CC BY
43
УДК 631.6
ДИНАМИКА СТОКА МАЛЫХ РЕК DYNAMICS OF SMALL RIVERS SEWER
Шурыгин С.Г. (Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, г. Санкт-Петербург, РФ)
Shurygin S.G.
(St.Petersburg SFTU named after S.M. Kirov, St. Pet., Russia)
Рассмотрены вопросы изменения расхода воды в малых реках. Изучена динамика стока в реке Лустовке.
The matters of change of water flow in small rivers are investigated. The dynamics of flow in Lustovka river is studied.
Ключевые слова: Слой стока, осадки, питание рек, расход воды
Key words: the runoff layer, precipitation, feeding of rivers, water consumption
Сток является одной из главных составляющих частей водного баланса. Исследования влияния осушения лесных земель на речной сток [1, 3, 4, 6] показывают о выравнивании внутригодового распределения стока, увеличение летнего стока и об улучшении питания малых рек в меженный период. В условиях изменения климата и полноводности рек, важно изучать сток малых лесных рек, так как они влияют на полноводность больших судоходных рек нашей страны.
Исследования проводились по стандартным методикам круглогодично на водосборе реки Лустовки в Ленинградской области на гидрометеорологическом посту «Малиновского стационара» [2]. Водосборная площадь реки до поста 21000 га, около 20 % площади занимают осушенные покрытые лесом верховые и переходные болота, ширина реки 2 - 7 м, длина реки около 25 км.
Данная река имеет преимущественно атмосферное водное питание, а значит, отличается изменчивостью во времени и сток главным образом зависит от климатических факторов. Лустовка вытекает из Кауштинского болота и впадает в реку Тосно, которая является притоком судоходной реки Невы.
В период проведения исследований в течение 1994-1995 гидрологического года осадков выпало 645 мм, то есть на 7% выше средней многолетней величины, а средняя температура воздуха была на 2,2 °С выше нормы. В течение 1995-1996 гидрологического года осадков выпало только 496 мм, то есть на 18% меньше нормы, а средняя температура воздуха была на 1,4°С ниже нормы. Слой стока реки Лустовки по отдельным условным периодам года приведен в таблице 1.
Из таблицы 1 видно, что сток по реке Лустовке не равномерен. Наибольший сток воды наблюдается в период весеннего половодья в марте - апреле за этот период стекает от 35 мм в маловодный год до 194 мм влаги в многоводный гидрологический год. Максимальный суточный модуль стока в период половодья достигал 0,4303 л/с га и 0,6682 л/с га в маловодный и многоводный годы соответственно. Максимальный суточный расход воды достигал 14,21 м3/с.
На рисунке 1 представлен средний гидрограф стока за период исследований. Максимальный декадный модуль стока наблюдался в конце апреля и составил 0,4163 л/с га. В период весны, начала лета и осени отмечаются резкие увеличения модулей стока, что вызвано выпадением интенсивных ливневых осадков. Увеличение модулей стока в период зимы наблюдалось в связи с оттепелями.
Таблица 1 - Слой стока по реке Лустовке, мм.
Период года Многоводный год с теплой зимой с частыми оттепелями Маловодный год с морозной зимой без оттепелей Среднее за период исследований
(1994-1995 гг) (1995-1996 гг)
мм % мм % мм %
Осень (Х-Х1) 46,4 12,8 4,4 4,0 25,4 10,7
Зима (ХП-П) 86,7 23,8 4,6 4,2 45,6 19,3
Весна (Ш-1У) 194,0 53,4 35,2 31,8 114,6 48,3
Период вегетации У-1Х 36,4 10,0 66,4 60,1 51,4 21,7
Сумма за гидрологический год 363,5 100,0 110,6 100,0 237,1 100,0
В течение периода вегетации по реке Лустовке наблюдается стабильный сток воды [5]. Гидрологический год 1994 - 1995 годов характеризовался засушливым вегетационным периодом, однако пересыхания русла реки не наблюдалось. В этот период сток составил 36,4 мм, что составило только 10 % от годового стока. В течение периода вегетации 1995 - 1 996 гидрологического года слой стока был равен 66,4 мм, что соответствовало 60,1 % годового стока. В среднем за годы исследований на вегетационный период приходится 21,7 % годового стока - около 51 мм.
Осенний слой стока, в зависимости от количества выпадающих осадков, может составлять от 4,4 мм - 4 % годового стока, до 46,4 мм -12,8 % стока за год. В среднем на осенний период приходится 10,7 % годового стока или 25,4 мм влаги.
В зимний период, когда установилась постоянная морозная погода, наблюдается устойчивый сток, в этот период вода поступает в реку преимущественно за счет почвенно-грунтового стока. В такую зиму слой стока составил 4,6 мм, что соответствует 4,2 % годового стока.
В зимы с частыми оттепелями и относительно теплой погодой сток очень изменчив, так как вода поступает в реку как почвенно-грунтовым стоком, так и поверхностным за счет таяния снега. В такие теплые зимы сток по малым рекам очень велик и может достигать 86,7 мм - 23,8 % годового стока.
Рисунок 1 - Годовой гидрограф стока реки Лустовки.
В среднем за период исследований внутригодовое распределение стока было следующим: на весенний сток приходится 114,6 мм - 48,3 % годового стока; на период вегетации 51,4 мм - 21,7 %; на осенний сток 25,4 мм - 10,7 %; зимний сток составил 45,6 мм - 19,3 % от стока за год.
Коэффициент стока (отношение стока к осадкам) за гидрологический год составил 0,56 в многоводный год и 0,22 в маловодный, в среднем за период исследований он был равен 0,42. Проведенные исследования показали, что на сток воды малых рек в среднем расходуется 42 % осадков, изменяясь от 22 % до 56 % в зависимости от количества выпадающих жидких и твердых осадков.
Для увеличения полноводности судоходных крупных рек в меженный период нужно следить за стоком и малых рек. Необходимо расчищать их русло, увеличивать лесистость водосбора, осушать болота на водосборе, так как лес переводит поверхностный сток во внутрипочвенный, а осушение болот приводит к равномерности годового стока.
Список использованных источников
1. Бабиков Б.В. Экология сосновых лесов на осушенных болотах. СПб.: Наука, 2004.
166 с.
2. Бабиков Б.В., Шурыгин С.Г. Почвенно-гидрологические исследования в Лисин-ском учебно-опытном лесхозе. СПб.:СПбГЛТА, 2006. 60 с. + прил.12с.
3. Вомперский С. Э., Идзон П. Ф. Влияние гидролесомелиорации на водные ресурсы и режим рек.// Повышение продуктивности заболоченных лесов: Сб. науч. тр. /ЛеННИЛХ. Л. 1983. С. 36-42.- Библиогр.: с. 42 (10 назв.).
4. Шурыгин С.Г. Гидрологический режим осушенных лесных земель: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Санкт-Петербург, 1997. 18 с.
5. Шурыгин С.Г. Сток с осушенных лесных земель// Болота и заболоченные леса в свете задач устойчивого природопользования. Материалы совещания. М.: ГЕОС, 1999. С. 290-292.
6. Чиндяев А. С. Лесоводственная эффективность осушения болотных лесов Среднего Урала// Урал. гос. лесотехн. акад. Екатеринбург, 1995. 185 с.
