Научная статья на тему 'Межгодовая изменчивость элементов водного баланса реки Волги в условиях маловодья'

Межгодовая изменчивость элементов водного баланса реки Волги в условиях маловодья Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
179
35
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОДНЫЙ БАЛАНС / WATER BALANCE / МАЛОВОДНЫЙ ГОД / SHALLOW YEAR / БАССЕЙНОВЫЕ ВЛАГОЗАПАСЫ / WATER CONTENT OF THE BASIN / СЦЕНАРИИ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА / SCENARIOS OF THE CLIMATE CHANGE / АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ / ATMOSPHERIC PRECIPITATION / ИСПАРЕНИЯ / НОРМА СТОКА / A FLOW NORM / ГОДОВОЙ СТОК / AN ANNUAL FLOW / EVAPORATIONS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Исмайылов Габил Худуш Оглы, Федоров Владимир Михайлович

Рассмотрены межгодовые закономерности изменчивости элементов водного баланса бассейна реки Волги в условиях маловодья. Дана оценка их статистических параметров и степени взаимосвязи. Определена межгодовая изменчивость атмосферных осадков, испарения, годового стока и изменения бассейновых влагозапасов реки Волги как в современных условий, так и при различных сценариях возможных изменений регионального климата.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Исмайылов Габил Худуш Оглы, Федоров Владимир Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The interannual variability of elements of the Volga river water balance under the conditions of a low water level

The interannual regularities of the elements variability of the water balance of the Volga river basin under the conditions of a low water level are considered. There is given an estimation of their statistical parameters and degrees of interrelation. The interannual variability is given of atmospheric precipitation, evaporations, an annual flow and changes of water content in the Volga river basin both under the present conditions and different scenarios of possible changes of the regional climate.

Текст научной работы на тему «Межгодовая изменчивость элементов водного баланса реки Волги в условиях маловодья»

Гидравлика и инженерная гидрология

УДК 502/504 : 556 Г. X. ИСМАЙЫЛОВ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет природообустройства»

В. М. ФЕДОРОВ

Институт водных проблем РАН

МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ ВОДНОГО БАЛАНСА РЕКИ ВОЛГИ В УСЛОВИЯХ МАЛОВОДЬЯ*

Рассмотрены межгодовые закономерности изменчивости элементов водного баланса бассейна реки Волги в условиях маловодья. Дана оценка их статистических параметров и степени взаимосвязи. Определена межгодовая изменчивость атмосферных осадков, испарения, годового стока и изменения бассейновых влагозапасов реки Волги как в современных условий, так и при различных сценариях возможных изменений регионального климата.

Водный баланс, маловодный год, бассейновые влагозапасы, сценарии изменения климата, атмосферные осадки, испарения, норма стока, годовой сток.

The interannual regularities of the elements variability of the water balance of the Volga river basin under the conditions of a low water level are considered. There is given an estimation of their statistical parameters and degrees of interrelation. The interannual variability is given of atmospheric precipitation, evaporations, an annual flow and changes of water content in the Volga river basin both under the present conditions and different scenarios of possible changes of the regional climate.

Water balance, shallow year, water content of the basin, scenarios of the climate change, atmospheric precipitation, evaporations, a flow norm, an annual flow.

*Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант № 07-05-00121а

Для оценки изменчивости элементов водного баланса (ЭВБ) бассейна реки Волги в условиях маловодья были использованы временные ряды ЭВБ как для бассейна в целом (до города Волгограда), так и для частных водосборов водохранилищ Волжско-Камского каскада (ВКК). При этом в качестве элементов водного баланса рассматривались годовые атмосферные осадки Р, суммарное испарение Е, речной сток Я и изменение бассейновых влагозапасов АУ. Границами годового отрезка времени для атмосферных осадков приняты ноябрь предыдущего календарного и октябрь текущего года (Х1-Х), а для остальных элементов водного баланса соответственно апрель текущего года и март последующего года (1У-Ш).

Оценки годовых величин элементов водного баланса для бассейна в целом получены за период с 1892/93 по 2000/01 годы (п = 109 лет), а для частных водосборов - за период с 1914/15 по 2000/01 годы (п = 8 7 лет). Использована методика оценки суммарного испарения и бассейновых влагозапасов, приведенная в работе [1], для условно-естественных условий.

При анализе закономерностей изменчивости элементов водного баланса в условиях маловодья основное внимание уделялось тем частным водосборам, в пределах которых формируется приток речных вод во «входных» створах Волжско-Камского каскада, а именно во-

досборам Иваньковского, Рыбинского, Чебоксарского и Камского водохранилищ. Площадь этих водосборов 724 тыс. км2 (53 % от площади бассейна), и в их пределах формируется 75 % (152 км3/год) общего притока речных вод к водохранилищам Волжско-Камского каскада. Кроме того, эти водосборы расположены в пределах лесной и лесостепной зон, характерных для стокоформи-рующей части бассейна реки Волги.

В качестве критерия выделения маловодных лет выбран годовой сток 75%-й обеспеченности (маловодными считались годы, обеспеченность стока которых равна или превышает критическую).

Для бассейна Волги до города Волгограда за рассматриваемый период к числу маловодных были отнесены годы с условно-естественным стоком, равным или меньше 167 мм/год (227 км3/год). В результате из 109 лет к числу маловодных были отнесены 27 лет (25 % ), годовой сток которых изменился от 167 до 117 мм/год (227...159 км3/год). Модульные коэффициенты стока этих лет находились в пределах от 0,88 до 0,62 по отношению к среднемноголетнему годовому стоку 189 мм/год (257 км3/год).

Диапазон изменения годового стока маловодных лет для рассматриваемых частных водосборов водохранилищ Волжско-Камского бассейна приведен в табл. 1. Как видно, годовой сток средне-маловодных лет (Р « 75 %) составляет 82.88 % среднемноголетнего

Таблица 1

Годовой условно-естественный сток маловодных лет в бассейне Волги

Водосбор Общее число лет Число маловодных лет Диапазон изменения годового стока

мм/год км3/год Модульный коэффициент К

Волга - Волгоград 109 27 167-117 227-159 0,88...0,62

Иваньковское водохранилище 87 23 173-81 7,0-3,3 0,82...0,38

Рыбинское водохранилище 87 23 119-69 17,0-9,4 0,83...0,45

Чебоксарское водохранилище 87 23 132-85 49,6-31,8 0,82...0,53

Камское водохранилище 87 23 279-181 46,4-30,0 0,86...0,56

годового стока, в катастрофически маловодные годы он снижался до 38...62 % (Р « 99 %).

В табл. 2 приведены оценки изменчивости элементов водного баланса реальных маловодных лет 75, 90 и 99%-й обеспеченности и их среднемно-голетние величины. Рассмотрение данных этой таблицы свидетельствует о том, что сток маловодных лет обусловлен прежде всего снижением уровня естественной увлажненности водосборов, поскольку годовая сумма атмосферных осадков во всех случаях меньше их сред немного летнего значения. На фоне уменьшения осадков в эти годы отмечается также увеличение суммарного испарения, особенно в маловодные годы. Обращает на себя внимание также факт сработки бассейновых влаго-запасов в эти годы (разность начальных и конечных запасов воды положительная). В целом же по бассейну Волги в экстремально маловодные годы (Р > 90 %) на сток затрачивается от 20 до 23 % годовых осадков, а на испарение - от 78 до 86 % , тогда как в среднем за многолетие на сток расходуется 30 %, а на испарение 70 % годовой суммы осадков. Примерно такое же соотношение характерно и для рассматриваемых частных водосборов, исключая водосбор Камского водохранилища, для которого доля стока в крайне маловодные годы составляла 32.34 %, а доля испарения - 63.82 % при средних значениях 45 и 55 % соответственно. В табл. 3 приведены значения ординат нормированных кривых обеспеченности элементов водного баланса в зоне маловодных лет для рассматриваемых частных водосборов и для бассейна реки Волги до города Волгограда, а также коэффициенты вариации элементов водного баланса.

Проведенный анализ изменчивости элементов водного баланса маловодных лет позволяет сделать вывод о том, что наиболее явной причиной формирования маловодья в бассейне Волги является такое соотношение тепла и влаги, когда пониженные атмосферные

ей

я

Ч ю (Й Ен

ф Ч

X

3

В

4 О

м о ч

<3

а

X

3 № а

о ^

к

об

а

об

х

<а о № <й

4

<3

ю о

Ен О В Ч О

м о

Ен О М О

ч о

Ен

3

№ Ф

а

ф

4 ©

1П II <1 со + о ю + оо ю + +2,4 +110 +15,8 со 1 ю 05 СО + + + +12,9

о О) со со со см 00 со оГ 1-Н 00 ь- оо"4 со ю ю ь-о см о 1-н оо"

^ Ь- I о т—1 Ю 1—1 1 1-Н 1-н 1 ГО 00 | со ® |оГ ю 1 см 00 1 со 1-н 00 1-н 1-н о" со

йн о 1 ю ь- ьЮ I г> ю о ю ю о см со ^ ю см со со 1 ^ ^ о ю | см ю со ю о

о II а* <1 1—1 1 ю Т—1 1-Н +1 + ю + 1-н со + 1-н со + + 00 + см со + 1-н 1 со 1

СМ О) О) со со ю ю оо" 1-н о 00 оо" со о 1 ь- О 00 Ю | 1-н см со ^ 00 1-н

Ю 1 ь- ^ о 1-1 11—1 00 1 со со 1-н 1 Ю 1-Н о со 1-н ^ со со со см см оГ со

йн со СМ со 1—1 ю 00 1—1 ю о 1-Н СМ о ю со |> О 1 00 со о ю 11-н ю 1 ^ 00 1-Н СО 1-Н

^ 1Л II <] СМ 1 ь- 1-1 1—1 + + ю + 00 1-Н + ю см + ю со + Ю 1 1-Н ю см +1 + 05 1-Н + со +

со со со со СМ ю 00 1-Н см ю со ^ 1 Ю 05 00 ^ | 1-Н 00 см ^ 1-Н 1-Н

^ ь- 1 ь- СО СМ 1-1 | СМ £1© 1-11 о 1-Н 1-н о 1-Н см 1 д. го 2 1-н 1 ^ С5 см со со"

1-1 1 ^ см ^ СО 1 00 о 00 ю со со см со со со 1-н 1-н С5 1-Н 1 со ь- т-н Ю I см оо оо со 1-Н 1-Н

Среднемноголетние < О 1 о О 1 о О 1 о О 1 о О 1 о

Ь- 1 1—1 Ю СМ ^ I со О ю оГ 1-н со ю 00 со 1 см 1-Н С5 Ю 1 1-н о о со СО со

О) 00 1—1 |> ю см СМ 1 со 1-н см 1 00 со 1-н со о см 8|а ^ 1 ^

йн со ^ со 00 00 1-Н о со 1-н 00 см О) 00 со 1-н оо" см см 11-н ь- ю со | см со 1 о см см ь- 11-н

Водосбор 3 & о и 4 о РО «к 1-н ч о т (1) о В О К и ч 0 а я й § а 1 о § § К § в К § 1 й & а Й § л о Рн РР (и о> Я" о К « 5 о К X а а в ^ Й X О о ^ « КН С нГ щ 0) в я 8 3 § & § о о рр

осадки совпадают с повышенными значениями суммарного испарения с поверхности водосборов. В связи с этим несомненный интерес представляет оценка степени взаимосвязи элементов водного баланса маловодных лет. В табл. 4 приведены коэффициенты взаимной корреляции элементов водного баланса бассейна реки Волги для выборки из 28 маловодных по годовому стоку лет. Помимо собственно элементов, рассматривались также потенциальные ресурсы стока Р - Е и испарения P - R как для текущего i, так и предшествующего (i - 1) года. При рассмотрении данных табл. 4 внимание привлекает функциональная обратная зависимость r = -1 изменения бассейновых влагозапасов от атмосферных осадков. Это неудивительно, поскольку изменение бассейновых влагозапасов

в соответствии с принятой методикой определяется как остаточный член уравнения водного баланса (AV. = R. + E. + P.). Такая же обратная функциональная зависимость изменения бассейновых влагоза-пасов характерна и для всего рассматриваемого периода п = 109 лет. В результате для оценки изменения условно-естественных годовых влагозапасов могут быть использованы следующие уравнения:

для маловодных лет -[AV.] = -0,462Pi + 299 мм/год;

для лет любой водности -[AV.] = -0,794Pi + 309 мм/год.

Оценки изменения влагозапасов по этим уравнениям в зоне маловодных лет в большинстве случаев совпадают, а имеющиеся расхождения не выходят за пределы ±1.2 мм/год.

Таблица 3 обеспеченности элементов водного

(1) (2)

Ординаты нормированных кривых

баланса бассейна реки Волги в зоне маловодных лет

Ч-1Л

Обеспеченность Р, %

Водосбор Cv 75 80 85 90 95 99

Атмосферные осадки

Волга 0,11 -0,64 -0,80 -1,23 -1,41 -1,87 -2,28

Рыбинское

водохранилище 0,14 -0,57 -0,79 -0,90 -1,30 -1,69 -2,61

Чебоксарское водохранилище 0,13 -0,72 -0,89 -1,15 -1,26 -1,60 -2,18

Камское

водохранилище 0,15 -0,51 -0,74 -0,91 -1,41 -1,58 -2,07

Речной сток

Волга 0,17 -0,69 -0,91 -1,18 -1,43 -1,78 -2,24

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рыбинское

водохранилище 0,26 -0,58 -0,74 -1,08 -1,29 -1,85 -2,03

Чебоксарское водохранилище 0,23 -0,68 -0,93 -1,06 -1,23 -1,37 -2,03

Камское

водохранилище 0,20 -0,70 -1,05 -1,08 -1,36 -1,64 -2,20

Суммарное испарение

Волга 0,07 -0,41 -0,79 -1,03 -1,16 -2,00 -2,26

Рыбинское

водохранилище 0,09 -0,49 -0,82 -0,88 -1,14 -1,48 -2,04

Чебоксарское водохранилище 0,11 -0,58 -0,73 -0,84 -1,03 -1,79 -2,14

Камское

водохранилище 0,14 -0,66 -0,84 -0,91 -1,47 -1,77 -2,54

Следует отметить также относительно невысокую степень зависимости годового стока маловодных лет от атмосферных осадков (гкр = 0,34), тогда как в целом для всего периода эта зависимость гораздо выше (гкр = 0,63). Доля испарения имеет более высокую

степень зависимости от атмосферных осадков в маловодные годы (гЕр = 0,89) против гкр = 0,53 в целом для всего рассматриваемого периода. Это еще раз подтверждает вывод о преимущественной роли испарения в формировании стока маловодных лет.

Таблица 4

Коэффициенты взаимной корреляции элементов водного баланса бассейна

Волги в маловодные годы

Элемент водного баланса Р\ Е, (Р ~ Е)\ (Р-Кк Л-1 Дм (Р-Е) м 0Р-Д)м

Р 1 0,34 0,89 -1 0,92 0,97 -0,12 -0,18 -0,17 -0,03

Я 1 -0,14 -0,34 0,68 0,09 0,49 0,29 0,43 0,43

Е 1 -0,88 0,63 0,97 -0,37 -0,33 -0,39 -0,25

АУ, 1 -0,92 -0,97 0,10 0,18 0,16 0,02

{Р-Ек 1 0,80 0,12 -0,01 0,05 0,16

1 -0,25 -0,27 -0,29 -0,15

¿V1 1 0,57 0,88 0,88

Дм 1 0,91 0,12

1 0,55

0Р-*)м 1

В последние годы в связи с гипотезой о глобальном изменении климата под влиянием хозяйственной деятельности человека для оценки возможных изменений широко используются модели общей циркуляции атмосферы и океана (МОЦАО). В рамках этих моделей осуществляется оценка изменения глобальной (региональной) приземной температуры воздуха, а также атмосферных осадков и испарения. Оценка речного стока при этом, как правило, осуществляется по разности осадков и испарения. Однако такой подход справедлив лишь для достаточно продолжительных периодов времени (30-50 лет), а при оценке стока отдельных лет, особенно экстремальных по водности, он может привести к существенным погрешностям вследствие недоучета характера и величины изменения бассейновых влагозапасов. Так, для экстремально маловодного 1937/38 года при осадках 570 мм/год и испарении 490 мм/год оценка годового стока реки Волги по их разности составляли 80 мм/год, тогда как условно-естественный сток этого был года равен 170 мм/год, т.е. расчетный сток был на 32 % меньше фактического. Для 1996/97 года это расхождение стало еще более существенным. При осадках 484 мм/год и испарении 422 мм/год расчетный сток по их разности равнялся 62 мм/год (фактический сток - 138 мм/год), т.е. расчетный сток на 55 % был меньше

фактического. Как в первом, так и втором случае для этих лет в реальных условиях была характерна сработка бассейновых влагозапасов (соответственно 37 и 76 мм/год). Итак, чтобы достоверно оценить речной сток для различных сценариев возможного изменения глобального (регионального) климата, модели МОЦАО должны быть дополнены моделями гидрологического цикла.

Выявленные закономерности изменения элементов водного баланса и оценка степени их взаимосвязи в бассейне Волги для лет различной водности делают возможной оценку стока в годы различной водности с учетом лишь оценки годовых атмосферных осадков и испарения, полученных по моделям МОЦАО. В основу такого подхода положены эмпирические уравнения, связывающие аномалии годового стока с аномалиями осадков и испарения:

АИ = аАР + ЬАЕ, (3)

где АИ, АР, АЕ - отклонения стока, осадков и испарения от среднемноголетних значений соответственно.

Так, на основе найденных оценок статистических параметров элементов водного баланса бассейна Волги для маловодных лет и коэффициентов их взаимной корреляции было получено уравнение связи аномалий годового стока маловодных лет с аномалиями осадков и испарения (см. табл. 4):

АЛ = 0,55АР - 1,02А£, (4)

где АИ, АР, АЕ - отклонения стока, осадков и испарения от среднемноголетних значений,

равных соответственно 147, 575 и 462 мм/год. Уравнение (4) учитывает около 99 % дисперсии стока маловодных лет (отношение стандарта отклонений расчетного стока от фактического к стандарту фактического стока равно 0,06).

Аналогичное уравнение получено и для оценки аномалий годового стока и для всего рассматриваемого периода (п = 109 лет):

АЯ = 0,52АР - 0,92АЕ. (5)

Данное уравнение также учитывает около 99 % дисперсии годового стока. При этом аномалии стока, осадков и испарения определяются по отношению к их среднемноголетним значениям, равным соответственно 189, 646 и 457 мм/год. Заметим, что оценки годового стока маловодных лет по уравнениям (4) и (5) практически совпадают.

Покажем возможность такого подхода на примере одного из сценариев возможного изменения климата в бассейне реки Волги. Так, в работе* в качестве сценарных оценок будущих климатических условий в бассейне Волги были использованы результаты численных экспериментов на моделях общей циркуляции атмосферы и океана. Для расчета отклонений среднемноголетних значений элементов водного бассейна от современных значений (1961-1990) были использованы два периода: 2010-2039 и 2040-2069 годы. По данным модели 0ЕБЬ-К30 (США), для периода 20102039 годов по одному из сценариев (А2) получены следующие значения среднемно-голетних отклонений элементов водного баланса для бассейна реки Волги: АТ = +1,4 С, АР = +37 мм/год и АВ = +9 мм/ год. Для современных условий (1961-1990), по оценкам авторов статьи, имеем: Рср = 658 мм/год, В = 194 мм/год, Е = 458 мм/

ср

год и АУ = 6 мм/год (для условно-есте-

ср

ственных условий). Тогда для периода 2010-2039 годов будем иметь: Р = 695 мм/

рр

1щВср=203 мм/годи =-23 мм/год [для оцен-

ср

ки А^ использовано уравнение (2)]. На основе

этих оценок получаем и оценку испарения:

*Исмайылов Г. X., Федоров В. М. Межгодовая изменчивость и взаимосвязь элементов водного баланса реки Волги // Водные ресурсы. - 2008. -Т. 35. - № 3. - 2008. - С. 259-276.

Е = Р + АУ - Я = 469 мм/год.

ср ср ср ср

В отсутствие сценарных оценок статистических параметров элементов водного бассейна допустим, что модульные коэффициенты осадков и испарения останутся теми же, что и для современных условий. В этом случае, например, для маловодного 1996/97 года имеем кр = 0,735 и кЕ = 0,921. Тогда для данного сценария изменения климата Р. = 511 мм/год, Е. = 432 мм/год. Для оценки годового стока воспользуемся уравнением (5), принимая при этом АР. = 511 - 646 = -135 мм/год и АЕ. = 432 - 457 = -25 мм/год. В результате получаем АЯ. = 0,52(-135) + 0,9825 = -46 мм/год и Я. = 189 - 46 = 143 мм/год, а АР. = Я. + Е - Р. = +64 мм/год. Для современных условий Я. = 138 мм/год и АУ = +76 мм/год при Р. = 484 мм/год и Е. = 422 мм/год. Таким образом, увеличение осадков в сценарном году на 27 мм привело к увеличению стока на 5 мм и испарения на 10 мм. Сработка влагозапасов уменьшилась на 12 мм.

Все приведенные расчеты относились к условно-естественному стоку, и для перехода к возможному реальному стоку для рассматриваемого сценария изменения климата необходимо учесть антропогенное воздействие на сток, соответствующее социально-экономическим условиям, которые могут сложиться в бассейне реки Волги ближе к 2025 году. Оценка такой поправки является еще более сложной задачей, чем оценка возможного изменения естественного стока. Для ее решения необходимо оценить в первую очередь масштабы антропогенного воздействия на сток Волги в современных условиях.

В течение всего XX века бассейн реки Волги подвергался антропогенному воздействию. Это воздействие проявилось как в коренном преобразовании естественных природных ландшафтов, так и в характере и масштабах использования его водных ресурсов. Особенно заметно антропогенное воздействие начало проявляться с середины 30-х годов, а в 70-80-х годах XX века оно

достигло своего максимума вследствие завершения создания Волжско-Камского каскада водохранилищ, развития орошаемого земледелия и роста промыш-ленно-коммунального водопотребления. Все это не могло не сказаться на водном балансе территории и водных объектов, режиме поверхностных и подземных вод бассейна. Для оценки изменения элементов водного баланса Волги в маловодные годы были использованы две версии временных рядов годовых значений элементов водного баланса в целом по бассейну за период 1935/36-2000/01 годов (п = 66 лет): условно-естественная и антропогенно-измененная. При этом считалось, что условия естественного увлажнения территории бассейна для этих версий были одни и те же, т.е. атмосферные осадки не подвергались антропогенному воздействию. В качестве количественной оценки степени антропогенного воздействия на элементы водного баланса принята разность их значений для антропогенно-измененных и естественных условий.

Выводы

Оценка изменчивости элементов годового водного баланса (осадков, стоков, испарения и изменения бассейновых влагозапасов) бассейна реки Волги в условиях маловодья показывает, что в экстремально маловодные годы (Р > 90 %) на речной сток затрачивается от 23 до 20 % выпавших осадков, а на испарение - 86.78 %, тогда как в среднем за многолетие на сток расходуется 30 %, а на испарение 70 % годовой суммы осадков.

За рассматриваемый период к числу маловодных (по стоку) были отнесены 15 лет (23 % от общего числа лет), в том числе и затяжное (п = 6 лет) маловодье 1935/36-1940/41 годов. В табл. 5 приведены выборочные оценки статистических параметров элементов водного баланса маловодных лет в бассейне реки Волги для естественных и антропогенно-измененных условий. Как видно, при одних и тех же осадках под антропогенным воздействием сток в среднем уменьшился на 6 мм/год (8 км3/год), а испарение увеличилось на 11 мм/год (15 км3/год), увеличилась и сработка бассейновых влагозапасов -на 5 мм/год (7 км3/год). В то же время параметры изменчивости элементов водного баланса маловодных лет практически не изменились, мало изменилась и структура водного баланса. Из данных табл. 5, кроме того, следует, что при оценке интегрального эффекта антропогенного воздействия на водные ресурсы бассейна целесообразно опираться на величину изменения суммарного испарения.

Анализ степени взаимосвязи элементов водного баланса в маловодные годы выявил относительно невысокую степень зависимости годового стока от атмосферных осадков (г = 0,34), тогда как для всего периода г = 0,63. В то же время для испарения оценка корреляции с осадками составляла соответственно 0,89 и 0,53. Это позволяет сделать вывод о преимущественной роли испарения в формировании стока маловодных лет.

Полученные эмпирические зависимости стока от осадков и испарения

Таблица 5

Выборочные оценки основных статистических параметров элементов водного баланса бассейна Волги для маловодных лет (1935/36-2000/01)

Параметр Элементы водного баланса

Условно-естественные Антропогенно- измененные

Р Я Е Р Я Е ±АУ

М 568 144 462 +38 568 138 473 +43

М/Р 1 0,25 0,81 0,07 1 0,24 0,83 0, 08

о 71 15 35 33 71 14 36 33

СУ 0,12 0,10 0,08 0,87 0,12 0,10 0,08 0,77

позволют сделать оценку годового стока для различных сценариев возможного изменения климата в бассейне реки Волги. В частности, для периода 2010-2039 годов установлено, что увеличение нормы осадков и стока на 37 и 9 мм/год соответственно приведет к увеличению осадков в маловодном году на 27 мм/год, из-за чего испарение увеличится на 19, а сток - на 8 мм/год

при дополнительной сработке бассейновых влагозапасов 12 мм/год.

Материал поступил в редакцию 30.04.09. Исмайылов Габил Худуш оглы, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Гидрология, метеорология и регулирование стока»

Тел. 8 (495) 976-23-68 E-mail: [email protected]

Федоров Владимир Михайлович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Тел. 8 (499) 135-04-06

УДК 502/504 : 556.31

Е. С. КУЛАКОВА, Т. И. ДРОВОВОЗОВА

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новочеркасская государственная мелиоративная академия»

АНАЛИЗ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИРОДНОЙ ВОДЫ, ОБРАБОТАННОЙ ПЕРОКСИДОМ ВОДОРОДА

Рассмотрена возможность применения в технологии подготовки питьевой воды пероксида водорода. Предложено уравнение, позволяющее рассчитать необходимую дозу Н202. Установлено повышение бактерицидного действия при комбинированном сочетании Н202 с ионами Ag+ и Cu+.

Загрязнители природных вод, обезвреживание и обеззараживание воды, сильный окислитель, экологическая безопасность воды, доза реагента, ионы-бактерициды.

There is considered a possibility of hydrogen peroxide usage in the technology of the drinking water preparation. The equation is proposed which allows estimating the necessary doze of H202. The increase of the bactericidal action is determined under the combined combination of H„0„ with Ag+ . Cu+ ions.

' 2 2 ° and

Pollutants of the natural water, neutralization and disinfection of water, strong oxidant, ecological safety of water, dose of reagent, bactericidal ions.

Вода для питья и для приготовле- очистки воды от последних. Многие заг-

ния пищевых напитков должна быть рязнители, особенно органического про-

безопасной. Природные воды (поверх- исхождения, могут попадать в водные

ностные и подземные) нередко содер- объекты в результате залповых несанк-

жат загрязнители, которые должны ционированных сбросов, приводящих в

быть удалены полностью либо подверг- некоторых случаях к возникновению

нуты химической деструкции. чрезвычайных ситуаций. Согласно [1],

При выборе источника водоснаб- содержание компонентов макросолево-

жения проводят физико-химический го состава в подземных водах достига-

анализ вод, позволяющий получить ка- ет следующих величин: сульфатов -

чественный и количественный состав 620 мг/л, хлоридов - 230 мг/л; щелоч-

различных химических веществ, содер- ность может доходить до 11...12 ммоль/л.

жащихся в ней, и выбрать технологию Из группы металлов основными

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.