Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Влияние ледяного покрова на взаимодействие поверхностных и подземных вод

ВАК РФ 25.00.27, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние ледяного покрова на взаимодействие поверхностных и подземных вод"

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ"

На правах рукописи

УДК 556.535.5:556.168

Гуревич Елена Витальевна

Влияние ледяного покрова на взаимодействие поверхностных и подземных вод

Специальность 25.00.27 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата географических наук

1 С ЛЕК 2010

004618280

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ"

На правах рукописи УДК 556.535.5:556.168

Гуревич Елена Витальевна

Влияние ледяного покрова на взаимодействие поверхностных и подземных вод

Специальность 25.00.27 - гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата географических наук

Работа выполнена в гидрологический институт» Научный руководитель:

Государственном учреждении «Государственный

Марков Михаил Леонидович

кандидат географических наук, доцент

Официальные оппоненты:

Лавров Сергей Алексеевич,

доктор технических наук Постников Александр Николаевич,

кандидат географических наук, доцент

Ведущая организация:

Институт географии РАН,

Лаборатория гидрологии

Защита диссертации состоится 27 декабря 2010 г в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д.327.006.01 Государственного гидрологического института по адресу: 199053, Санкт-Петербург, В. О., 2-я линия, 23.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного гидрологического института.

Автореферат разослан 24 ноября 2010г.

Ученый секретарь диссертацис

кандидат географических наук

Ж. А. Балонишникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Во многих публикациях последних 5-10 лет отмечается, что наиболее чувствительным к потеплению климата оказался зимний сток. Он вырос, например, в некоторых районах Европейской территории России в 1,5-2 раза. Так как зимний сток лимитирует водопотребление и имеет важнейшее значение при водохозяйственном, строительном проектировании и решении экологических задач, то его изменение привлекает к себе все большее внимание. Вместе с тем, до сих пор нет ясности в природе этих изменений. Особенно это актуально для северных и восточных районов России, где холодный период длится 4-6 месяцев и многие реки перемерзают.

С научной точки зрения, актуальность выбранной темы определяется тем, что мало исследована генетическая сторона вопроса, раскрывающая механизм формирования зимнего стока рек под комплексным влиянием увлажненности водосборов, потерь стока рек на ледообразование, особенностей зимнего дренирования реками подземных водоносных горизонтов.

С практической точки зрения, результаты исследований формирования зимнего стока рек необходимы для усовершенствования методов расчета гидрографов речного стока в холодный период года, его прогнозов при потеплении или похолодании зимних сезонов. Минимальный сток рек в гидрогеологии используется как объективный показатель естественных ресурсов подземных вод. Существенное его увеличение в ряде регионов в последние десятилетия не всегда согласуется с изменением ресурсов подземных вод, что требует объяснения.

Целью работы является оценка влияния ледяного покрова на подземное питание и зимний сток рек. Для достижения этой цели решались следующие задачи:

• анализ гидрометеорологических условий в целях выявления основных стокоформирующих факторов зимнего стока рек;

• исследование вклада разных звеньев речной сети в формирование зимнего стока в речном бассейне с учетом суровости зим;

• оценка влияния ледяного покрова рек на минимальный зимний сток. Методы исследований. В данной работе использовался комплексный

анализ гидрометеорологических условий формирования зимнего стока рек в различных по природным условиям районах России. При этом учитывалось, что процесс формирования стока неоднороден в разных звеньях гидрографической сети. На основе данных наблюдений на сети Росгидромета установлены эмпирические связи минимального зимнего стока с основными стокоформирующими факторами и, в частности с толщиной льда.

Объекты исследований. Исследования выполнены для разных речных бассейнов: Северной Двины (29 водгюстов), Алдана (12 водпостовпостов),. Луги (1 водпост), Ловати (10 водпостов), Сяси (9 водпостов), Полы (6 водпостов), Оки (37 водпостов), Трубежи (1 водпост), Воркутинки (1 водпост). Научная новизна работы состоит в следующем.

• Установлено регулирующее влияние ледяного покрова в районах с продолжительной зимой на дренирующую способность гидрографической сети.

• Выявлена связь интенсивности нарастания льда в течение зимы с формой гидрографа зимнего стока в разных звеньях гидрографической сети. Эта связь может быть использована для уточнения прогноза минимального стока.

• Впервые сформулированы основные положения о механизме влияния ледяного покрова на пространственно-временную взаимосвязь поверхностных и подземных вод и дана качественная оценка возможных предстоящих изменений зимнего стока на перспективу с учетом ослабления регулирующей роли ледяного покрова рек при сохранении современных тенденций изменения климата.

Выполненные исследования расширяют современные представления о формировании стока в речных бассейнах. Подобные исследования не выполнялись ранее и их аналоги в нашей стране и за рубежом отсутствуют.

Практическая ценность работы определяется:

- предложениями по учету влияния температурно-ледового фактора на гидрограф зимнего стока рек;

- результатами, которые позволяют более точно интерпретировать подземное питание рек в гидрологическом обосновании оценки естественных и эксплуатационных ресурсов подземных вод в северных регионах России при решении водохозяйственных задач.

В настоящее время ни одна математическая модель расчета ординат гидрографа речного стока не учитывает роль ледяного покрова в изменение дренирующей способности речной сети. Результаты данной работы показывают одно из направлений совершенствования этих моделей.

Основные защищаемые положения

• Ледяной покров рек влияет на дренирующую способность гидрографической сети в районах с продолжительностью зимнего периода более 4 месяцев.

• Определяющее значение в формировании минимального зимнего стока рек имеет интенсивность ледообразования в первые месяцы зимы.

• Температурно-ледовый фактор оказывает влияние на неравномерность подземного питания рек в разных звеньях гидрографической сети. Апробация работы. Основные результаты докладывались на совещании

по гидрологии Северной Евразии по проекту NASA: «Влияние изменения земной поверхности, климата и водопользования на водный режим Северной Евразии» (2009, СПб) и на Сессиях Ученого совета ГУ «ГГИ». Приведенные в диссертации результаты исследований использовались при оценке возможных изменений водного режима северных рек зимой для оценки выноса загрязнений в Северный Ледовитый океан (pp. Северная Двина, Печора, Обь, Енисей)

Основные положения диссертации изложены в 6 статьях, в том числе две в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из обзора исследований по теме, введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 103 наименований и приложения. Работа содержит 125 страниц печатного текста, 87 рисунков и 10 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, охарактеризована ее научная новизна и практическая значимость, даны сведения о методике и исходных материалах, использованных в работе.

В первой главе выполнен обзор работ, посвященных изучению различных аспектов роли ледяного покрова в формировании зимнего стока рек. Кратко представлены методы и способы исследования этих явлений в историческом аспекте.

Во второй главе приводится анализ изменения метеорологических и гидрологических характеристик зим за многолетний период по бассейнам, расположенным в разных климатических районах - рр. Алдан, Северная Двина, Ловать, Сясь.

В многочисленных публикациях показано, что среднегодовые температуры воздуха возросли. Наиболее значимо повысились зимние температуры воздуха. С 1892 г. по 2008 г. произошло потепление зимних сезонов в некоторых районах России до 2-2,5 °С на фоне почти бестрендовых многолетних колебаний годового количества осадков. Водность большинства рек в выбранных бассейнах в зимний период имеет явную многолетнюю тенденцию к повышению, начиная с 70-х годов прошлого века. Увеличение зимнего стока рек достигает 50% и более по отношению к средним многолетним значениям.

По данным многолетних наблюдений за два периода 1950-1969 гг. и 19701989 гг. выполнено сравнение изменений осадков и зимней температуры воздуха. В исследовании использовался временной интервал от 50-х до 90-х годов, так как он характеризуется относительно «типичными» условиями формирования речного стока в зимний сезон, в отличие от последующих лет до настоящего времени, для которых характерна большая амплитуда колебаний метеорологических параметров в зимний сезон, увеличение частоты и продолжительности оттепелей и т.п. На основе анализа «классических» зим выполнена оценка влияния суровости холодного сезона на зимний сток рек. В период 1970-1989 гг. произошло уменьшение количества атмосферных осадков и потепление зим по сравнению с предшествующим периодом. Различие составило для годовых сумм осадков: по м/ст Новгород- (-38 мм/-6,3%); м/ст Вологда - (-17 мм/-6,2%); м/ст Усть-Мая - (-4 мм/-0,7%); м/ст Санкт-Петербруг -(-Юмм/-3,1%). Средняя температура воздуха за зимние месяцы (ноябрь-март) повсеместно повысилась на 1°С.

На основании проведенного исследования сделан вывод о том, что столь заметное наблюдаемое увеличение водности рек к концу зимы (для рек Северная Двина и Алдан -30%, рек Ловать и Сясь=50-100%) во второй период 1970-89 гг. не связано с осадками, так как их величина в ряде рассматриваемых случаев даже уменьшилась, а первопричиной роста зимнего стока рек в более теплые зимы является уменьшение толщины речного льда и, соответственно, улучшение пропускной способности русел рек, их дренирующей способности.

В результате уменьшения суровости зим изменились сроки и продолжительность ледовых явлений. Заметно уменьшились максимальная толщина ледяного покрова (на 18-20% для рек Алдан и Сев.Двина) и толщина льда в первый месяц зимы (на 12% для бассейнов р.Алдан, на 44% - для р. Ловать, 15-20%- для р. Северная Двина). Анализ многолетней динамики зимнего стока и толщины ледяного покрова показал на их тесную связь.

Третья глава посвящена исследованию регулирующего влияния температурно-ледового фактора на формирование подземного питания рек зимой.

В первом разделе сделан вывод о значительной роли ледяного покрова малых рек в формировании зимнего стока в речном бассейне. Малые реки длиной менее 10 км имеют небольшую глубину 10-40 см. Поэтому ледообразование в руслах с неглубоким эрозионным врезом приводит к быстрому стеснению их живого сечения и, нередко, к перемерзанию в течение первой половины зимы. В начале из общего процесса формирования речного стока в бассейне за счет перемерзания «выключаются» верхние звенья. Изменения на малых реках вызывают цепь изменений на более крупных реках. При уменьшении притока с верхних звеньев речной сети из-за стеснения русла льдом подземное питание нижних звеньев возрастает за счет увеличения уклона подземных вод при падении уровня воды в реке, частично компенсируя в этот период приток воды сверху. Таким образом, происходит сезонное изменение взаимосвязи поверхностных и подземных вод речного бассейна, в результате чего река попеременно работает преимущественно за счет активности то верхних, то нижних звеньев гидрографической сети.

Второй раздел главы посвящен выявлению эмпирических связей между температурно-ледовым фактором и зимним стоком рек на примере бассейна р.Алдан.

Для рек бассейна р. Алдан установлена связь интенсивности истощения стока с интенсивностью нарастания льда. При анализе данных наблюдений за толщиной льда на реках бассейна р.Алдан выявилась устойчивая зависимость интенсивности нарастания толщины льда за зиму (ноябрь-март) от толщины льда в ноябре (Г=0,7). Это свидетельствует том, что на процесс нарастания льда в течение зимы влияют начальные условия ледостава, в том числе и осеннее увлажнение территории. Полученные связи интенсивности нарастания льда в первую половину зимы и средней температуры воздуха ноября при средней по

водности (К, 0и=С>, ои /С? ост срмногол =0.55-0.89, Г=0,84) и многоводной осени (Кокг=0.9-2.21, Г=0,80) учитывают совместное влияние на интенсивность нарастания льда, предзимних запасов воды в бассейне и суровости первого зимнего месяца.

С наступлением зимы по мере установления низких отрицательных температур воздуха и интенсивного промерзания бассейнов северных рек происходит резкое сокращение речного стока. Часть стока затрачивается на образование ледяного покрова.

Интенсивность снижения стока рек зависит от сочетания температурных условий конкретной зимы и предшествующего увлажнения, которые и определяют диапазон колебаний этой характеристики за многолетний период. Чем меньше толщина льда зимой, тем меньше скорость снижения стока при прочих равных условиях. Поэтому в более теплые зимы сток в реках сохраняется более высокий. При этом амплитуда отклонений зимнего стока от среднемноголетнего значения в зависимости от температуры воздуха достигает 100% (рис.1).

Для обобщенной характеристики гидрографа зимнего стока в работе использовано уравнение Буссинеска:

Омес = п-Д (1)

где п - числовой параметр, Т - продолжительность периода истощения, -коэффициент, отражающий интенсивность снижения стока рек.

Выполнена оценка влияния предзимней водности в разные по суровости зимы на интенсивность истощения стока рек, характеризуемой параметром ад уравнения (1). Установлено, что в более холодные зимы предзимнее увлажнение практически не влияет на коэффициент истощения стока, в более теплые зимы есть незначительное увеличение роли предшествующего увлажнения.

I Средняя зимняя температура воздуха,°С

Рисунок - 1 Связь отклонений зимнего стока р.Алдан от среднего многолетнего со средней зимней температурой воздуха

Интенсивность нарастания льда на реках связана с интенсивностью понижения температуры воздуха. Так как в Восточной Сибири в начале зимы в ледяном покрове и наледях начинает аккумулироваться значительное количество речной воды, то в этот период наблюдается наибольшая интенсивность снижения стока в реках, а в бассейнах с малыми запасами подземных вод сток прекращается.

В зимний период условно можно выделить два периода по ходу температуры воздуха. В первый период происходит преимущественно снижение температуры воздуха - период похолодания (ноябрь-январь). В ходе второго наблюдается ее повышение - период потепления (январь-март). Понижение температуры воздуха (Твозя) сопровождается интенсивным ростом толщины льда Нл, а повышение - его замедлением.

Речной сток в фазе похолодания будет иметь иные характеристики, чем на отрезке времени, относящемся к фазе потепления. Для иллюстрации на рис.2 представлена связь интенсивности истощения стока (ад) с средней декадной толщиной льда. Ход интенсивности истощения стока ач в реке согласуется с температурным ходом внутри зимы и при постоянном нарастании толщины льда отражает увеличение ад - при понижении температуры воздуха и уменьшение ас^ - при повышении Твозд.

10

| р.Алдан-с. Охотский перевоз 14000 км'

: ОС о, зима (Х1-Ш) 1971-72г. Iдекадн | 6

4

2 О -2 -4 -6

А период 1.11.71-10,01,72г О период 11.01-30.03.72r.

I 1-

( декаон. О

(см)

20

40

60

80

100

Рисунок - 2 Связь средних декадных значений интенсивности истощения стока с толщиной льда

Как показали многолетние наблюдения на 13 реках бассейна р. Алдан, максимальная интенсивность истощения стока в реках наблюдается в период максимального приращения толщины льда в течение зимы. Установлена связь между интенсивностью истощения стока рек и суммой отрицательных температур воздуха. Температура воздуха является фактором, определяющим нарастание толщины льда, которая, в свою очередь, регулирует истощение речного стока.

В третьем разделе главы рассматривается влияние зимней температуры воздуха на уровенный режим р.Луги. Зимний сток может быть охарактеризован как расходами воды, так и уровнями воды в русле, поскольку колебания уровня воды в реке зависят от режима стока и ледообразования в русле. По р. Луге на основе изложенных выше принципов деления зимы на периоды выполнен анализ влияния температур воздуха на изменения уровня воды в русле для зимы 1978-79гг (рис.3).

В разделе прослеживаются тенденции изменения уровня воды идентичные стоку. Показано, что во второй половине зимы в значительно меньшей степени происходит снижение уровня воды, чем в первой. Отмечается устойчивая тенденция понижения уровня воды только при понижении температуры

воздуха, что связано с нарастанием льда, которое имеет наибольшую интенсивность в первой половине зимы.

...................................................................... -1ГЛ Н.см .......

• • *

--Г Л- Аг №Г ~

--1--Т-Т--№6-

-40 -30 -20 -10 0 10

Твозд.°С ~__» 22.Х1-31ХП.78 |

Рисунок - 3 Связь ежедневных уровней воды и температуры воздуха для зимы 1978-79гг по р.Луга-с.Куровицы

Четвертый раздел посвящен оценке влияния температурно-ледового фактора на неравномерность формирования зимнего стока в гидрографической сети.

Выполнено сопоставление ежедневных расходов воды в разных звеньях гидрографической сети в период ледостава при соответствующих им одинаковых уровнях воды за теплую и холодную зимы для рек бассейна Северной Двины. В результате установлено, что в более холодную зиму верхняя часть речного бассейна участвует в стоке нижнего течения рек менее активно, чем в теплую зиму (рис.4).

Выполнен сравнительный анализ стока рек бассейнов Северной Двины, Ловати и Оки в теплые и холодные зимы при одинаковой предзимней водности. Он показал, что на изменение стока по длине рек оказывает влияние не только общий зимний температурный фон, но и внутризимние колебания температуры

-300

ДО%

Рисунок 4 - Разница (АС)) в зимнем стоке рек с различными

площадями водосборов в холодную (1975-76 гг) и теплую (1960-61гг) зимы.

воздуха. При мягком затяжном начале зимы успевает стечь больше воды, грунтовые воды и верховодка срабатываются интенсивнее, что в дальнейшем отражается на увеличении разницы между ноябрьскими и февральскими расходами воды на малых реках, так как их истощение к концу зимы будет больше, чем при более холодном начале зимнего сезона

Результаты исследований показали, что в изучаемых речных бассейнах с 1970-80-х годов происходит увеличение вклада верхних звеньев (малых рек) в формирование зимнего речного стока. Этот процесс имеет неравномерный пространственно-временной характер, так как во многом определяется и местными климатическими условиями, в которых находится речной бассейн.

В четвертой главе приводятся результаты изучения формирования зимнего стока рек в бассейне Северной Двины по схеме, обобщающей методы исследований и выводы предыдущих глав диссертации. На примере рек бассейнов р. Ловать и р. Сясь была выполнена проверка наличия основных зависимостей, установленных для Северной Двины.

В первом разделе главы выполнен анализ кривых истощения стока рек. Бассейн р.Северная Двина (без басс.р.Вычегда) был разделен на четыре части по площадям водосборов: Б1<255 км2; Б2=500-1500 км2 ; РЗ=2000-8000 км2; Р4=13000-35000 км2.

Для изучения динамики снижения запасов воды в речных бассейнах ежегодные кривые истощения стока за период ноябрь-февраль осреднялись в типовые кривые снижения расходов воды за конкретную зиму для каждой градации площадей. Полученные кривые служат показателем сработки за зиму водоносных горизонтов, дренируемых реками с различной площадью водосбора. В результате выполненных расчетов по каждой группе рек выявлена нелинейная связь интенсивности снижения расходов воды крупных рек от

Рисунок - 5 Связь интенсивности истощения стока рек нижних звеньев и верхнего звена

Связь на рисунке 5 отражает схему начальной и конечной стадий формирования стока в бассейне в пространственном (от верховий до низовий) и временном (снижение стока рек с ноября по февраль за многолетний период) разрезах, в то же время являясь отражением динамики изменения зимнего стока рек под влиянием метеорологических факторов. Максимальные значения а<2 соответствуют маловодным и холодным зимам, а минимальные - многоводным и теплым.

Полученные результаты подтверждают существенную роль малых рек в процессе формирования стока в общем речном бассейне и подчиненность нижних звеньев речной сети верхним. Поэтому дальнейшие исследования проводились для градации рек с малыми водосборными площадями, как наиболее «чувствительных» к ледовому режиму.

Второй раздел главы посвящен описанию результатов исследования изменения зимнего стока под влиянием метеофакторов в начале зимы. Установлены два типа истощения стока малых рек по толщине речного льда в первый холодный месяц.

Первый тип характерен для быстрого наступления холодов в начале зимы и образованием ледяного покрова к концу месяца толщиной Нноя больше 7см. В этих условиях переходный период будет коротким и реки довольно быстро перестраиваются с режима открытого русла на режим закрытого ледоставом русла.

Второй тип (медленный), при Н„оя меньше 7см, служит показателем более мягких начальных зимний условий, неустойчивого ледостава, затянувшегося переходного межсезонного периода.

Для бассейна р.Северная Двина была получена серия кривых за многолетний период, подтверждающих зависимость истощения стока малых рек от среднезимней температуры воздуха и среднемесячной толщины речного льда в феврале (рис.6). Величина Кыес характеризует собой снижение стока рек для каждого зимнего месяца относительно ноября. В менее суровые зимы происходит уменьшение толщины речного льда и увеличение питания рек. Так, например, относительно ноября снижение речного стока к концу зимы составило: при Тсрз1М= (-5)-(-8)°С - 53%; при Тсрзим- (-11)-(-14)°С - 78%, т.е. объемы питания рек в мягкую зимы были на 25% больше. Различие в стоке в конце очень теплой зимы по сравнению с самой холодной может составлять более 200%.

Кмес

Нлед.фев.=35см;Тср.зим=(-5)-(-8)С Шедфев.-л9см;Тср.зим=(-8)-(-9)С Нлед.фев.=43см,Тср.зим=(-9)-(-11)С Нлед=45см;Тср.зим=(-11)-(-14)С

II Месяцы

Рисунок - 6 Гидрографы стока рек Северной Двины (Р<255 км2) для различных темнературно-ледовых условий зимы

В третьем разделе главы приведены результаты исследования влияния типов замерзания на зимний сток малых рек. Установлена связь интенсивности истощения стока малых рек от интенсивности нарастания льда за периоды ноябрь-февраль и декабрь-февраль, учитывающая тип замерзания реки. Графики связи иллюстрируют смену неустойчивой фазы (рис.7а) на устойчивую при более четком разделении по типу замерзания рек (рис.76) с учетом толщины льда в декабре.

о»

С_'«_

|01ня-в

9 НпХ1<7сМ »НпЯ>7см

0,0 -0.20 -0.4 -0.6 •0,6 -1.0 -1.2 -1.4 -1.6 -1.8

0.6 0 0,8-«-Щ

-»¡¡—5--1

о НлЯ<20си « НлХЗ|>20см

а) б)

Рисунок- 7 Связь интенсивности истощения стока рек за периоды: а) ноябрь-февраль; б) декабрь-февраль

Результаты исследований показывают тесную связь ледового фактора с условиями формирования зимнего стока в речном бассейне. Интенсивность роста толщины льда ан оказывает влияние на режим истощения стока aq малых рек, который обуславливает величину снижения стока к концу зимы в нижних звеньях речной сети.

Обобщая выводы выполненного анализа и основываясь на установленных зависимостях, в четвертом разделе предлагаются две расчетные схемы зимнего стока - для быстрого и медленного типов замерзания рек бассейна Северной Двины. Они основаны на определении интенсивности истощения зимнего стока, являющейся результатом взаимодействия водности и температурно-ледового фактора, и вычислении уменьшения стока с ноября к концу зимы.

В пятой главе рассматривается процесс взаимодействия поверхностных и подземных вод в зимний период.

Речной сток в зимний период формируется преимущественно подземными водами и зависит от условий их дренирования руслами. С формированием ледяного покрова дренирующая способность русел рек уменьшается.

Основное отличие взаимодействия поверхностных и подземных вод зимнего периода от летнего для малых рек состоит в следующем. В летний период подземные воды разгружаются в малые реки преимущественно по нисходящему типу. В зимний период этот тип взаимосвязи на равнинных реках может измениться на подпорный в результате нарастания льда или полного перемерзания водотока, затрудняющих разгрузку подземных вод в реки. Снижение подземного питания малых рек соответственно уменьшает приток воды сверху к большим рекам. Уровень воды в них понижается, увеличивается напор разгружаемых в них подземных вод и , как следствие, возрастает их разгрузка в реки.. И таким образом ледяной покров малых рек регулирует участие различных водоносных горизонтов в формировании зимнего стока рек.

Уменьшение суровости зим, которое наблюдается в последние два десятилетия, вызывает ослабление влияния ледяного покрова на зимний

речной сток. Оно проявляется в улучшении дренирующей и пропускной способности рек и уменьшении объемов воды, затрачиваемой на образование льда. Улучшаются условия дренирования реками грунтовых вод и верховодки. При относительно неизменных годовых осадках происходит большая сработка запасов подземных вод в речных бассейнах, чем это было ранее. Причем, больше это касается малых рек, сток которых более чувствителен к изменениям толщины ледяного покрова. Эти процессы имеют накопительный эффект и проявляются через многолетнее регулирование водообмена в речном бассейне. Изменение при длительном потеплении зим сложившейся десятилетиями разгрузки подземных вод в речных бассейнах может приводить постепенно к таким негативным последствиям, как подтопление одних территорий и снижение водных ресурсов в других. Поэтому рассмотренное «криогенное» регулирование стока необходимо учитывать в гидрологических расчетах и прогнозах. Температурно-ледовый фактор увеличивает размеры вариации подземного стока, обеспечивающего питание рек в зимний период, регулирует процесс водообмена на отдельных участках и между верхними и нижними частями речного бассейна, увеличивает или уменьшает долю вклада зимнего стока рек в годовой. Полученные результаты исследований показывают, что при гидрологическом обосновании региональной оценки естественных ресурсов подземных вод необходимо учитывать то, что в зависимости от ледового режима минимальный расход воды в реке может быть сформирован в большей мере за счет верхних водоносных горизонтов в теплую зиму, или нижних - вхолодную.

Заключение

Основной результат оценки стокорегулирующей роли ледяного покрова заключается в том, что он оказывает более существенное влияние на формирование зимнего стока рек, чем было принято считать прежде. 1. Ледяной покров, являясь климатическим индикатором суровости зимы, влияет на условия подземного питания рек.

2. Установлено, что наибольшее влияние льда на зимний режим рек наблюдается в первый зимний месяц. Поэтому по интенсивности нарастания льда приняты два типа замерзания (быстрое и медленное), которые определяют темпы перераспределения воды между верхними и нижними частями гидрографической сети и долю снижения стока рек к концу зимы. Вклад быстрого типа замерзания в уменьшение стока как малых, так и более крупных рек больше, чем при медленном типе.

3. При исследовании процесса влияния температурно-ледового фактора на речной сток следует делить зиму на два внутризимних периода - период похолодания и период потепления; изменения водного и ледового режимов рек во второй половине зимы будут результатом процессов, произошедших в первую половину зимнего периода.

4. Установлено, что ледяной покров существенно изменяет дренирующую способность малых рек и является мощным регулятором водообмена рек и подземных водоносных горизонтов, дренируемых гидрографической сетью.

Результаты исследований показывают на необходимость учета в гидрологических расчетах и прогнозах регулирующего влияния ледяного покрова рек на формирование зимнего речного стока, являющегося во многих районах России лимитирующим фактором социально-экономического развития. Также полученные результаты исследований необходимо учитывать при интерпретации минимальных расходов воды, как объективных показателей естественных и эксплуатационных ресурсов подземных вод. Неучет снижения зимнего стока за счет формирования ледяного покрова может привести к существенному занижению оценки этих ресурсов.

Список статей по теме диссертации.

1. О расчете минимального зимнего стока озерных рек. //Сборник работ по гидрологии.СПб.: Гидрометеоиздат, 2004, №27, с.147-153 (в соавторстве с Марковым М.Л.)

2. Пространственно-временная динамика водообмена рек и подземных водоносных горизонтов. Труды VI Всероссийского гидрол. съезда. М.: Метеоагенство Росгидромета 2006, с.236-239 (в соавторстве с Марковым M.JL, Завилейским C.B., Маруничем C.B.)

3. О регулирующей роли ледяного покрова рек в водном режиме территорий. //Кн. «Водохозяйственные проблемы и рациональное природопользование». Часть 1. Водохозяйственные проблемы. //Мат. всеросс. науч,-практ.конференции 13-15 мая 2008. Оренбург-Пермь: Пермский гос.университет, 2008, с.193-198. (в соавторстве с Марковым M.JI.)

4. О гидрологическом аспекте сохранения и развития особо охраняемых природных территорий в северных районах России. // Доклады Третьей международной конференции «Особо охраняемые природные территории»,-СПб.: 2008,с.68-73 (в соавторстве с Марковым М.Л.)

5. Влияние температуры воздуха на зимний сток рек (на примере бассейна р.Алдан). // «Метеорология и гидрология», 2009, №9, с.92- 99.

6. Участие различных звеньев речной сети в формировании зимнего стока рек. Принята в печать журналом «Метеорология и гидрология» в 2010г.

Объем: 1,0 п.л. Формат 60x90/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Тираж: 100 экз. Заказ Ха 565 Отпечатано в типографии ООО «Копи-Р Групп», СПб, пер. Гривцова, 1/64 Тел,: 314-05-14

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Гуревич, Елена Витальевна

Введение::.;.

ГЛАВА 1 Обзор ранее выполненных исследований по проблеме.„

ГЛАВА 2 Общая характеристика изменений ледового и водного режима в северных районах России.

2.1 Сравнительный анализ метеоусловий в разных регионах.

2.2 Краткая характеристика изменений ледового и водного режимов рек.

ГЛАВА 3 Регулирующее влияние температурно-ледового фактора на формирование подземного петания рек зимой

3.1. Роль ледяного покрова малых рек в формировании стока в речном бассейне. -. .„.

3.2' Ледяной покров и зимний сток рек в бассейне р.Алдан.

3.3 Влияние температуры воздуха науровенныйрежим напримере ррЛуги).:,.

3.4 Влияние температурно-ледового фактора на неравномерность вклада различных звеньев речной сети в формирование зимнего стока в речном бассейне.

Глава 4 Условий формирования зимнего стока рек.

4 . Г Анализ кривых истощения стока рек в зиштй период.

4.2 Изменение зимнего стока под влиянием метеофакторов.

4.2.1 Предшествующее,увлажнение.

4.2.2 Влияние суровости зимы на формирование стока малых рек к.

4.3 Типы замерзания и зимний сток малых рек.

4.4Схема прогноза^имнего^етока^рек для рек бассейна^Неверной^ Двины. „.

Глава 5 Взаимодействие поверхностных и подземных вод в зимний период:.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Влияние ледяного покрова на взаимодействие поверхностных и подземных вод"

Наиболее чувствительными к произошедшему за последние два десятилетия потеплению климата оказались гидрологические характеристики зимнего сезона - зимний сток и ледовый режим рек [7, 17, 18, 23, 25, 29, 40, 56, 88, 90, 95-103]. Уже признанным фактом является то, что со второй половины 70-х годов прошлого столетия и по настоящее время происходит увеличение зимнего стока рек России. В некоторых районах оно достигает 50% и более по отношению к средним многолетним значениям. Проблема увеличения зимнего стока рек России за последние два десятилетия привлекает к себе все больше внимания. Это объясняется тем, что характеристики зимнего стока лимитируют водос потребление и имеют важнейшее значение при водохозяйственном и строительном проектировании. Рациональное использование ресурсов поверхностных и подземных вод невозможно без учета их взаимосвязи« и ее пространственно-временных изменений под влиянием современного потепления зим. Природа же этих изменений для периода ледостава на реках до сих пор не изучена. Для России, как и для других северных стран, эти процессы являются значимыми, так как в морозный период длительностью 4-6 и более месяцев реки покрываются мощным ледяным покровом, большинство малых рек, а в крио-литозоне нередко и средние - перемерзает.

Целью работы является оценка влияния ледяного покрова на подземное питание и зимний сток рек. При достижении этой цели решались следующие задачи:

• анализ гидрометеорологических условий с целью выявления основных стокоформирующих факторов зимнего стока рек;

• исследование вклада разных звеньев речной сети в формирование зимнего стока в речном бассейне с учетом суровости зим;

• оценка влияния ледяного покрова рек на минимальный зимний сток.

С научной точки зрения, актуальность выбранной темы определяется тем, что мало исследована генетическая сторона вопроса, раскрывающая механизм формирования зимнего стока под комплексным влиянием увлажненности водосборов, потерь стока рек на ледообразование, особенностей зимнего дренирования реками подземных водоносных горизонтов. Важно знать и раскрыть причины колебания стока рек и' изменения условий подземного питания рек в результате потепления или похолодания зим. Подобные исследования необходимы для более глубокого познания процессов формирования и взаимодействия поверхностных и подземных вод.

С практической точки зрения, необходимо усовершенствование методов прогнозной оценки естественных ресурсов подземных вод для питьевого и хозяйственного водоснабжения. Считается, что минимальный сток рек является объективной характеристикой естественных ресурсов подземных вод. Остается ли он таковой при образовании мощного ледяного» покрова, затрудняющего движение воды в реках и, соответственно, изменяющей его дренирующую способность?

Методы исследований. В данной работе использовался комплексный анализ гидрометеорологических условий формирования зимнего стока рек в различных по природным условиям районах России. При этом учитывалось, что процесс формирования стока неоднороден в разных звеньях гидрографической сети. На основе данных наблюдений на сети Росгидромета установлены эмпирические связи минимального зимнего стока с основными стокоформи-рующими факторами и, в частности с толщиной льда.

Исходная информация: среднемесячные значения расходов воды и толщины речного льда с общим периодом наблюдений 1958-2005гг, температуры воздуха за период 1891-2007гг, а также суточные и декадные данные за отдельные годы.

Исследования выполнены для рек Северного края, Сибири, Европейской части территории России: Исследования выполнены для разных речных бассейнов: Северной Двины (29 водпостов), Алдана (12 водпостовпостов),. Луги (1 водпост), Ловати (10 водпостов), Сяси (9 водпостов), Полы (6 водпостов), Оки (37 водпостов), Трубежи (1 водпост), Воркутинки (1 водпост).

Научная новизна работы состоит в следующем.

• Установлено регулирующее влияние ледяного покрова в районах с продолжительной зимой на дренирующую способность гидрографической сети.

• Выявлена связь интенсивности нарастания льда в течение зимы с формой гидрографа зимнего стока в разных звеньях гидрографической сети. Эта связь может быть использована для уточнения прогноза минимального стока.

• Впервые сформулированы основные положения о механизме влияния ледяного покрова на пространственно-временную взаимосвязь поверхностных и подземных вод и дана качественная оценка возможных предстоящих изменений зимнего стока на перспективу с учетом ослабления регулирующей роли ледяного покрова рек при сохранении современных тенденций изменения климата.

Основные защищаемые положения

• Ледяной покров рек влияет на дренирующую способность гидрографической сети в районах с продолжительностью зимнего периода более 4 месяцев.

• Определяющее значение в формировании минимального зимнего стока рек имеет интенсивность ледообразования в первые месяцы зимы.

• Температурно-ледовый фактор оказывает влияние на неравномерность подземного питания рек в разных звеньях гидрографической сети.

Полученные в диссертации результаты исследований и практические рекомендации по оценке роли ледяного покрова в формировании зимнего стока рек, взаимодействии речного стока и подземных вод с учетом суровости зим позволяют предложить методы прогноза и расчета зимнего стока в условиях происходящих и ожидаемых изменений климата. Выявленные физические закономерности обусловленности ледообразования и зимнего стока рек дают возможность более надежно и объективно учитывать особенности процессов взаимодействия поверхностных и подземных вод при математическом моделировании процессов формирования зимнего стока рек.

Результаты выполненных исследований показывают недооценную роль ледяного покрова, как временного (сезонного) климатического индикатора суровости зим, и имеют важное значение в изучении взаимодействия поверхностных и подземных вод для оценки возможных изменений водного режима речных бассейнов на фоне многолетнего потепления зимних сезонов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Гуревич, Елена Витальевна, Санкт-Петербург

1. Агафонова С.А., Фролова Н.Л. Особенности ледового режима рек бассейна Северной Двины.// Водные ресурсы, 2007, т.34, №2, с.141-149.

2. Алексеев В.Р. Криология Сибири. Новосибирск: «Гео», 2008, -483 с.

3. Алексеев Г.А. О кривых истощения стока.// Метеорология и гидрология,1956, №10, с.41-45.

4. Аминева В.Я. Исследования и расчет нарастания ледяного покрова на реках. //Автореф.дис.канд.геогр.наук. М.:, 1976, -19 с.

5. Анисимов O.A., Лобанов В.А., Ренева С.А. Анализ изменений температуры воздуха на территории России и эмпирический прогноз на первую четверь XXI века. //Метеорология и гидрология, 2007, №10, с.20-30.

6. Аржакова С.К. Зимний сток рек криолитозоны России. СПб.:Изд-во РГГМУ, 2001,-208 с.

7. Бабинец А., Лясковский Ю.В. Метод оценки ресурсов подземных вод с учетом потерь на ледообразование.//Доклады АН УССР, 1978, №6, с.483-485.

8. Барисас А.Ю. Криогенный минимум стока. //Труды V Всесоюзного гидрологического съезда. /Теория и методы гидрологических расчетов. — Л.: Гидрометеоиздат, 1989, с.475-478.

9. Белоконь П.Н. Инженерная гидравлика потока под ледяным покровом. М.Л.: Госэнергоиздат, 1940, -160с.

10. Бибикова Е.С. Об использовании данных кадастра наледей для анализа стока некоторых рек Северо-Востока СССР.//Тр.ЦИП, 1964, вып. 129, с.43-50.

11. Близняк Е.В. Река Енисей от Красноярска до Енисейска. Ч.П: Зимнее состояние реки. Спб.: 1916,-79с.

12. Бузин В.А. Заторы льда и.заторные наводнения на реках. СП61: Гидрометеоиздат, 2004, -203с.

13. Быдин Ф.И: Зимний режим рек и методы его изучения. Исследования* рек СССР. Л.: Изд.ГГИ, 1933,-237с.

14. Владимиров А.М: Особенности формирования и расчет минимального стока малых рек СССР: //Тр.ГГИ, 1966;.вып. 133, с.148-175.

15. Воскресенский К.П. Опыт разработки методики прогнозов меженного^ режима рек Европейской.части СССРг//Тр.ГТИ, 1940, вып.10, с.136-164.

16. Водные ресурсы России и их использование. //Под ред.проф. Шикломанова ША., Спб: ГШ, 2008; -600 с.

17. Гидрологические ежегодники. Т.1 Бассейн Балтийского моря, вып. 0-3 БассейныФинского и Рижского заливов Балтийского моря от гос. границы с Финляндией до северного водораздела р.Салаца, Л.: Гидрометеоиздат, 1954-88 гг.

18. Гидрологические ежегодники. Т. 8 Бассейны морей Лаптевых, ВосточноСибирского, Чукотского. Вып.0-7 Бассейны морей Лаптевых и ВосточноСибирского до р.Колыма.Якутск: 1951-92гг.

19. Гинзбург Б. М: Влияние температуры поверхности океанов на сроки замерзания и вскрытия рек. СПб;: Гидрометеоиздат,.2005, -100с.

20. Гинзбург Б. М., Солдатова И.И. Многолетняя изменчивость сроков-ледовых явлений на реках как индикатор колебаний климата переходных сезонов. //Метеорология и гидрология, 1997, №11, с.99-107.

21. Гуревич Е.В., Марков M.JL О гидрологическом аспекте сохранения и развития особо охраняемых природных территорий в северных районах России. //Доклады Третьей международной конференции «Особо охраняемые природные территории». СПб.: 2008, с.68-73.

22. Гуревич Е.В. Влияние температуры воздуха на зимний сток рек (на примере бассейна р.Алдан). // Метеорология и гидрология, 2009 , с.92-99.

23. Гуревич М.И. Вычисление декадного стока средних и больших рек по стоку малых. //Тр.ГГИ, 1967, вып. 138, с.76-94.

24. Данные по температуре воздуха и осадкам Электронный ресурс. — Режим доступа: http://meteo.ru/climate/sp clim.php. — Загл. с экрана.

25. Дейкин Б.Н:, Марков M.JI. Расчет запасов воды в ледяном-покрове рек и наледях для оценки подземных вод в центральных районах зоны БАМ. Иркутск: Гляциологические исследования Сибири, 1985, с.92-101.

26. Донченко Р.В. Ледовый режим рек СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1987, -246 с.

27. Ефимова H.A., Строкина Л.А. Эмпирические оценки изменений климата на континентах северного полушария в конце XX века.// Кн. Изменения климата и их последствия. СПб.: «Наука», 2002, с.93-104.

28. Змиева Е.С. Расчет и прогноз гидрографа половодья большой реки по1 стоку малых рек. //Тр.ЛГМИ, 1968, вып.ЗЗ, с.3-25.

29. Иванов А.И. О связи сока со структурой речной сети. //География и природные ресурсы, №3, 1986,с.155-158.

30. Калинин Г.П. К анализу методов расчета русловых запасов и притокаводы в речную сеть. //Тр.ЦИП, 1963, вып.117, с.3-18.

31. Карасев И.Ф. Методы.оценки точности гидрометрического учета стока. //Тр.ГГИ, 1976, вып.234, с.52-71.

32. Ковалев JI.M. Расчеты зимнего стока рек с ледяным покровом. МЛ.:, Госэнергоиздат, 1950,-104 с.

33. Колупайло С.И. Учет стока р.Неман за 1812-1932 годы.//Сб. «IV гидрологическая конференция Балтийских страп».-Л.: Изд.ГГИ, 1933.

34. Комаров В-Д. Методы краткосрочных прогнозов появления сала и установление ледостава на реках бассейна р. Волги выше устья р.Камы. //Тр.ЦИП, 1947, вып.2 (29), с.25-36.

35. Комлев A.M. О сезонной и многолетней зарегулированности стока горных рек Алтая (на примере бассейна р.Катути).// Кн. :Водные ресурсы Западной Сибири, Новосибирск: Зап.-Сиб; кн.изд-во, 1964, с.З1-38.

36. Кононова Н:К. Изменение характера циркуляции атмосферы в последние десятилетия как фактор изменения климатических и ледовых условий Арктики: Материалы, гляциологических исследований, 2006, вып. 100, с. 191 -199.

37. Кравченко В.В. Роль наледей в формировании зимнего речного стока и ледяного покрова рек западной части зоны БАМа. //Тр.ГТИ, 1986, вып.312. с.34-84. .

38. Кравченко В.В., Гизетдинов A.M. Расчет зимнего стока криолитозоны на основе восстановления его гидрографа. //Tp.i I И, 1991, вып.З55, с.41-60.

39. Кравченко В.В;, Черных O.A. Роль ледяного покрова в формировании зимнего стока рек Забайкалья. Иркутск: Гляциологические исследования Сибири, 1983, с.73-91. .

40. Кравченко В.В., Гизетдинов А.М., Черных O.A. Наледные системы речных бассейнов как результат взаимодействия поверхностных и подземных вод.//Кн. Проблемы наледеведения. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1991 с.66-76.

41. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф., Российский К.И. Зимний термическийрежим водохранилищ^ рек й каналов. М.: Госэнергоиздат, 1954, -155с.

42. Куделин .Б.И: Гидрогеологический анализ и методы определения подземного питания рек. //Труды лаборатории гидрогеол. проблем им Ф.П. Саваренского. М.: Изд-во Ан СССР, 1949, т.5 179 с.

43. Куделин Б.И. Принципы региональной оценки естественный ресурсов подземных вод. М!::Изд-во МГУ, i960; 343*с.

44. Левин А.Г., Савченко В.М. Ледниковое и наледное питание рек Северо-Востока СССР. «Колыма», 1959, №4, с.39-451

45. Лифшиц В:М:, Соколов Б.Л. Наледное регулирование подземного стока рек. //ТрТТИ; 1967, вып.139; с. 180-205;

46. Лоттер Г.К. Влияние условий ледообразования и толщины льда на расчет деривационных каналов: //Изв.НИИГ, №7. Л.: Энергоиздаг, 1932.

47. Марков МЛ. Аккумуляция воды в руслах перемерзающих рек. //Тр.ГГИ, 1991 , вып. 355, с.77-84.

48. Марков М.Л. Роль криогенного барража в формировагши стока рек районов многолетней мерзлоты. //Метеорология и. гидрология; 1994; №2, с.98-104

49. Марков М.Л. Пространственно-временная динамика, взаимосвязи . поверхностных и подземных вод. //Сборник по гидрологии 2002, №25, вып.25, с.90-104.

50. МуращенковаН;В: К вопросу о многолетних колебаниях речного стока: //Мат.международной научно-практической конференции. -М: Гос.университет природообустройства, 2008, с.256-262.

51. Наставлениягидрометеорологическим станциям«и постам. Л.: Гидрометеоиздат, 1958, вып.6, часть 3, с.107-198.

52. Нежиховский P.A. Русловая сеть бассейна и процесс формирования воды. -Л:: Гидрометеоиздат, 1971,- 476 с.

53. Норватов A.M. Географическоераспространение промерзания и пересыхания рек СССР;//ТрШГИ-1950; вышб, с.55-81.60.* Огиевский? A.BI Гидрология- сушш М:: Госэнергоиздат, 1951, -515 с.

54. ПановБЛ Зимний режим рею GCCP: Л Изд-во ЛГУ, 1960; -240с.

55. Нехович ^.И- Основы ледотермики:ЛпЭнергоатомиздат, 19831 -199 с.

56. Пиотрович ВВ. Расчет толщины ледяного покрова на водохранилищах по метеорологическим элементам. Л.: Гидрометеоиздат, 1968;, -185 с.

57. Пономарев В.П. Подземное питание горных рек юга Дальнего Востока.-//Тр.ГГИ« 1979; вып.272, с. 161-203^65; Попов О.В. Подземное питание рек. Л:: Гидрометеоиздат, 1968. -291 с.

58. Ресурсы поверхностных вод СССР. Л: Гидрометеоиздат, 1972, 663с.

59. Ржаницын Hi А. Морфологические и гидрологические закономерности строения речной сети. Л.: Гидрометеоиздат, 1960;-238 с.

60. Руководство -по гидрологическим прогнозам. Вып.З. Прогноз ледовых явлений на реках и водохранилищах. Л.: Гидрометеоиздат, 1989, -167 с.

61. Рымпга В.А. Ледовые исследования на реках и водохранилищах. Л.: Гидрометеоиздат, 1959. -192с.

62. Рымша В! А., Донченко Р.В! Метод расчета условий образования! внутриводного льда. //Тр.ГГИ, вып.93, с.52-63.

63. РымшаВ.А., Донченко Р.В. Исследования и расчеты замерзания рек и водохранилищ.//Тр.ГГИ, 1965, вып. 129,с.3-18.

64. Симонов Ю.А., Христофоров A.B. Анализ многолетних колебаний стока рек бассейна Северного Ледовитого океана. //Вод.ресурсы, 2005vt.32, №6, с.645-652.

65. Синотин В.И. О гидравлическом расчете потока в период движения в нем льда. М: Гидрометеоиздат, 1967, №9, с.70-73

66. Соколов Б.Л. Использование кривых спада при анализе условий формирования и расчетах подземного стока в реки. //Тр.ГТИ, 1974, вып.213, с. 152-170.

67. Соколов Б.Л. Влияние наледей на речной и подземный сток. //Труды ГГИ, 1972, вып. 167, с.66-78.

68. Соколов Б.Л. Особенности взаимосвязи поверхностных и подземных вод на территории многолетней мерзлоты. //Труды IV Всесоюзного . гидрологического съезда. Том 8. Л: Гидрометеоиздат, 1976, с.147-153.

69. Соколов Б.Л. Стокоформирующая роль наледей. //Вод.ресурсы, №1, 1986, с.3-14.

70. Соколов Б.Л., Любимов Г.А. Ледяной покров и зимний сток рек восточной части БАМа. // Тр.ГТИ, 1986, вып.312, с.11-33.

71. Соколов Б.Л., Марков М.Л. Определение подземного питания рек с учетом особенностей взаимосвязи поверхностных и подземных вод в русловой сети бассейна. //Сборник по гидрологии, 2000, вып.24, с. 11-24.

72. Соколов Б.Л., Черная Ф.Ф. Оценка ежегодных потерь зимнего стока на образование речных наледей и речного льда (на примере рек Северо-Востока СССР). //Тр.ГГИ, 1984, вып.300,с.50-61.

73. Соколов H.H. Водный режим рек Волжского бассейна. Казань: Центральное управление транспорта, 1923.

74. Соколовский Д.Л., Стабриков В.К. Методы учета зимнего стока реки Волги. М.Л.: ОНТИ, 1935.

75. Толстихин О.Н. Приток воды от наледей в бассейн р.Индигирки. // Метеорология и гидрология, 1966, №9, с. 17-22.

76. Чечкин С.А. О расчетах водных и тепловых характеристик замерзших болот. //Метеорология и гидрология, 1962, №2, с.33-35.

77. Чижов А.Н. Формирование ледяного покрова и пространственное распределение его толщины. Л: Гидрометеоиздат, 1990,-126с.

78. Чижов А.Н. О расчетах ледяного покрова на реках и водохранилищах. //Тр. ГГИ, 1980, вып.270, с.40-55.

79. Чижов А.Н. Исследования механизма наледных явлений на реках. //Тр.ГГИ, 1982, вып.287, с.15-32.

80. Шаночкин С.В. Оценка изменений сроков основных фаз ледового режима в связи с изменением климата.// Тр.ГГИ, 1991, вып.354, с.69-74

81. Шикломанов И.А., Георгиевский В.Ю. Влияние антропогенный изменений климата на гирологический режим и водные ресурсы.// Кн. Изменения климата и их последствия. СПб: «Наука», 2002, с. 152-164.

82. Шикломанов И.А., Шикломанов А.И. Изменения климата и динамика притока речных вод в Северный Ледовитый океан.// Водные ресурсы, том 30, №6, 2003. С. 645-654.

83. Шостакович В.Б. Вскрытие и замерзание вод в Азиатской России. //Известия Восточно-Сибирского отделения РГО, 1906, т.37, -179с.

84. Шуляковский А.Г. К методике расчета толщины ледяного покрова на водохранилище //Тр.Гидрометцентра СССР, 1972, вып.112, с.50-63.

85. ЮницынаВ.П. Опыт оценки процесса берегового регулирования речного стока в бассейне р.Северского Донца. // Сборник работ по гидрологии. Л: Гидрометеоиздат, 1968, №8, с. 122-130.

86. Якимова С.В. Сезонные прогнозы экстремальных уровней грунтовых вод. //Вод.ресурсы, 2005, т.32, № 5.С.539-545.

87. Berezovskaya, S., D. Yang, and L. Hinzman (2005), Long-term annual water balance analysis of the Lena river, Global Planet. Change, 48, p.84- 95.

88. Ghanbari R. Coherence between lake ice cover, local climate and teleconnections (Lake Mendota, Wisconsin). J. of Hydrology 374 (2009), p. 282-293.

89. Daniel White et al. The arctic freshwater system: Changes and impacts. Электронный ресурс. J. Geophys. Res, VOL. 112, G04S54, 2007. -Режим доступа: http://www.whoi.eduyscience/PO/people/fstraneo/pdfs/white.pdf. -Загл. с экрана.

90. Dudley R.W, Hodgkins G.A. Trends in Streamflow, River Ice, and Snowpack for Coastal River Basins in Maine During the 20th Century. Электронныйресурс. 2002. -Режим доступа: http://me.water.usgs.gov/reports/wrir02-4245.pdf. Загл. с экрана.

91. Duguay, C.R., Prowse, T.D., Bonsai, B.R., Brown, R.D., Lacroix, M.P., Menard, P., 2006. Recent trends in Canadian lake ice cover. Hydrological Processes 20, p.781-801.