ЕСТЕСТВЕННАЯ ЗАРЕГУЛИРОВАННОСТЬ СТОКА РЕК БАССЕЙНА ВОЛГИ В УСЛОВИЯХ МЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 556.16

ЕСТЕСТВЕННАЯ ЗАРЕГУЛИРОВАННОСТЬ СТОКА РЕК БАССЕЙНА ВОЛГИ В УСЛОВИЯХ МЕНЯЮЩЕГОСЯ КЛИМАТА*

© 2013 г. Н.Л. Фролова, С.А. Агафонова, Д.П. Нестеренко, Е.С. Повалишникова

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Москва

Ключевые слова: внутригодовое распределение стока, изменение климата, бассейн Волги.

Н.Л. Фролова С.А. Агафонова Д.П. Нестеренко Е.С. Повалишникова

Рассмотрены современные особенности внутригодового распределения стока рек бассейна Волги. На основе данных по 114 постам за период 1946-2010 гг. показаны изменения в характере естественной зарегулированности стока рек. Продемонстрировано, что существенное изменение естественной зарегулированности стока в бассейне Волги в последние десятилетия тесным образом связано с изменением характера весеннего половодья и стока рек в период летне-осенней и зимней межени.

Введение

Исследование внутригодового распределения стока рек - важная научная и практическая задача организации экономически эффективного и экологически безопасного водопользования. На основе расчетов внутригодового распределения стока устанавливаются водохозяйственные параметры:

*Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (проект № 13-05-00113), гранта Правительства РФ для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских ВУЗах (проект №11.0.34.31.0007), ФЦП «Развитие водохозяйственного комплекса Российской Федерации в 2012-2020 годах».

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

гарантированная отдача воды, выработка электроэнергии, регулирующая емкость водохранилищ и др. Задача учета внутригодовой изменчивости стока часто возникает на этапах планирования мероприятий по улучшению экологического состояния малых и средних рек, при рационализации использования их водных ресурсов. Решение этой задачи необходимо при анализе риска снижения минимального расхода воды рек относительно величины, необходимой для надежной работы всех водопользователей, оценке возможности сезонного превышения среднего месячного расхода воды (по отношению к региональному фону) и соответствующих экономических ущербов.

Представление о внутригодовом распределении стока рек дают типовые хронологические графики хода стока отдельных рек (или рек однородных районов) за характерные годы. При изучении внутригодового распределения стока рек (кроме хронологического (календарного) описания распределения стока) используют анализ его некалендарного распределения в форме кривых продолжительности суточных расходов воды. Они дают возможность оценить продолжительность расходов воды, равных или превышающих заданную величину. Более распространено использование коэффициента естественной зарегулированности ф для характеристики неравномерности внутригодового распределения стока воды, который соответствует доле «базисного» стока в годовом объеме стока. Численно коэффициент ф равен отношению площади гидрографа, расположенной ниже ординаты среднегодового расхода (базисный сток), к общей площади этого гидрографа (годовой сток). Базисная часть стока отражает естественную зарегулированность водосбора и его аккумулирующую способность, поэтому значение коэффициента ф уменьшается при уменьшении озерности, а также при переходе от лесной зоны к полупустынной. Этот коэффициент применяется в основном для сравнительной характеристики разных рек или районов в отношении величины наиболее устойчивых («базисных») водных ресурсов. Для конкретной реки величина ф меняется год от года в зависимости от особенностей в первую очередь многоводной фазы водного режима [1].

Часто для характеристики неравномерности стока используют и другой обобщенный показатель - коэффициент внутригодовой неравномерности стока й = 1-ф. Коэффициент й позволяет сравнивать условия регулирования стока, поскольку численно равен емкости регулирования, необходимой для полного выравнивания стока внутри года (в долях от суммарного объема водных ресурсов). Общий характер изменения коэффициента естественной зарегулированности стока по территории России представлен в [2].

Цель данного исследования - изучение современных особенностей пространственно-временной изменчивости характеристик естественной заре-гулированности стока рек бассейна Волги.

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

Материалы и методы

Для расчета коэффициента естественной зарегулированности ф использованы данные по суточным и месячным значениям расходов воды рек бассейна Волги, полученные из соответствующих выпусков гидрологических ежегодников и фондов ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД» за период 1946-2010 гг. Все эти данные относятся к рекам с существенно не искаженным хозяйственной деятельностью водным режимом, с диапазоном площадей водосборов в основном от 500 до 20 000 км2. Их статистическая обработка проведена с помощью стандартных пакетов Statistica и Excel, карты построены с помощью пакета ArcGis. Достоверность полученных данных достигается массовым расчетом по 114 гидрологическим постам рек бассейна Волги.

Для оценки репрезентативности расчетов коэффициента ф по месячным данным проведено сравнение полученных коэффициентов с подобными величинами, полученными для суточных значений, которые условно были приняты за эталонные. В качестве периода для расчета различных статистик выбран период 1961-1990 гг.

Значения коэффициентов ф, полученные тем и другим способом, оказались весьма близкими (коэффициент корреляции R более 0,95; рис. 1). Условно принимая значения ф, вычисленные по суточным данным, в качестве эталона, можно вычислить ошибку определения коэффициента естественной зарегулированности, полученного по месячным данным. Средняя ошибка из 24 случаев составила 6,4 %. Наибольшие из ошибок (16,8 и 17,9 %)

фмес

0,90

0,40

0,50

0,60

0,70

R2 = 0,96

ф

сут

0,80

0,90

Рис. 1. Связь коэффициентов естественной зарегулированности стока ф, полученных по месячным и суточным данным (р. Ока - г Калуга).

Водное хозяйство России

получены для постов р. Бузулук - с. Перевозниково и р. Велва - д. Ошиб, сток здесь отличается наименьшим коэффициентом естественной зарегули-рованности из числа выбранных рек (ф = 0,32 и 0,47/

Анализ полученных данных указывает на две особенности. Во-первых, ошибки вычисления коэффициента ф по месячным данным снижаются по мере увеличения абсолютных значений этого коэффициента и в пределах ф = 0,50-0,70 не превышают 10 % (в основном менее 5 %). Во-вторых, способ с использованием среднемесячных расходов дает несколько завышенную ее величину. Разница в расчете коэффициента вариации (за исключением одного случая из 24) не превышает 10 %.

Безусловно, использование данных с меньшим периодом осреднения (декада, неделя, сутки) позволит получить более точные значения. Однако при массовых расчетах и построении карт такая точность является излишней. Расчет коэффициента ф для конкретного пункта р. Ока - г. Калуга показывает, что годовая ошибка расчета по месячным данным в большинстве случаев не превышает 6 % [2].

Главной фазой и отличительной чертой водного режима рек в бассейне Волги является весеннее половодье. Поэтому целесообразно дополнять состав обобщенных показателей внутригодовой неравномерности стока характеристиками главной многоводной фазы. Наиболее важной из них является доля весеннего половодья в годовом стоке, поскольку «надбазисный»

Водное хозяйство России

сток d= 1- ф полностью определяется величиной dBn. Доля весеннего половодья в годовом стоке фактически определяет его внутригодовую неравномерность (рис. 2; коэффициент корреляции R более 0,95).

Вследствие этого закономерный характер имеет и связь годового коэффициента естественной зарегулированности ф с максимальными расходами весеннего половодья. По мере убывания доли стока половодья эта связь ослабевает. Одновременно на величину ф влияет величина подземного стока, определяющего базисный сток. В данной работе ее определяли по средним меженным расходам воды. Правильность использования такого подхода проверяли с помощью расчленения гидрографа по методу Б.И. Куделина [3].

Анализ пространственной и временной изменчивости коэффициента естественной зарегулированности стока рек бассейна Волги

Климатические факторы определяют наиболее общие черты внутригодо-вого распределения стока и наиболее общие географические закономерности распространения его типов. Факторы подстилающей поверхности выступают как факторы естественной зарегулированности и перераспределения стока во времени. Их значительная географическая дифференциация и пространственная изменчивость, неповторимость сочетаний различных размеров бассейнов, мезо- и микроформ рельефа, типов растительности, механического состава почвогрунтов, литологических особенностей и гидрогеологических структур, морфометрии гидрографической сети и т. д. создают чрезвычайное многообразие реальных внутригодовых режимов стока, наблюдающихся в природе и отражающихся в величине коэффициента ф и его изменении.

Для изучения временной изменчивости коэффициента естественной зарегулированности стока были проанализированы разностные интегральные кривые величины ф и особенности их многолетних колебаний (рис. 3, 4). По этим данным выявлена точка перегиба на разностных интегральных кривых, делящая ряд на две части - период с относительно большей неравномерностью внутри-годового распределения стока и период с большей зарегулированностью стока.

Результаты анализа представлены на рис. 5 и в табл. 1. Отметим, что для бассейна р. Оки точка перелома в основном соответствует 1970 г., Верхней Волги и Камы - 1975-1977 гг., Нижней Волги - 1982-1988 гг. Изменение граничного года при разделении имеющегося периода наблюдений на два, безусловно, сказывается на получаемых оценках. В качестве примера для рек бассейна Нижней Волги проводили расчеты коэффициента ф за 1970-2010, 1978-2010, 1980-2010 гг. Разница между получаемыми оценками среднего для разных периодов составляет около 4 %.

С учетом полученных результатов и расчетов других характеристик максимального, годового и минимального стока [4] в качестве граничного для всего бассейна р. Волги был выбран 1977 г.

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

I

о

о <ч

06

СЛ

о

я

л

и

о

о 1П

СЛ

о

- £ - - - - - г— г— -

ч ч

I

ЧО 1> 00 о 11111

I

э ^ 1 о 7 ^ Ш ЧО Г 1 1

1 о

о

о

о

СЛ

'

о

о

с* 3

о т

-Н С СЛ ^ - ^ г , 1

та ^

рц >

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

Водное хозяйство России

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

30°Е 32°Е 34°Е 36°Е 38°Е 40°Е 42°Е 44°Е 46°Е

' in.'.

52°N

50°N

48°N

46°N

66°N

64°N

62°N

60°N

58°N

56°N

50°E 52°E 54°E 56°E 58°E 60°E 62°E 64°E 66°E 200 100 0 200 400

-. км

Рис. 5. Переломный год на разностных интегральных кривых коэффициента естественной

зарегулированности стока ф.

Для всех постов с данными наблюдений до 2010 г. были рассчитаны коэффициенты естественной зарегулированности стока ф за весь период наблюдений. За период 1978-2010 гг. определена доля стока половодья в годовом стоке (%), оценена значимость линейных трендов с помощью коэффициента корреляции Спирмена и однородность рядов с помощью критериев Стьюдента и Фишера, рассчитаны средние значения за указанные отрезки времени, проведено районирование территории по величине ф.

В результате для бассейна р. Волги были построены следующие карты.

1. Изменение коэффициента ф за 1978-2010 гг. по сравнению с 19461977 гг. (рис. 6).

2. Изменение коэффициента ф за 1978-2010 гг. по сравнению с 19461977 гг. (%) (рис. 7).

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

3. Среднее значение коэффициента ф за 1946-2010 гг. (рис. 8).

4. Среднее значение коэффициента ф за 1978-2010 гг. (рис. 9).

5. Гидрологические районы, выделенные по коэффициенту естественной зарегулированности стока ф (табл. 2, рис. 10).

Для районирования бассейна р. Волги использованы средние значения коэффициента ф за 1978-2010 гг., средние значения доли весеннего половодья в годовом стоке а?вп. Одновременно учитывали особенности рельефа [5, 6], распространение карста, распределение озер и болот. Результаты гидрологического районирования приведены на рис. 10 и в табл. 2. Они отражают современные особенности внутригодового распределения стока рек бассейна Волги и могут быть использованы для оценки рассматриваемых характеристик малоизученных рек.

Для бассейна Верхней Волги рассчитанная за период 1978-2010 гг. величина ф постепенно увеличивается с севера на юг от 0,55 до 0,8, достигая максимальных значений на юге (верховья Оки, Мокши) и западе (верховья самой Волги). В среднем для рассматриваемой области величина ф равна примерно 0,65. В 25 % случаев наблюдается статистически значимый тренд увеличения коэффициента ф за 1946-2010 гг. Рост величины коэффициента естественной зарегулированности стока за последние десятилетия в наибольшей степени проявляется в бассейне Мокши и Суры (более 30 %),

Таблица 1. Распределение переломного года на разностных интегральных кривых коэффициента ф

Верхняя Волга Кама Ока Нижняя Волга

Год Число Год Число Год Число Год Число

рядов рядов рядов рядов

1970 3 1959 1 1964 1 1964 1

1971 1 1960 1 1967 1 1970 1

1975 1 1961 1 1970 9 1972 2

1976 15 1967 2 1971 1 1975 2

1977 1 1971 2 1972 2 1976 1

1979 1 1972 2 1974 1 1977 1

1974 1 1976 2 1980 1

1975 2 1981 2

1976 4 1982 4

1977 5 1983 1

1980 1 1988 12

1982 2

1983 2

1988 1

Всего 21 27 17 28

Примечание: полужирным в таблице выделен переломный год.

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

28°Е

30°Е 32°Е 34°Е 36°Е 38°Е 40°Е 42°Е 44°Е

52°М

50°М

48°М

46°М

66°N

64°N

62°N

60°N

58°N

56°N

48°Е 50°Е 52°Е 54°Е 56°Е 58°Е 60°Е 62°Е 64°Е 66°Е

Условные обозначения:

200 100 0 200

0,00-0,05 ■ 0,11-0,15 0,20-0,30 0,06-0,10 ■ | 0,16-0,20 У//, нет данных

Рис. 6. Изменение коэффициента ф за 1978-2010 гг. по сравнению с 1946-1977 гг.

28°Е

30°Е 32°Е 34°Е 36°Е 38°Е 40°Е 42°Е 44°Е

52°N

50°N

48°N

46°N

66°N

64°N

62°N

60°N

58°N

56°N

48°Е 50°Е 52°Е 54°Е 56°Е 58°Е 60°Е 62°Е 64°Е 66°Е

Условные обозначения:

200 100 0 200

Дф

| менее 10 % 21-30 % нет данных

11-20 % Щ} более 30 %

Рис. 7. Изменение коэффициента ф за 1978-2010 гг. по сравнению с 1946-1977 гг. (%)

км

км

Водное хозяйство России

30°Е 32°Е 34°Е 36°Е 38°Е 40°Е 42°Е 44°Е 46°Е

-I-

52°Ы

50°Ы

48°Ы

46°Ы

/

шшмСЩ,р>

Хл к^УГг

66°N

64°N

62°N

60°N

58°N

56°N

48°Е 50°Е 52°Е 54°Е 56°Е 58°Е 60°Е 62°Е 64°Е 66°Е

Условные обозначения: Ф

менее 0,50 0,51-0,70 более 0,70

0 125 250 500

Рис. 8. Среднее значение коэффициента ф за 1946-2010 гг.

28°Е 30°Е 32°Е 34°Е 36°Е 38°Е 40°Е 42°Е 44°Е

52°N 66°N

50°N

48°N

46°N

64°N

62°N

60°N

58°N

56°N

48°Е 50°Е 52°Е 54°Е 56°Е 58°Е 60°Е 62°Е 64°Е 66°Е

Условные обозначения: Ф

менее 0,40 0,41-0,50 0,51-0,60 0,61-0,70 I 0,71-0,80 более 0,80 ■, нет данных

Рис. 9. Среднее значение коэффициента ф за 1978-2010 гг.

200 100 0 200

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

30°Е 32°Е 34°Е 36°Е 38°Е 40°Е 42°Е 44°Е 46°Е

52°Ы

50°Ы

48°Ы

46°Ы

66°Ы

64°Ы

62°Ы

60°Ы

58°Ы

56°Ы

48°Е 50°Е 52°Е 54°Е 56°Е 58°Е 60°Е 62°Е 64°Е 66°Е

Условные обозначения:

200 100 0

200 | км

гидрологические районы

Рис. 10. Гидрологические районы, выделенные по коэффициенту естественной зарегулированности стока ф.

верховьях Оки и Волги (до 20-30 %), несколько в меньшей степени -в бассейне Мологи, среднего и нижнего течения Ветлуги, Унжи - 10-20 % и практически незаметен в самой северной части бассейна. Такие изменения произошли за счет уменьшения доли талого стока и значительного увеличения доли подземной составляющей. Наиболее сильные изменения произошли в южной части бассейна.

Наиболее высокими значениями ф характеризуются районы В1 и В3, расположенные в пределах Среднерусской и Валдайской возвышенностей. В обоих районах отмечается распространение карста. Наименьшие значения ф наблюдаются для рек бассейна Ветлуги и Унжи, наиболее северных частей бассейна Верхней Волги. Во всех случаях связь ф с площадью водосбора не выражена.

Для рек бассейна Нижней Волги за исключением одного поста на р. Чапаевке (с. Подъем-Михайловка) все тренды за весь период наблюдений

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

Таблица 2. Характеристики гидрологических районов

Район Характеристика Среднее по району значение <р (1978-2010 гг.) Среднее значение по району с/вп за 1978-2010 гг., %

В1. Верхнеокский Среднерусская возвышенность. Превышение водоразделов над тальвегами долин достигает 70-140 м. Для речных долин характерно наличие карстовых провалов. Особенно закарстованы долины рек Оки, Упы, Прони 0,75-0,8 40^5

В2. Сурско-Мокшинский Тамбовская равнина - северная часть Окско-Донской равнины. Верховья Суры - северная часть Приволжской возвышенности (Мордовская возвышенность). Глубина вреза речных долин достигает 100-150 м. Ограниченно распространен карст 0,6-0,75 50-55

ВЗ. Верхневолжский Включает Валдайскую возвышенность, небольшая мощность морен обусловливает развитие карста. Много озер 0,75-0,8 40^5

В4. Окско-Клязьминский Окско-Цнинское плато широкой полосой пересекает междуречье Оки и Клязьмы в направлении с севера на юг. Низменный рельеф Окско-Клязьминской низины 0,6-0,75 45-55

В5. Ветлужско-Унжинский Галичско-Чухломская возвышенность на западе района, в верховьях рек Северные Увалы, в средней и нижней части бассейнов Ветлуги и Унжи. Унженско-Ветлужская равнина и Вятско-Ветлужское междуречье 0,55-0,60 60-65

В6. Молого-Шекснинский Плоская заболоченная Молого-Шекснинская низменность. Много озер 0,65-0,7 40-50

Н1. Саратовское Низкое Заволжье Средневысотная равнина, типичная глубина расчленения 50-60 м 0,3-0,4 70-80

Н2. Сыртовое Высокое Заволжье Возвышенность, глубина расчленения 100-125 м 0,5-0,6 50-55

НЗ. Приволжский Приволжская возвышенность, глубина расчленения 125-175 м, характерно наличие карста 0,75-0,8 30-35

Н4. Бугульминско-Белебеевский Бугульминско-Белебеевская возвышенность. Сложена известняками, мергелями, глинами и песчаниками, глубина расчленения 125-150 м, характерно наличие карста 0,6-0,75 35-50

Окончание табл. 2.

Район Характеристика Среднее по району значение <р (1978-2010 гг.) Среднее значение по району с/вп за 1978-2010 гг., %

Н5. Казанско-Мелекесская низина Средневысотная равнина, типичная глубина расчленения 50-60 м 0,5-0,65 60-70

К1. Приуральский Горная территория, интенсивное развитие карста. Прослеживается влияние высоты водосбора на величину ср 0,55-0,6 50-60

К2. Нижнекамский Сложное гидрогеологическое строение, значительный диапазон в величине эрозионного вреза рек, влияние Бугульминско-Белебеевской возвышенности, глубина расчленения 150-200 м 0,65-0,7 50-60

КЗ. Уфимский Включает низменности верхней и средней Камы, Уфимское плато с глубиной вреза рек более 100 м. Многочисленны современные и древние карстовые формы рельефа. Приайская равнина, глубина вреза речных долин составляет до 200 м и более 0,65-0,7 40-50

К4. Вятский На севере - Северные Увалы - пологоволнистые, местами плоские, с многочисленными болотами междуречья, разделенные широкими, плоскими, заболоченными долинами рек. На западе - плосковолнистая Вятско-Ветлужская равнина и юге - Вятское Прикамье эрозионно-денудационные, сильно расчлененные равнины. Большая пестрота в глубинах залегания водоносных горизонтов, значительные различия условий питания подземных вод 0,55-0,6 60-65

К5. Верхне-Камский Верхне-Камская возвышенность с большей расчлененностью и меньшей заболоченностью по сравнению с Северными Увалами. На востоке отроги Тиманского кряжа 0,6-0,65 55-60

Кб. Вишерский На северо-востоке заболоченная Южно-Печорская низменность, глубины расчленения малы, на юге низменности верхней и средней Камы, на востоке низкие водораздельные хребты и широкие выровненные водоразделы 0,6-0,65 40-50

§ о

Ой

а

О л.

л.

а ^

о

0

Ой

а £

1

(й

а: §

о

Ой

я

¡е §

Ой

а

являются статистически значимыми. Изменение (увеличение) величины ф составляет за последние тридцать лет по сравнению с аналогичным предыдущим периодом около 30 %. В качестве примера на рис. 11 приведено изменение величины ф для створа р. Кондурчи - с. Кошки. После 1970 г. наблюдается ее заметное увеличение. Эта тенденция сопровождается уменьшением доли стока весеннего половодья. Для рек бассейна Нижней Волги за последние три десятилетия увеличение ф составило около 15 %. Для некоторых постов (р. Цивиль - д. Тувси; р. Большой Караман - пгт Советское; р. Крымза - г. Сызрань и некоторые др.) эта величина достигает более 40 %. Анализ данных по стоку весеннего половодья и величине подземного стока показывает, что такое изменение величины ф произошло за счет сокращения стока весеннего половодья и возрастания роли подземного стока (рис. 12). За последние 30 лет доля стока половодья уменьшилась для рассматриваемых рек примерно на 15 %.

Так же как и для Верхней Волги, наибольшие значения ф (0,7-0,8) приурочены к возвышенностям с большей глубиной эрозионного вреза -Приволжской (Н3) и Бугульминско-Белебеевской (Н4). Для этих территорий характерно распространение карста и повышенная доля подземного питания. Наименьшие значения ф (0,3-0,4) отмечены для крайнего юга территории - бассейна рек Большого Иргиза, Чагры, Чапаевки. Здесь же отмечается наибольшая доля весеннего половодья в годовом стоке (70-80 %).

В отличие от Нижней и Верхней Волги для бассейна р. Камы случаи статистически значимых возрастающих трендов (1946-2010 гг.) единичны (реки Ай, Белая, Вятка, Дема). За последние 30 лет для всех рядов коэффициента ф статистически значимый тренд не наблюдается, хотя для большинства из них все же имеется незначительная тенденция увеличения естественной зарегулированности стока. Это связано с небольшими изменением характера водного режима и постоянством доли стока за половодье. Для исследуемых рек бассейна р. Камы диапазон изменения величины ф находится в пределах 0,55-0,70, достигая максимальных значений в районах распространения карста. Исходя из особенностей изменения климатических характеристик, рельефа, величин ф и dвп в пределах бассейна р. Камы выделено 6 районов (см. рис. 10, табл. 2). Здесь в значительной степени на характер естественной зарегулированности стока оказывают особенности рельефа, глубина расчленения речных долин, распространение карста, особенности пород, в наибольшей степени влияющие на условия питания подземных вод. Большое влияние на внутригодовое распределение стока во многих районах бассейна р. Камы оказывает карст. Закарстованность отдельных бассейнов достигает 50 % и более [5-7]. Для этих бассейнов характерен наиболее выровненный режим стока.

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России

1,0 -0,9 -0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Годы

Рис. 11. Изменение коэффициента ф для р. Кондурчи - с. Кошки (1) и доли стока весеннего половодья в годовом стоке (2).

Ф, rfBI

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

~-п—

R2 = 0,883

■

ф -

::пх

д

R2 = 0,801

Т----Т.Х-

■

ш

—-

" N

д

-1

д

¿г ¡д

""л

•

ЛД

д л •

дд

А

д

0,2

д д д

¿д

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

dBn

1,0

Рис. 12. Связь коэффициента естественной зарегулированности ф с долей стока весеннего половодья (1) и подземным стоком, определенным по методу Б.И. Куделина (2), для р. Самары - с. Елшанка за 1946-2010 гг.

Ф

Водное хозяйство России

Выводы

Для характеристик внутригодового распределения стока (коэффициент естественной зарегулированности ф, доля весеннего половодья в годовом стоке а?вп) закономерна пространственно-временная изменчивость по территории бассейна р. Волги.

В зависимости от особенностей рельефа, природной зоны и типа водного режима рек территорию бассейна можно разделить на районы, в которых характер естественной зарегулированности стока относительно одинаков. Временная изменчивость коэффициента естественной зарегулированности стока ф зависит от трансформации режима выпадения осадков, изменения величины весеннего и минимального стока воды за зимний и летне-осенний период. Для большинства рек бассейна Волги за период после 1946 г. выявлено статистически значимое уменьшение неравномерности стока.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кузин П.С., Бабкин В.И. Географические закономерности гидрологического режима рек.

Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 200 с.

2. Фролова Н.Л., Нестеренко Д.П., Шенберг Н.В. Внутригодовое распределение стока рек

России // Вестник Московского университета. Сер. 5. География. 2010. № 6. С. 8-16.

3. Куделин Б.И. Принципы региональной оценки естественных ресурсов подземных вод. М.:

Изд-во Московского университета, 1966. 345 с.

4. Алексеевский Н.И., Фролова Н.Л., Антонова М.М., Игонина М.И. Оценка влияния изме-

нений климата на водный режим и сток рек бассейна Волги // Вода: химия и экология. 2013. № 4. С. 3-12.

5. Карандеева М. В. Геоморфология европейской части СССР. М.: Изд-во Московского уни-

верситета, 1957. 314 с.

6. Спиридонов А. И. Геоморфология европейской части СССР. М.: Высшая школа, 1978. 35 с.

7. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 11. Средний Урал и Приуралье. Л.: Гидрометеоиздат,

1973. 847 с.

Сведения об авторах:

Фролова Наталья Леонидовна, д. г. н., профессор, кафедра гидрологии суши, географический факультет, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ; e-mail: [email protected]

Агафонова Светлана Андреевна, к. г н., инженер, кафедра гидрологии суши, географический факультет, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ; e-mail: [email protected]

Нестеренко Дмитрий Павлович, аспирант, кафедра гидрологии суши, географический факультет, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ; e-mail: [email protected]

Повалишникова Елена Степановна, к. г. н., старший научный сотрудник, кафедра гидрологии суши, географический факультет, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ; e-mail: [email protected]

Водное хозяйство России № 6, 2013

Водное хозяйство России