диссертации показано, что параметры зависимостей отражают ландшафтно-гидрологические условия формирования стока

Потери на емкостное задержание заболоченных водосборов (рр. Васюган, Омь), согласно полученным результатам, составляют 47-58 % от суммарных потерь. Доля потерь на емкостное задержание особенно велика на водосборе р. Кулунды (78 %), который отличается плоским рельефом, значительной озерностью и частично заболочен. Потери на инфильтрацию и испарение в период снеготаяния в заболоченных районах составляют 15-45 %.

Таблица 8

Параметры и критерий качества уравнений (15-17)дпя прогноза стока талых вод_

Параметры Показатель осеннего Критерий

увлажнения качества

Л 1 ^ 1 * / | п | я | 5/ т о¡/а

А) р. Кулунда - с. Шнмолино

0.0 | 1239 10.383 0.571 | 1.426 ] 0.510 | 1.022 0.66

В) р. Кучук - Нижний Кучук

0.0 | 0.0 0.840 0.023 | 0.444 | 0.838 | 3.460 О.ЮХщ 0.64

С) р. Карасук - с. Алекссевское

0.0 | 1175 0.334 0.0 | 1.213 | 0.549 | 2.688 0.10X8.10 055

I)) р. Карасук—с, Черновка

0.0 | 13.21 0.455 0.01 | 0.930 | 0.490 | 2.571 О.ЮХыо 068

Е) р. Омь - Куйбышев

0.0 | 303.6 0.418 0.010 | 1.119 | 0.877 | 0.724 Ую 0.31

Г) р. Васюган - с. Новый Васюган

4.36 1 100.67 0.226 0.0 | 0.820 | 0.875 | 0.686 у«, 0.40

В бассейне р. Кучук, где болота озера и леса полностью штугствуюг, емкостное поглощение снижается, составляя всего около 12 %. Доля потерь на инфильтрацию в этом бассейне более 80 %. Спадовые потери талого стока на рассматриваемых водосборах составляют 2-5 %, снижаясь практически до нуля при отсутствии леса, болот и озер (р. Кучук).

Зависимости между стоком талых вод, общим количеством поступившей воды и показателем осеннего увлажнения представлены на рис.3. Для более увлажненного бассейна р. Омь кривые зависимости стока начинаются в точке ,У+х=0 при У>0, т.е. не с нулевой величины стока, причем, чем выше осеннее увлажнение, тем ]' больше. Это обстоятельство связано с участием в формировании талого стока слоя заполнения и (осенне-зимнее накопление воды в почво-грунтах) по мере опаивания болот и минеральных почв. В засушливых районах (р. Карасук и др.) возрастают потери стока

Подчеркнем, что в режиме прогноза, выпускаемого в конце марта, отсутствует надежная прогностическая информации о величине осадков (х), выпадающих в период снеготаяния. Можно предложить следующие способы учета осадков в прогнозах талого стока и максимальных уровней воды:

1) замена неизвестных осадков их многолетней нормой;

2) выпуск прогноза в более поздние сроки (с потерей заблаговременности);

3) использование зависимостей, в которых осадки вообще не учитываются.

Выбор того или иного способа определяется соотношением участия осадков и снегозапасов в

формировании стока талых вод и максимального уровня воды хх =£ ,где 5' и х -соответственно нормы запасов воды в снеге и осадков за период снеготаяния. Коэффициент ¡¡к изменяется зонально, увеличиваясь по мере возрастания относительной роли осадков от 0.14-0.19 в зоне недостаточного увлажнения, до 0.31 в зоне избыточного (южная тайга).

Реальная возможность прогноза максимальных уровней воды имеет место только при условии, когда критерий качества зависимостей (а/ст0) при использовании фактических осадков оценивается не ниже 0.5-0.6.

Рассмотрим оценки качества прогнозов максимальных уровней воды при определении осадков тремя выше названными способами.

м;н с)р Керясу к ■ с. А-нкс*лвг.я

110 1Ш 111

Цио >0

к? о

У у'

/ Л

гйей1 &

6>р Омъ-* Куибышля подкча

Рис. 3. Зависимости )'--= /(5+л-,ш) (у точек показатель осеннего увлажнения т )

Способ 1 - замена неизвестных осадков их нормой, позволил получить высокие критерии качества прогноза стока талых вод и максимального уровня воды для зоны неустойчивого и недостаточного увлажнения ( К <0.25, рр. Омь, Карасук, табл.9).

Результаты оптимизации зависимостей для прогноза максимального уровня воды представлены в таблице 9.

Способ 2. - выпуск прогноза в более поздние сроки с частичной потерей заблаговремен-ности. Очевидно, этот способ можно рекомендовать для зоны достаточного увлажнения, где Кх достигает 0.25-0.35.

Для реачизаши этого подхода нами получены параметры уравнения р. Васюган для прогноза максимального уровня воды, в котором весенние осадки учитывались за период с 20.03 по 20.04. В этом случае прогноз Нта% может быть выдан 20 апреля, когда известны осадки, выпавшие за

указанный период. Критерий качества метода оказался достаточно высоким (о/<т«=0.52), оправ-дываемость прогноза составила 80 %, средняя заблаговременноегь - 30 дней.

Таблица 9

Параметры и критерий качества уравнений (19) для прогноза Н

Параметры Показатель осеннего увлажнения Критерий качества '.зависимостей Критерий качества прогноза при норме осадков

(1 \ т \ Ь | / | н | а, | Я | а т ос/с 0(/0

А) р. Кулунда -с. Шимшшно

0.0 | 12.39 0.383 0.571 | 1.426 | 15.95 (1.022 | 0.611 О-ЮХя-ю 0.69 0.83

В) р. Кучук - Нижний Кучук

0.0 | 0.00 1 0.840 ¡0.023 | 0.444 | 47.76 ¡3.460 ¡0.606 0.10Хю 0.77 0.82

С)р.Ка расук—с. Алексеевка

0.0 1 11.72 1 0.334 0.0 I 1.213 1 23.65 ¡2.688 | 0.688 О-ЮХью 0.35 0.42

D) р. Карасук - с, Черновка

0.0 | 13.21 | 0.455 | 0.01 ] 0.930 | 34.58 ¡2.571 | 0.794 О.ЮХз-ю 0.33 0.43

Е) р. Оиь - Куйбышев

0.0 303.6 0.418 0.01 1.119 46.08 0.724 0.611 Ую 0.39 0.42

F) р. Васюган - с. Новый Васюган

4.36 ¡100.67 | 0.226 | 0.0 | 0.820 | 5.26 ¡0.686 | 1.0 Ут 0.41 0.63

Таким образом, прогноз максимального уровня воды для створа Новый Васюган выдается первый раз в конце марта с использованием нормы осадков за период снеготаяния (табл. 9), и в последующем уточняется 20 апреля.

Способ 3. В связи с тем, что в бассейнах рек Омь, Карасук и др. в формировании максимального уровня воды влияние осадков, выпадающих в период снеготаяния, невелико (Кх <0.25), получены достаточно точные зависимости, в которых осадки периода снеготаяния вообще не учитываются.

Подведем итоги. Результатом выполненных исследований является система методик прогноза стока весеннего половодья различной заблаговременности (рис. 4), позволяющая последовательно уточнять результаты прогноза _

Система методик прогноза }'и //„,„, с различном заблаговременностью

Л начале нояОря на основе зависимости от показателей осеннего увлажнения В январе-феврале ни основе гидросиноптического подхода В третьей декаде мирта с применением физико-статистических водно-Гмлансовнх зависимостей

Рчс. 4. Система методик прогноза стока весеннего половодья различной заблаговременности

Прогнозы с наибольшей заблаговременностью можно выпускать в начале ноября предыдущего года на реках лесостепной и степной зоны, где значительный вклад в корреляционную за-

висимосгь вноси т показатель осеннего увлажнения водосборов (реки Кучук, Кулунда, Омь, Ка-расук, табл.5). С этой 1 [елью используются уравнения регрессии. выражающие зависимость стока талых вод (или максимального уровня воды) от показателя осеннего увлажнения бассейнов.

Далее, в январе - <|юврале мо1ут быть вьцаны предварительные прогнозы гидроаиюптиче-скии методам с заблаговременностью до грех месяцев (см. защищаемое положение 1).

Наиболее надежные прогнозы стока талых вод и максимального уровня половодья могут быть выданы в третьей декаде марта с применением Фшико-статистических водно-балансовых зависш ¡остей, когда на основе инструментальных наблюдений Росгидромета будут рассчитаны запасы снега в речных бассейнах, и по данным наблюдений за предшествующий год определены характеристики осеннего увлажнения (табл. 8,9).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. На территории Обь-Иртышского междуречья за последние 70 лет не выявлено значимого тренда в колебаниях годовой суммы осадков. В ходе осадков отмечается перераспределение их сумм между теплым и холодным периодами года: небольшое уменьшение осадков в теплом, и соответствующее увеличение - в холодном.

2. Повторяемости форм циркуляции атмосферы Е, С) свойственно наличие устойчивых тенденций на протяжении десятилетий. Связи показателей циркуляции с количеством осадков в зимний и летний периоды могут быть использованы для предварительного гидросиноптического прогноза стока весеннего половодья.

3. Влияние основных факторов формирования стока на многолетнюю изменчивость снеговой составляющей весеннего половодья по территории Обь-Иртышского междуречья выражено неоднозначно. В районах достаточного и избыточного увлажнения основной вклад в корреляционную зависимость для талого стока вносят многолетние колебания количества воды, поступающей в период снеготаяния (запасы снега и осадки). В районах неустойчивого и недостаточного увлажнения заметно возрастает влияние изменчивости осеннего увлажнения бассейна, детерминированный вклад которого в корреляционную зависимость (по Г.А. Алексееву) здесь близок к 50%. Установленные связи стока весеннего половодья с показателями осеннего увлажнения могут использоваться для предварительных прогнозов стока талых вод и максимальных уровней воды с заблаговременностью пять месяцев.

4. Для прогнозов слоя стока и максимальных уровней весеннего половодья получены интегральные водно-балансовые зависимости, в которых, учтены потери воды на испарение, впитывание в период снеготаяния, а также «спадовые» потери в период истощения склонового притока в русловую сеть. Метод оценки их параметров, включающий процедуру оптимизации, позволяет получить прогностические зависимости с достаточно высокими критериями качества Однако, критерии качества самих прогнозов с применением этих зависимостей оказываются заметно ниже в связи с отсутствием в момент выпуска прогноза информации о величине осадков, выпадающих в период снеготаяния. Проблема осадков решена различными

способами, выбор которых определяется соотношением осадков и запасов снега к (X и

* л'

^ - соответственно нормы запасов воды в снеге и осадков за период снеготаяния.

5. Результаты, полученные в диссертации, найдут применение в гидрологических прогнозах. Они будут полезны при обосновании проектов осушения и орошения земель, в инженерно-экологических изысканиях и в строительном проектировании. Перечисленные направления актуальны для территории Обь-Иртышского междуречья, отличающейся равнинным рельефом,

высокой заболоченностью, разнообразием условий естественного увлажнения, теплообеспечен-ности. водного режима типов болот, характером почвенного и растительного покрова

Список публикаций по теме диссертационной работы Статьи в изданиях списка БАК

1. Бураков Д. А., Литвинова О.С. Водно-балансовые зависимости для прогноза стока тальк вод в природных зонах югаЗапашю-Сибирской равшшы. //География и природные ресурсы. Иркутск, 2010. № 3. -С. 111-120.

2. Литвинова О.С., Гуляева 1I.B. Атмосферная циркуляция избыточно влажных и сухих периодов Обь - Иртышского междуречья. //Веспшк Томского государственного университета, 2009. Вып. 329. -С.262-267.

Статьи и тезисы докладов в других изданиях

3. Литвинова О.С. Циркуляционные условия юго-востока Западной Сибири. // Сб. научных трудов студентов и молодых ученых ЕГФ. - Новосибирск. Изд-во НГПУ, 1999. Вып. 1 - С. 80-82.

4. Литвинова О.С. Некоторые аспекты меженного стока в лесостепи и степи Западной Сибири в связи с атмосферной циркуляцией. // Сб. научных трудов студентов и молодых ученых ЕГФ. - Новосибирск. Изд-во НГПУ, 2001. Вып.З. -С. 162-167.

5. Литвинова О.С Некоторые особенности формирования весеннего половодья в бассейне внутреннего стока Обь-Иртышского междуречья. // Сб. научных трудов студентов и молодых ученых ЕГФ. - Новосибирск Изд-во НГПУ, 2002. Вып. 4. -С. 135-137.

6. Литвинова О.С. Изменчивость речного стока на малых и средних реках в междуречье Оби и Иртыша в теплый период. // Сб. научных трудов студентов и молодых ученых ЕГФ. - Новосибирск. Изд-во ГЦРО, 2003. Вып.З. -С. 110-114.

7. Литвинова О.С. Изменчивость осатков и стока в бассейне реки Омь. //Сб. научных трудов студентов и молодых ученых ЕГФ. - Новосибирск. Изд-во НГПУ, 2004. Вып.6. - С. 198-202.

8. Литвинова О.С. Многолетняя изменчивость осадков в междуречье Оби и Иртыша // Материалы XII Международной конферешош студентов, аспирантов и молодых ученых <(Ломоносов-2005». (Тезисы). Секши Географии. - М.: Географический факультет МГУ,2005. - С. 78.

9. Костюков В В., Литвинова О.С., Уколов А.С. Оценка влияния изменчивости климата на сток рек Западной Сибири. //Материалы XXXII международной конференции и дискуссионного научного клуба Информационные технологии в науке, социологии, экономике и бизнесе. Осенняя сессия. - Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 1-10октября2005 -С. 96-97.

10. Литвинова О.С. Зависимость стока весеннего половодья р. Омь от факторов его формирования и методы их расчета. /Труды V российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов. - Bibíck: БПГУ им. Шукшина, 2006. - С. 204-209.

11. Гуляева Н.В., Литвинова О.С Динамика атмосферных осадков в Обь-Иртышском междуречье. //Материалы XXXJV международной конференции и дискуссионного научного клуба Информационные технологии в науке, социологии, экономике и бизнесе. Майская сессия. - Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 20-30 мая, 2007. - С. 434-436.

12. Гуляева Н.В., Литвинова О.С. Многолетие колебания атмосферных осадков ландшафтов Обь-Иртышского междуречья. //Седьмое Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу: Материалы рос. конф. /Под ред. М.В. Кабанова. -Томск: Аграф- Пресс, 2007.

13. Литвинова О.С, Гуляева Н.В. Макроциркулянионные условия влажных и сухих периодов над Обь-Иртышским междуречьем. //Восьмое Сибирское совещание по климато-экологическому мониторингу: Материалы рос. конфУПод ред М.В. Кабанова -Томск: Аграф- Прах, 2009. -С. 94-95.

14. Литвинова О.С., Гуляева Н.В. Анализ временных рядов осадков Обь-Иртышского междуречья в XX - начале XXI вв./ Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата - Ханты-Мансийск: Югорский государствешпдй университет, 2010. № 1. - С. 38-45.

Подписано в печать 24.10. И. Формат бумаги 60x84/16. Печать RISO. Уч.-изд.л. 1,6. Усл. п л. 1,5. Тираж 110 экз. Заказ № ¿У.

Педуниверситег, 630126, Новосибирск, Вилюйская, 28

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Литвинова, Ольга Сергеевна

Введение

Глава 1. Физико-географические особенности междуречья Обь- 9 Иртышского междуречья

1.1. Особенности геоморфологического строения

1.2. Климат

1.3. Гидрография

1.4. Питание и водный режим рек 24 Выводы

Глава 2. Многолетние колебания атмосферных осадков и стока в 43 ландшафтных провинциях междуречья Оби и Иртыша

2.1. Многолетние колебания атмосферных осадков

2.1.1. Характеристика исходных данных

2.1.2. Многолетние тенденции изменений атмосферных осадков

2.1.3. Повторяемость избыточно влажных и сухих периодов

2.1.4.Норма и изменчивость зап^а^одь1всне,жном покрове.

2.2. Многолетние колебания речного стока

2.2.1. Характеристика исходных данных

2.2.2. Многолетние тенденции изменений речного стока 65 2.2.3 Повторяемость многоводных и маловодных периодов

2.3. Макроциркуляционные условия влажных и сухих периодов

2.4. Влияние североатлантического колебания на формирование 76 аномально влажные и сухие периоды

2.5. Предварительный прогноз слоя стока весеннего половодья на 81 основе характеристик атмосферной циркуляции

2.5.1. Зависимости, учитывающие 4 сценария развития процессов

2.5.2. Зависимости для южной тайги междуречья Обь-Иртыш

2.5.3. Прогноз весеннего стока с учетом типизации барических 88 образований (по В.П. Горбатенко и др)

Выводы

Глава 3. Водно-балансовые зависимости для прогноза стока талых 94 вод в ландшафтных провинциях междуречья Оби и Иртыша

3.1. Емкостная и инфипътрационноемксхлная модели водопоглощения

3.2. Потери стока весеннего половодья

3.3. Модели, в основу которых положено фиксированное 103 распределение водоудерживающей емкости

Глава 4. Условия формирования стока талых вод и его прогнозы

4.1. Исходные данные.

4.2. Методика определения запасов воды в снежном покрове для прогноза элементов весеннего половодья

4.3. Весенние осадки

4.4. Весенний сток

4.5. Характеристики водного баланса весеннего половодья

4.6. Косвенные характеристики водопоглощения

4.7. Методика и результаты оптимизации параметров воднобалансовых зависимостей для прогноза стока талых вод

4.7.1. Выбор прогностической зависимости

4.7.2. Оценка водоудерживающей емкости Рп

4.7.3. Определение слоя воды и

4.7.4. Потери на инфильтрацию и испарение за период снеготаяния

4.7.5. Результаты оптимизации параметров прогностической модели 130 для стока талых вод

4.7.6. Структура потерь стока талых вод

4.7.7. Оценка качества прогнозов стока талых вод 140 4.8. Методика и результаты оптимизации зависимостей для прогноза 143 максимальных уровней воды весеннего половодья

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Условия формирования и прогнозы весеннего половодья на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша"

На равнинных реках Западной Сибири в годы с высоким половодьем уровни воды поднимаются на несколько метров. В условиях плоского рельефа каждый метр подъема уровня приводит к подтоплению и затоплению новых территорий, к ухудшению естественного дренирования и заболачиванию.

Актуальность темы диссертации определяется ее направленностью на разработку методов прогноза характеристик весеннего половодья и, в первую очередь, на повышение точности прогнозов максимальных уровней воды в целях своевременного информирования населения, административных органов и органов МЧС об угрозе наводнений. Результаты диссертации могут найти применение при обосновании проектов мелиорации земель, в инженерно-экологических изысканиях и в строительном проектировании.

Теоретическая "основа представленного исследования базируется на работах, посвященных: исследованию режима многолетних колебаний атмосферных осадков (O.A. Дроздов, A.C. Григорьев, 1971; Ф.З. Батталов, 1968; И.Е. Бу-чинский, 1961); анализу водного баланса (B.C. Мезенцев, И.В. Карнацевич,1969; A.M. Комлев, В.М. Топоров, И.Н. Тощакова, Е.П. Шурупа, 1975; Д.А. Бураков, Т.С. Курило , 1974; A.M. Комлев, 2002); исследованию теоретических основ ландшафтно-гидрологического метода (работы В.Г. Глушкова (1961), Г1.С. Кузина, В.И. Бабкина (1979), А.Н. Антипова, J1.M. Корытного (1992), А.Н. Антипова и др. (2007)). исследованиям многолетних колебаний речного стока ЗападноСибирской равнины (A.B. Агупов, 1960; П.С. Кузин, 1970; Т.Н. Кочукова, 1955; Г.Д. Эйрих, 1965; Г.П. Медведева, 1967, 1969; И.Н. Стеженской В.Н. (1971); Синюкович, 1978; Д.А. Бураков, 1980; В.А. Земцов , 2003); теоретическим исследованиям емкостного поглощения и стока талой и дождевой воды в речном бассейне (Е.Г. Попов, 1950-1968; В.Д. Комаров, 1947-1972; Д.А. Бураков, 1978 и др.); разработке физико-статистических зависимостей для прогноза объема и максимального уровня весеннего половодья (Г.В. Павленко, 1958; Д.А. Бураков, 1966-2004).

Первые исследования в этом направлении для рассматриваемой территории выполнены Г.В. Павленко (1958) и Д.А. Бураковым (1965 - 1978).

С тех пор накопился тридцатилетний ряд гидрометеорологических наблюдений, и возникла необходимость дальнейшего углубленного изучения условий формирования весеннего половодья и разработки современных методик его прогноза.

Цель работы: исследовать условия формирования весеннего половодья и разработать водногбалансовые зависимости для долгосрочного прогноза его объема и максимальных уровней воды на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша.

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Оценить стокоформирующую роль основных ландшафтных местностей рассматриваемой территории,

2. Выполнить оценку водно-балансовых характеристик весеннего половодья и рассмотреть закономерности их распределения по территории Обь-Иртышского междуречья.

4. Исследовать возможности реализации гидросиноптического подхода к прогнозу стока весеннего половодья.

5. На основе математических методов оценить параметры водно-балансовых зависимостей для прогноза стока весеннего половодья и максимальных уровней воды малых и средних рек исследуемой территории.

Объект исследования: весеннее половодье на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша.

Предмет исследования: водно-балансовые зависимости для прогноза характеристик весеннего половодья.

Методы исследования: в Географо-гидрологический метод, позволяющий установить закономерности формирования и пространственно-временного распределения характеристик стока весеннего половодья с учетом влияния физико-географических условий. в Математические методы обработки гидрометеорологической информацииПйИуст!Шв7їШияпрогностических зависимостей, включающие методы статистики и оптимизации, а также программные средства обработки данных (Microsoft Excel, STATISTICA).

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Для междуречья Оби и Иртыша исследованы временные колебания речного стока, атмосферных осадков и запасов воды в снежном покрове, установлены их связи с характеристиками циркуляции атмосферы, изучены возможности гидросиноптического прогноза стока весеннего половодья.

2. Представлены результаты комплексного исследования характеристик водного баланса весеннего половодья, уточняющие выводы предшествующих исследований.

3. Обоснованы физико-статистические водно-балансовые зависимости для прогноза стока талых вод, установлена связь их параметров с условиями ландшафта.

4. Разработаны методики прогноза максимальных уровней воды.

Личное участие автора выразилось в комплексном анализе гидрометеорологических материалов; в раскрытии особенностей временной и территориальной изменчивости атмосферных осадков и других характеристик водного баланса и их связей с характеристиками атмосферной циркуляции; в обосновании параметров физико-статистических водно-балансовых зависимостей для прогноза объема весеннего половодья и в разработке методик прогноза максимальных уровней воды.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на конференциях: «Ломоносов-2005» (Москва, 2005), «Сибирское совещание по климатоэкологическому мониторингу» (Томск, 2007, 2009), в СибНИГМИ (Новосибирск, 2007), на ежегодных конференциях студентов и молодых ученых НГПУ (2000-2010).

- -Материалы диссертационной работы используются автором при проведении лекционных и практических курсов: «Общее землеведение», «Учение о гидросфере», «Физическая география материков и океанов» в институте естественных и социально-экономических наук Новосибирского государственного педагогического университета на кафедре физической географии и туризма.

По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе в реферируемых изданиях. Общий объем публикаций - 3.32 п.л.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы (154 наименования) и приложения. Общий объем работы составляет 197 страницы, включая 62 таблицы и 31 рисунок, и 25 страниц приложения.

Заключение Диссертация по теме "Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия", Литвинова, Ольга Сергеевна

Основные выводы диссертационного исследования состоят в следующем.

1. На территории Обь-Иртышского междуречья за последние 70 лет не выявлено значимого тренда в колебаниях годовой суммы осадков. В многолетнем ходе осадков отмечается перераспределение их сумм между теплым и холодным периодами года: небольшое уменьшение осадков в теплом, при соответствующем увеличении - в холодном.

2. Повторяемости форм циркуляции атмосферы (W, Е, С) свойственно наличие устойчивых тенденций на протяжении десятилетий. Эти тенденции и связи показателей циркуляции с количеством осадков в зимний и летний периоды могут быть использованы для предварительного гидросиноптического прогноза стока весеннего половодья. Установлено увеличение весеннего стока в южной тайге междуречья с ростом повторяемости формы циркуляции W, и повторяемости циклонов, смещающихся с западной составляющей вдоль 60-65° с.ш. из центральных районов Европейской России к Восточно-Сибирскому плоскогорью. Предварительные прогнозы гидросиноптическим методом могут быть выданы в январе - марте с заблаговременностью до трех месяцев.

3. Влияние основных факторов формирования стока на многолетнюю изменчивость снеговой составляющей весеннего половодья по территории Обь-Иртышского междуречья выражено неоднозначно. В районах достаточного и избыточного увлажнения основной вклад в корреляционную зависимость для талого стока вносят колебания количества воды, поступающей в период снеготаяния (запасы снега и весенние осадки). В районах неустойчивого и недостаточного увлажнения заметно возрастает влияние изменчивости осеннего увлажнения бассейна, детерминированный вклад которого в корреляционную зависимость может здесь превышать 50%.

4. Зависимости для прогнозов слоя стока и максимальных уровней весеннего половодья основываются на интегральных водно-балансовых уравнениях, в которых, учтены потери воды на испарение, впитывание в период снеготаяния, а также «спадовые» потери в период истощения склонового притока.

5. Емкостное задержание на заболоченных водосборах (pp. Васю-ган, Омь), согласно полученным результатам, составляют 47 - 58% от суммарных потерь. Емкостное задержание особенно велико в зоне недостаточного увлажнения в условиях плоского рельефа и значительной озерно-сти и заболоченности (водосбор р. Кулунды - 78 %). Потери на инфильтрацию и испарение в период снеготаяния в заболоченных районах составляют суммарно 15-45 %. На открытых степных водосборах, при отсутствии болот, озер и леса, емкостное поглощение снижается, составляя всего около 12%, а потери на инфильтрацию превышают 80 %.

6. Комплексный метод оценки параметров водно-балансовых зависимостей, включающий процедуры оптимизации и линейной регрессии, позволяет получить прогностические зависимости с достаточно высокими критериями качества. Однако критерии качества самих прогнозов с применением этих зависимостей оказываются ниже в связи с отсутствием в момент выпуска прогноза информации о величине осадков, выпадающих в период снеготаяния. Проблема осадков решена различными способами, выбор которых определяется величинои параметра Кх==- (51 и х - соответствен

5* но нормы запасов воды в снеге и осадков за период снеготаяния), территориальное изменение которого подчиняется широтной зональности. 7. Результаты, полученные в диссертации, найдут применение в гидрологических прогнозах. Они будут полезны при обосновании проектов осушения и орошения земель, в инженерно-экологических изысканиях и в строительном проектировании. Перечисленные направления актуальны для территории Обь-Иртышского междуречья, отличающейся равнинным рельефом, высокой заболоченностью, разнообразием условий естественного увлажнения, тепло-обеспеченности, водного режима, типов болот, характером почвенного и растительного покрова.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное исследование направлено на разработку методик прогноза характеристик весеннего половодья и, в первую очередь, на повышение точности прогнозов максимальных уровней воды в речных системах. В условиях равнинного рельефа Обь-Иртышского междуречья, когда каждый дополнительный метр подъема уровня воды приводит к затоплению и подтоплению обширных территорий, прогнозы максимальных уровней воды исключительно важны для своевременного информирования об угрозе наводнений населения, административных органов и органов МЧС.

Подведем итоги. Результатом выполненных исследований является система методик прогноза стока весеннего половодья различной заблаго-временности, позволяющая последовательно уточнять результаты прогноза.

Прогнозы с наибольшей заблаговременностью можно выпускать в начале ноября предыдущего года на реках лесостепной и степной зоны, где значительный вклад в корреляционную зависимость вносит показатель осеннего увлажнения водосборов (реки Кучук, Кулунда, Омь, Карасук, - глава 4, табл. 4.9). С этой целью используются уравнения регрессии, выражающее зависимость стока талых вод (или максимального уровня воды) от показателя осеннего увлажнения бассейнов (табл. 4.9).

Далее, в январе - феврале могут быть выданы предварительные прогнозы гидросиноптическим методом с заблаговременностью до трех месяцев (глава 2). Рекомендуемые уравнения представлены в табл. 2.29 и 2.31.

Наиболее надежные прогнозы стока талых вод и максимального уровня половодья могут быть выданы в третьей декаде марта с применением физико-статистических водно-балансовых зависимостей, когда на основе инструментальных наблюдений Росгидромета будут рассчитаны запасы снега в речных бассейнах, и по данным наблюдений за предшествующий год определены характеристики осеннего увлажнения. В зоне избыточного увлажнения (р. Васюган), где ошибки прогноза возрастают из-за существенной роли весенних осадков, 20 апреля может быть выдан уточняющий прогноз стока и максимального уровня воды с учетом осадков, выпавших в период снеготаяния до указанной даты. Эти методы подробно рассмотрены в главе 4 (табл. 4.14, 4.18,4.20,4.23).

В представленной работе: Изучены условия формирования весеннего половодья в ландшафтных провинциях Обь-Иртышского междуречья. Выполнена оценка водно-балансовых характеристик весеннего половодья и рассмотрены закономерности их территориального распределения. Рассмотрены многолетние колебания осадков, стока и современные тенденции их изменения на фоне изменчивости характеристик циркуляции атмосферы. Исследованы возможности реализации гидросиноптического подхода к прогнозу стока весеннего половодья с учетом показателей развития макроциркуляционных процессов по Вангенгейму -Гирсу, индекса интенсивности зонального переноса над внетропиче-ской зоной Северной Атлантики (1цАО), повторяемости барических образований (циклонов и антициклонов) по В.П. Горбатенко и др. На основе математических методов получены количественные оценки параметров водно-балансовых зависимостей для прогноза стока весеннего половодья малых и средних рек исследуемой территории. Разработана методика прогноза максимальных уровней воды у населенных пунктов, расположенных по берегам рассмотренных рек.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Литвинова, Ольга Сергеевна, Новосибирск

1. Абрамович Д.И. Воды Кулундииской степи. - Новосибирск, 1960. -212с.

2. Абрамович Д.И. О замкнутом стоке рек Кулундинской степи его величине и возможном испарении. В кн.: Региональные исследования водных ресурсов бассейнов р. Оби. - Новосибирск: Наука, 1968. С.58-68.

3. Агупов A.B. Норма стока и колебание водности рек Западной Сибири. В кн.: Колебание и изменение речного стока. М.: Изд-во АН СССР. 1960. С. 5-47.

4. Алексеев Г.А. Объективные методы выравнивания и нормализации корреляционных связей. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. С.56-69.

5. Андреянов В.Г. Исследование повторяемости и продолжительности периодов различной водности на реках СССР. В кн.: Многолетние колебания стока и вероятные методы его расчета. - М.: Изд-во МГУ, 1967. С. 44-59.

6. Антипов А.Н. , Гагаринова О.В. Федоров В.Н. Ландшафтная гидрология: теория, методы, реализация./География и природные ресурсы. 2007. №3. С.56-66.

7. Аполлов Б.А., Калинин Г.П., Комаров В.Д. Курс гидрологических прогнозов. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 406 с.

8. Атлас Новосибирской области. Новосибирск, 2002. - 56 с.

9. Байдал М.Х., Неушкин А.И., Самсонова Л. Ю. Длительные периоды однородной циркуляции и основные пути циклонов в Северном полушарии. //Тр. ВНИИГМЦД. Вып. 141. Гидрометеоиздат, 1987. С. 10-17.

10. Барашкова Н. К. Состояние глобальной циркуляции и экстремальные условия погоды на юге Западной Сибири // География и природные ресурсы. 2002. № 3. С. 64-68.

11. И. Барашкова Н. К. Прогноз режима увлажнения в теплый период года на юге Западной Сибири. //Оптика атмосферы и океана. 2006.19. № 1.С.59-63.

12. Батталов Ф. 3. Многолетние колебания атмосферных осадков и вычисление норм осадков. Д.: Гидрометеоиздат. 1968. - 183 с.

13. Баюшева М.И., Павленко Г.В. Средний годовой и максимальный сток рек южных районов Западной Сибири. //Тр. Транспортно энергетического института. Зап. Сиб. филиал АН СССР, 1961. Вып. 13. С. 15-49.

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

15. Болота Западной Сибири, их строение и гидрологический режим. /Под ред. К.Е. Иванова, С.М. Новикова. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 447 с.

16. Борисова Л.Г. Климатическая связь атмосферных процессов. //Тр. ЦИП, 1959, Вып.71. С.27-29.

17. Булатов В.И. Ландшафтные особенности и физико-географические районы Васюганья. Томск: ТГУ, 1966. - С. 253-263.

18. Булинская H.A. Атлас барических характеристик циклоновчи антициклонов. Изв. АН СССР, 1963.- 194 с.

19. Бураков Д.А. Некоторые особенности залегания снежного покрова в условиях Васюганья. Вопросы географии Сибири. 1966. Сб. 6. Изд-во ТГУ. С. 164-169. (а).

20. Бураков Д.А. Формирование весеннего стока и его прогнозы. В кн.: Природа и экономика Привасюганья. - Томск: Изд-во Томского университета, 1966. С. 154-167.(6).

21. Бураков Д.А. Предвычесление гидрографа весеннего половодья в условиях Васюганья. //Тр. НИИ Аэроктгиматологии. Вып. 48.1967. С. 183-192.

22. Бураков Д.А. О влиянии испарения на сток весеннего половодья в лесной зоне// Метеорология и гидрология. 1968. № 12.С.55-61.

23. Бураков Д.А. О факторах весеннего стока рек лесной зоны Западно-Сибирской равнины. В кн.: Комплексное использование водных ресурсов Сибири и Дальнего Востока и их охрана Омск: Изд-во СО АН СССР, 1969. С. 23-27.

24. Бураков Д.А. Особенности формирования и прогноз весеннего стока в южной тайге Западно-Сибирской равнины. Известия АН СССР, сер. географическая, 1970. № 6. С.79-91.

25. Бураков Д.А. Курило Т.С. К оценке уровня осеннего увлажнения заболоченных водосборов. //Тр. ЗСНИИГМИ, Вып. 13 Москва.: Гидроме-теоиздат. 1974.С. 3-11.

26. Бураков Д.А. Водно-балансовые зависимости для прогноза стока талых вод в лесной зоне Западно-Сибирской равнины. //Тр ЗСРНИГМИ. 1977. Вып. 35. С. 16-36.

27. Бураков Д.А. Основы гидрологических прогнозов объема и максимума весеннего половодья в лесной зоне Западно-Сибирской равнины //Вопросы географии Сибири. Вып. 11. Томск, 1978. С.3-49 (а).

28. Бураков Д.А. Кривые добегания и расчет гидрографа весеннего половодья.,- Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1978.- 130 с. (б).

29. Бураков Д.А. Математическая модель расчета гидрографа весеннего половодья для равнинных заболоченных бассейнов. // Метеорология и гидрология. 1978. № 1. С. 63-71. (в).

30. Бураков Д.А. Факторы и закономерности пространственной корреляции максимального стока рек Западно-Сибирской равнины. В сб. Формирование водного баланса территории. М.:, 1980. С. 152-162

31. Бураков Д.А. Учет осеннего увлажнения и оттаивания почвы в моделях прогноза стока весеннего половодья на сибирских реках // VI Всесоюзный гидрологический съезд: Тезисы докладов- Санкт Петербург, 2004,-Секция 2. С. 46-48.

32. Бучинский И.Е. К вопросу о методике исследования внутривеко-вых колебаний осадков // Тр. Укр. НИГМИ. 1961. Вып. 29. С. 3-18.

33. Вангенгейм Г.Я. Колебания атмосферной циркуляции над Северным полушарием. //Изв. АН СССР, серия геогр. геофиз. Т. X. № 5,1946. С. 30-42.

34. Виноградова Г.М., Завалишин H.H., Кузин В.И., Пушистов П.Ю. О внутривековых колебаниях климата в Западной Сибири //Оптика атмосферы и океана. 1999. Т.12. № 6. С. 494 498.

35. Воскресенский К.П. Сток рек и временных водотоков на территории лесостепной и степной зон Европейской части СССР. /Тр. ГГИ, 1951. Вып.29 (83). С. 55-215.

36. Гвоздецкий H.A., Михайлов H.H. Физическая география СССР. Азиатская часть. -М.: Мысль, 1978. С. 188-234.

37. Географические закономерности гидрологических процессов юга Восточной Сибири. / А.Н. Антипов, Н.В. Абасов, Т.В. Бережных. Иркутск: Изд-во Ин-та геогр. СО РАН, 2003. - 208 с.

38. Гире A.A. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгосрочные гидрометеорологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 280 с.

39. Гидрогеология Кулунды и прилегающих районов. Новосибирск, 1965. С. 43-47.

40. Глушков В.Г. Вопросы теории и методы гидрологических исследований. -М.: Изд-во АН СССР, 1961. 416 с.

41. Горбатенко В.П., Ипполитов И.И., Поднебесных Н.В. Циркуляция атмосферы над Западной Сибирью в 1976-2004 гг. // Метеорология и гидрология. 2007. № 5. С.28-36.

42. Городецкая М.Е., Мещеряков Ю.А. О закономерностях морфост-рукгурного плана Западно-Сибирской равнины //Структурно-геоморфологические исследования в Сибири.-Новосибирск:Наука, 1970.С. 50-57.

43. Горшенин К.П. Почвы южной части Сибири (от Урала до Байкала). Москва.: Изд-во АН СССР. 1955. - 592 с.

44. Государственный водный кадастр. Основные гидрологические характеристики. Т. 15. Вып. 1. Ленинград.: Гидрометеоиздат. 1979. - 488 с.

45. Гришин И.С. Снежный покров и расчет снеговых паводков в лесостепной и степной зонах. Наука. 1966. 128 с.

46. Гуляева Н.В., Костюков B.B. Пространственно-временная изменчивость атмосферного увлажнения лесостепей Урала и Западной Сибири в вегетационный период //Метеорология и гидрология. 2003. № 2. С. 97-102.

47. Гуляева Н.В., Костюков В.В. Атмосферное увлажнение Барабы во второй половине XX века // География и природные ресурсы. 2004. № 4. С. 144 -147.

48. Гуляева Н.В., Костюков В.В., Костюкова Н.И. Климат г. Бара-бинска в XX веке //ИзвестияРАН. Серия географическая. 2006. № 6. С. 106-113.

49. Густокашина H.H., Латышева И.В., Мордвинов В.И. Региональные особенности атмосферных осадков в Предбайкалье // География и природные ресурсы. 2004. № 1. С.96-101.

50. Дроздов O.A., Григорьева A.C. Многолетние циклические колебания атмосферных осадков на территории СССР.-Л.: Гидрометеоиздат, 1971,- 158 с.

51. Дюнин А.К. Испарение снега. Новосибирск: СО АН СССР. 1961. -119 с.

52. Ерофеева А. И. Синоптические условия дефицита и избытка осадков на юге Западной Сибири в первой половине лета./ Автореф. дисс. на соискание учен, степени канд. геог. наук М., 1968. - 12 с.

53. Завалишин H.H. О норме метеоэлементов, климате и методах их оценки // Тр. СибНИГМИ. 2000. Вып. 103. С. 11 -17.

54. Зайков Б.Д. Средний сток и его распределение в году на территории СССР.// Тр. НИУ ГМС, сер. 4. Вып. 24. Ленинград - Москва: Гидрометеоиздат, 1946. - 147 с.

55. Занин Г.В. Современные процессы формирования рельефа и геоморфологические условия мелиорации. В кн.: Природные условия освоения междуречья Обь-Иртыш. М.: 1972.С. 23-31.

56. Земцов A.A. Обзор опытов геоморфологического районирования Западной Сибири. В кн.: Ворпосы географии Сибири.-Томск, 1974. С. 106-119.

57. Земцов В.А. О многолетней изменчивости речного стока в Западной Сибири//Вест. Том. гос. ун-та Прилож. №3 (IV). -Томск, 2003. С. 137-139.

58. Иванов К.Е. Основы гидрологии болот лесной зоны. Л.: Гидрометеоиздат, 1957.- 500 с.

59. Калюжный И.Л., Павлова К.К. Формирование потерь талого стока. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. -159 с.

60. Климатологический справочник СССР. Вып.20. Ч. 2. Атмосферные осадки,-Ленинград.: Гидрометеоиздат. 1956. 134 с.

61. Климатологический справочник СССР. Вып.20. Ч. 5. Влажность воздуха. Ленинград.: Гидрометеоиздат. 1959. - 200 с.

62. Кобышева Н.В., Наровлянский Г.Я. Климатологическая обработка метеорологической информации. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 295 с.

63. Коженкова З.П., Рутковская Н.В. Климат Томской области и его формирование. В кн.: Вопросы географии. Томск, Изд-во ТГУ, 1966. С.3-39.

64. Комаров В.Д. Основные факторы весеннего стока. //Тр. ЦИП. 1947. Вып. 2 (29). С. 34-44

65. Комаров В.Д. Гидрологический анализ и прогноз весеннего половодья на равнинных реках. Л.: Гидрометеоиздат. 1955. - 304 с.

66. Комаров В.Д. Лабораторные исследования водопроницаемости мерзлой почвы. //Тр. ЦИП. 1957. Вып. 54. С. 3-43

67. Комаров В.Д. Весенний сток равнинных рек Европейской части СССР, условия его формирования и методы прогноза -М.: Гидрометеоиздат, 1959. -295 с.

68. Комаров В.Д. Расчет гидрографа половодья небольших равнинных рек на основе данных об интенсивности снеготаяния. //Тр. ГМЦ СССР, 1964. Вып. 37. С. 3-30.

69. Комаров В.Д. О точности оценки степени влагонасыщенности почвы в речных бассейнах степной и лесостепной зоны перед началом зимы при расчете суммарного испарения различными способами. //Тр. ГМЦ СССР, 1971. Вып. 84. С. 3-17.

70. Комаров В.Д. Исследование влияния глубины промерзания почвы и других факторов на талый сток рек степной и лесостепной зон.//Метеорология и гидрология, 1972, № 8. С.67-74

71. Комлев A.M., Топоров В.М., Тощакова И.Н., Шурупа Е.П. Основные характеристики стока рек Новосибирской области и методика их расчета. //Тр. ЗСРНИГМИ. Вып. 17. М.: Московское отделение Гидрометеоиз-дата. 1975. С.3-36.

72. Комлев А.М. Закономерности формирования и методы расчетов речного стока. Пермь: Изд-во Перм. Ун-та. 2002. С. 163 .

73. Корень В.И. Математические модели в прогнозах речного стока. -Л., Гидрометеоиздат, 1991.

74. Костюков В.В., Леженин А.А., Топоров В.М., Черникова М.И. Оценка изменчивости регионального климата, водных и агроклиматических ресурсов Западной Сибири //География и природные ресурсы. 2000. № 1. С. 85-92.

75. Кочукова Т.Н. Колебания годового стока рек СССР. //Тр. ГГИ. 1955. Вып.50. С.56-117

76. Крестовский О.И. Испарение в период снеготаяния и половодья //Труды ГГИ. 1972. Вып. 194. С. 165-182.

77. Крестовский О. И. Влияние вырубок и восстановление лесов на водность рек. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 118 с.

78. Крыжов В.Н. Связь среднемесячной, сезонной и годовой температуры воздуха на севере России с индексом зональной циркуляции зимой. //Метеорология и гидрология, 2003. №2. С. 15-27.

79. Кузин П.С. Режим рек южных районов Западной Сибири, Северного и Центрального Казахстана. Ленинград.: Гидрометеоиздат. 1953. С. 94-201.

80. Кузин П.С. Объемы стока весеннего половодья на равнинных реках СССР. //ТР. ГГИ. 1955. Вып. 50. С. 3 18.

81. Кузин П.С., Бабкин В.И. Географические закономерности гидрологического режима рек. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1979. С. 42-141.

82. Кузнецов К.А. Почвы юго-восточной части Западно-Сибирской равнины. Томск: Политграфиздат, 1949. - 214 с.

83. Ландшафтно-гидрологический анализ территорий. /Под ред. А.Н. Антипова, Л.М. Корытного. Новосибирск, 1992. - 208 с.

84. Леонова Г.В., Богданова Т.А. Аномалия осадков в июле в южной половине Европейской территории СССР, на юге Западной Сибири и в северной части Казахстана и некоторые возможности ее прогнозирования //Тр. ГМЦ СССР, 1975, Вып. 166. С. 30-37.

85. Лунгерсгаузен Г.Ф. Некоторые итоги аэрогеологических исследований в Западной Сибири. // Советская геология. Сб. 45. М.: Госгеолтех-издат, 1955. С.52-78

86. Львович М.И. Человек и воды. Преобразование водного баланса и речного стока. Москва.: Изд-во географической литературы, 1963. - 568 с.

87. Малик Л.К. Дренирующая способность речной сети ЗападноСибирской равнины как фактор переувлажнения территории. // Тр. Зап.Сиб. РНИГМИ, 1972. Вып.8. С.82-95.

88. Мартынов Н.В. Основные черты геоморфологии Кулундинской степи. //Вестник Зап. Сиб. геол. управ. № 1. Изд-во Томского ун-та 1957.С. 73-84.

89. Материалы по расчетным характеристикам дождевых осадков. /Под ред. А.И. Чеботарева. Л.: Гидрометеоиздат. - 396 с.

90. Мезенцев B.C., Карнацевич И.В. Увлажненность ЗападноСибирской равнины. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - 168 с.

91. Мезенцев B.C., Карнацевич И.В. Естественные условия увлажнения Обского бассейна и перспективы гидромелиораций// Комплексное освоение водных ресурсов Обского бассейна. Новосибирск: Наука, 1970.

92. Мезенцев А.В., Мезенцева О.В. К методике прогноза весеннего стока //География и природные ресурсы.-Новосибирск: Наука, 1984.№4. С. 121-125.

93. Мезенцева О.В. Географические закономерности зоны оптимальных гидролого-климатических условий природопользования на континентах. / Автореф. дисс. на соискание учен, степени док. геог. наук Омск, 2010.-53 с.

94. Медведева Г.П. О колебаниях объемов весеннего половодья на реках Западной Сибири. Изв. АН СССР, сер. географическая, 1967№2.С.91-98.

95. Медведева Г.П. Изменение весенней водности рек ЗападноСибирской равнины. В кн.: Комплексное использование водных ресурсов Сибири и Дальнего Востока и их охрана. Омск. 1969. С. 20-23.

96. Месячные суммы осадков в процентах от нормы. /Справочное пособие ВНИИГМИМЦЦ. Под ред. А.И. Неушкина. -М.: Гидрометеоиздат, 1977. С. 5-6.

97. Мещеряков Ю.А. К методике изучения морфоструктуры ЗападноСибирской равнины. //Тр. Сиб. НИИ геологии, геофизики и мин. Сырья, серия нефтяная геология, Вып. 9. Л.: Гостоптехиздат, 1960. С. 116-126.

98. Минин Н.К., Булатов В.И., Бураков Д.А. Минимальный сток и его зависимость от ландшафтной структуры речных бассейнов. В кн. Природа и экономика Александровского нефтеносного района. Томск, 1968.

99. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. T.I. РСФСР. Вып. 11. Бассейн Иртыша. Ленинград.: Гидрометеоиздат, 1986. - 484 с.

100. Мосиенко H.A. Промерзание и оттаивание почвы в условиях Ку-лундинской степи. //Почвоведение. 1957, №1.С.45-51.

101. Мосиенко H.A. Склоновый сток в Кулунде. //Известия Новосибирского отдела географического общества СССР. Вып. 2.-Новосибирск, 1958.С.3341.

102. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер.З. Многолетние данные. Вып.20. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. С. 50-56.

103. Николаев В.А., Проводников Л.Я Новейшая тектоника ЗападноСибирской низменности. В кн.: Неотектоника СССР. - Рига: Изд-во АН Латвийс. ССР. 1961.С.155-156

104. Николаев В.А. Геология и рельеф Западно-Сибирской низменности. / Автореф. дисс. на соискание учен, степени докт. геог. наук.-Томск, 1964.-64с.

105. Николаев В.А. Рельеф и основные особенности природы Новосибирской области //Географические проблемы при сельскохозяйственном освоении Сибири. Новосибирск: Изд-во Наука Сибирское отделение, 1977. С. 19-23.

106. Новиков С.М. Расчеты водного режима и водного баланса низинных болот и рямов в южной части Западно-Сибирской низменности. //Тр. ГГИ.1963. Вып. 105. С. 5-45

107. Орлова В.В. Западная Сибирь. Вып. 4. Ленинград. : Гидрометеоиздат. 1962. - 360 с.

108. Павленко Г.В. Основные факторы весеннего стока рек Кулундин-ской степи. //Известия Новосибирского отдела географического общества СССР. Вып. 2. Новосибирск, 1958. С.33-64.

109. Панфилов В.П. Физические свойства и водный режим почв Ку-лундинской степи. / Автореф. дисс. на соискание учен, степени докт. биол. наук. Новосибирск, 1971. - 53 с.

110. Паршин В.Н. ,Салов М.С. Весенний сток в бассейне р. Дона и его предвычесления. Л.: Гидрометеоиздат. 1955. - 103 с.

111. Петров Б.Ф. К характеристике почвенного покрова Барабы. // Тр. Почвенного ин-таим. В.В. Докучаева. Т.36.-Москва.: Изд-во АН СССР. 1953.С. 11-105

112. Пивошенко И.М. Особенности образования осадков в засушливые и увлажненные периоды на территории Западной Сибири. Аф. Омск, 1973.-22 с.

113. ИЗ. Попов Е.Г. О,расчете поверхностного задержания воды в речных бассейнах для целей прогноза стока // Метеорология и гидрология, 1950. №1. С.52-60.

114. Попов Е.Г. О точности прогнозов объемов весеннего половодья в зависимости от точности учета снегозапасов в бассейне. //Метеорология и гидрология. 1951. № 7. С.14-19.

115. Попов Е.Г. Анализ формирования стока равнинных рек. Ленинград: Гидрометеоиздат. 1956. - 131 с.

116. Попов Е.Г. Вопросы теории и практики прогнозов речного стока. -М.: Гидрометеоиздат. 1963. 295 с.

117. Попов Е.Г. Основы гидрологических прогнозов. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 294 с.

118. Попова К.И. О связи осадков с циркуляционным режимом в холодный период над юго-востоком Западно-Сибирской низменности. //Тр. ГГО, Вып. 113. 1960. С. 22-30.

119. Попова К.И. Краткая характеристика связей осадков с циркуляционным режимом за теплый период над юго-восточной частью ЗападноСибирской низменности. В кн.: Вопросы географии Сибири. Сб.4 .Изд-во Томского ун-та, 1962. С. 136-149.

120. Попова К.И. К вопросу о циркуляции атмосферы над Западной Сибирью в летний период. //Тр. ГГО. Вып. 164. Л.: Гидрометеоиз-дат,1964.С. 64-73.

121. Попова К.И. Условия формирования области наибольшей цикло-ничности над центральной частью Западно-Сибирской низменности летом // Вопросы географии Сибири. 1966. Сб. 6. С. 50-52.

122. Попова В.В., Шмакин А.Б. Влияние Североатлантического колебания на многолетний гидрологический режим Северной Евразии I. Статистический анализ данных наблюдений //Метеорология и гидрология. 2003. №5. С.62-73.

123. Почвенно-климатический атлас Новосибирской области. Новосибирск, 1978.-С. 22-113

124. Ресурсы поверхностных вод районов освоения целинных и залежных земель. Вып.6.Равнинные районы Алтайского края и южная часть Новосибирской области. Ленинград.: Гидрометеоиздат. 1962. -978 с.

125. Ресурсы поверхностных вод СССР. Гидрологическая изученность. Т. 15. Алтай и Западная Сибирь. Вып. 2. Средняя Обь. М.: Гидрометеоиздат, 1965. - 348 с.

126. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Т. 15. Алтай и Западная Сибирь. Вып. 2. Средняя Обь. М.: Гидрометеоиздат, 1966. - 325 с.

127. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 15. Алтай и Западная Сибирь. Вып. 2. Средняя Обь. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 406 с.

128. Роде А. А. Водный режим почв и его типы. //Почвоведение, 1956. №4. С. 1 -23.

129. Руководство по гидрологическим прогнозам. Выпуск 1. Долгосрочные прогнозы элементов водного режима рек и водохранилищ. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1989.-С.108-126.

130. Рутковская Н. В. Максимальная высота снежного покрова на юго-востоке Западно-Сибирской низменности // Тр. Томского ун-та. Серия география, 1957.Т. 147. С. 191-202.

131. Рутковская Н. В. Распределение снежного покрова в лесной зоне Западно-Сибирской низменности. В кн.: Вопросы географии Сибири. Сб. 6. -Томск, 1966. С. 40-49.

132. Салов М.С. Весенний сток в зоне недостаточного увлажнения и возможностьегопрогноза. // Тр. ЦИП. Вып. 34 (61). 1954. С. 77-1-33.

133. Синюкович В.Н. Некоторые вопросы причинности колебаний речного стока и возможность их практического приложения. //Тр. Зап. Сиб.РНИГМИ. Вып. 37. 1978. С. 103-110.

134. Ситникова Т.С. Условия выхода южных циклонов на районы Западной Сибири. В сб.: Вопросы гидрометеорологии Сибири. Вып.1 (5). -Новосибирск, 1967. С. 81-88.

135. Сляднев А.П. О запасах воды в снеге на юго-востоке Западной Сибири. Сб.1. Ученые записки, Вып. 21. Новосибирск, 1960.С. 146-156.

136. Сляднев А.П. О климатическом районировании методами комплексной оценки физико-географических условий. //Тр. Омского сельскохозяйственного института им. С.М. Кирова. Т. Ы, 1963.С. 173-177.

137. Сляднев А.П. Климатическое районирование юго-востока Западной Сибирской равнины в связи с районированием Западной Сибири. В сб.: Сибирский географический сборник. Вып. 3.- М-Л.:Изд.Наука, 1964. С. 19-83.

138. Сляднев А.П. Географические основы климатического районирования и опыт их применения на юго-востоке Западно-Сибирской равнины.

139. В кн.: География Западной Сибири. Очерки природы и хозяйства. Вып.21. Сб. 1.-Новосибирск, 1965. С. 123-125.

140. Сляднев А.П. Группа местных климатов внутриландшафтной азональности в результате геофизических особенностей деятельного слоя // География Западной Сибири. Климатология. -Новосибирск, 1969.Вып. 42. С.3-19.

141. Справочник по водным ресурсам СССР. Т. 15. Западная Сибирь. Ч. 1. Ленинград. Гидрометеоиздат. 1936. 604 с.

142. Справочник по климату СССР. Вып. 20. Ч. 2. Температура воздуха. Новосибирск. 1956.-С. 8-60

143. Справочник по климату СССР. Вып. 20. Ч. 4. Атмосферные осадки. Новосибирск. 1969. С. 22-23.

144. Стеженская И.Н. Сезонный сток рек Западной Сибирской равнины. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 68 с.

145. Торбина 3. В. Влияние орографии юго-востока Западной Сибири на распределение осадков. // Тр. ЗСРНИГМИ. 1977. Вып.31. С. 127-131.

146. Указания по определению расчетных гидрологических характеристик. СН 435-72. Л.: Гидрометеоиздат. 1972. - 19 с.

147. Уфимцева К.А. Почвы южной части таежной зоны ЗападноСибирской равнины. М.: Колос, 1974. - 206 с.

148. Хайруллин Л.Ш. Мезоклимат и его место в системе климатов //Тр. Зап СибНИГМИ, 1990. Вып. 91. С. 26 33.

149. Хмелевская И.Ф. Условия формирования и некоторые особенности распределения снежного покрова. В кн.: Природные условия освоения междуречья Обь-Иртыш. М., 1972. С. 73-93.

150. Шнитников A.B. Внутривековая изменчивость компонентов общей увлажненности. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 245 с.

151. Эйрих Г.Д. Слой весеннего стока и его расчеты на территории Западно-Сибирской равнины. //Тр. Омской ГМО, 1965. Вып.1. С.5-31153. http://www.cpc.ncep.noaa.gov. Индекс NAO154. http://www.landscape.edu.ru. Ландшафтная карта Алтайского края.

Информация о работе

Литвинова, Ольга Сергеевна
кандидата географических наук
Новосибирск, 2011
ВАК 25.00.27

Диссертация

Условия формирования и прогнозы весеннего половодья на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Условия формирования и прогнозы весеннего половодья на реках южнотаежного, лесостепного и степного междуречья Оби и Иртыша - тема автореферата по наукам о земле, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы