CC BY
94
УДК 556.5.048:[556.18+556.16“45”](470.6) ББК 26.222.52(235.7)
М 48
Мельникова Т.Н.
Кандидат географических наук, доцент кафедры географии факультета естествознания Адыгейского государственного университета, профессор РАЕ, тел. (8772) 59-39-36, e-mail: Melnikova-
Норма годового стока рек Северо-Западного Кавказа и особенности ее территориального распределения
(Рецензирована)
Аннотация
Получены новые локальные эмпирические зависимости нормы годового стока рек Северо-Западного Кавказа от средней высоты водосборов, на основе которых произведено выделение гидрологических , . -гиона составлена карта изолиний нормы годового стока, отражающая основные особенности её тер. -пекты региональных гидрологических исследований.
Ключевые слова: норма годового стока, Северо-Западный Кавказ, эмпирические зависимости, гид, .
Melnikova T.N.
Candidate of Geography, Assistant Professor of Geography Department of Natural Science Faculty of Adyghe State University, Professor of RANS, ph. (8772) 59-39-36, e-mail: [email protected]
The norm of the annual river runoff in the Northwest Caucasus and features of its territorial distribution
Abstract
The paper shows the new local empirical dependences of the norm of the annual river runoff in the Northwest Caucasus on the average altitude of the catchment area on the basis of which allocation of the hydrological areas, differing in humidifying conditions, is made. To specify the hydrological division of the region into districts the author draws up the isoline map of the norm of the annual runoff, reflecting the principal features of its territorial distribution. This research sheds a new light on theoretical and applied aspects of regional hydrological investigations.
Key words: norm of an annual river runoff, the Northwest Caucasus, empirical dependences, hydrological areas, an isoline map of the norm of the annual runoff.
Экономическое и социальное развитие общества во многом зависит от водноресурсного потенциала. Основным источником удовлетворения постоянно растущей потребности в пресной воде в большинстве случаев являются ресурсы поверхностных вод, оцениваемые величиной среднего годового стока рек или их водоносностью.
Норма годового стока, или средний многолетний сток, является основной и устойчивой характеристикой, определяющей общую водоносность рек и потенциальные водные ресурсы Северо-Западного Кавказа.
При водохозяйственном планировании, оценке водных ресурсов и строительном проектировании гидротехнических сооружений необходимо учитывать норму стока, сток мало- и многоводных лет, а также пределы многолетней изменчивости
годового стока [11-
Территория Северо-Западного Кавказа в целом достаточно богата водными ресурсами поверхностных вод, но средний годовой сток рек в связи с разнообразием природных условий его формирования отличается большой пространственной изменчивостью.
Поэтому для более полного представления о водных ресурсах актуально исследование особенностей пространственного распределения средних значений многолетнего стока или нормы годового стока.
Исходной информацией о ресурсах поверхностных вод являются материалы многолетних гидрометрических наблюдений (1967-2008 гг.), осуществляемых по 76 пунктам наблюдений речных систем Северо-Западного Кавказа [2].
В условиях горного рельефа наблюдается вертикальная поясность в распределении стока, поэтому прежде всего был выполнен анализ характера связи нормы годового стока (У, мм) со средней высотой водосборных бассейнов (Иср, м).
При исследовании характера связи нормы годового стока со средней высотой водосборов (У = ДИср)) особое внимание было уделено малым водосборам, что должным образом не отражено в гидрологическом издании [3]. С этой целью отдельно выделялись и анализировались водосборные бассейны рек Северо-Западного Кавказа с площадью до 100, 101-200 и 201-500 км2 [4].
По результатам анализа графика связи нормы годового стока рек со средней высотой их бассейнов выделено четыре основные группы точек, соответствующие определенным участкам исследуемой территории. В связи с тем, что увеличение нормы годового стока с высотой на разных участках различны, получены 4 зависимости, каждая из них относится к определённому участку территории - гидрологическому району (рис. 1).
Район 1 охватывает верховья бассейна Кубани к востоку от р. Лабы и включает, кроме территории Краснодарского края, Карачаево-Черкесскую республику восточнее р. Большой Зеленчук (рис. 1). Связь основана на данных по 15 водосборам. В число этих водосборов вошли и два с площадью менее 500 км , но заметных отклонений их стока от общей линии связи не намечается. Связь отражает закономерность У = /(Иср) в пределах высот 600-2700 м, проэкстраполирована до отметок 200 м внизу и 3000 м в верхней части.
Район 2 включает р. Лабу и левобережную часть ее бассейна, а также бассейн
р. Белой за исключением ее левого притока - р. Пшехи (рис. 1). К нему также относятся
верховья рек Малый Зеленчук, Уруп и Большая Лаба в пределах Ставропольского края.
Связь У = /(Иср) включает данные по 26 водосборам, три из которых площадью 2002 2 2 500 км , два - 101-200 км и два размером менее 100 км . Больших отклонений их от
общего поля точек не наблюдается за исключением реки Дах (площадь водосбора 402 км ) в сторону снижения стока. Не соответствуют выявленной связи данные о стоке самой верхней, более увлажненной, части бассейна р. Белой. Она отнесена к району 3. Связь по району 2 выявлена в пределах высот 300-2600 м, проэкстраполирована соответственно до 200 и 3000 м.
Район 3 самый крупный, занимает западную часть исследуемой территории и включает предгорную и низкогорную части левобережья бассейна Кубани, а также юго-западные склоны невысокого здесь Главного Кавказского хребта до р. Туапсе. Наименее охвачена наблюдениями здесь западная часть района, где данные по ряду ма-
лых рек отклонились влево от линии связи, однако данных для выделения здесь особого района пока недостаточно. В юго-восточной части в этот район вошли верховья р. Белой, а также бассейн р. Мзымта (рис. 1). В отличие от связей по районам 1 и 2, в данном случае связь, также как и далее по району 4, получилась прямолинейной. Пределы высот, которым соответствует эта связь, составляют 100-2000 м с учетом экстраполяции.
Район 4 по соответствующей связи Y = f(Hcp) выделен в пределах высот 4001000 м Черноморского побережья (рис. 1). Полученная связь по данным 10 водосборов, относящихся к категории малых, отражает в этих пределах условия формирования годового стока, за исключением бассейна р. Мзымта, расположенного на крайнем юге, отличающегося особыми условиями рельефа и поэтому меньшим увлажнением. Несмотря на малые размеры водосборов (15-420 км ), по всем из них выявилась достаточно четкая и прямолинейная связь Y = f(Hcp), которая проэкстраполирована до 200 м вниз и 1500 м в верхней части.
Рис. 1. Районирование территории по связи среднего годового стока рек (У, мм) СО средней ВЫСОТОЙ ИХ водосборов (Нср, м)
Анализ сводного графика связи нормы годового стока рек (У, мм) со средней высотой их водосборов (Нср, м) (рис. 2) и составленной на его основе таблице, позволяют сделать вывод о том, что в пределах Северо-Западного Кавказа наблюдается не только очень большое различие в стоке рек, расположенных в одной высотной зоне, но значительно различаются нормы годового стока с высотой [5].
Рис. 2. Сводный график связи нормы годового стока рек (У, мм) со средней высотой их водосборов (Нср, м); 1-4 - номера гидрологических районов
Таблица
Распределение нормы годового стока (У, мм) по высотным поясам
Высоты, м Районы по связи нормы годового стока с высотой
1 2 3 4
200 50 100 300 1000
400 60 150 530 1280
600 90 260 750 1600
800 120 390 1000 1920
1000 180 500 1200 2250
1500 360 860 1780 3000
2000 570 1250 2350
2500 820 1700 (2900)
3000 (1130) 2250
На высотах 1500 м слой стока в район 1 составлял 360 мм, тогда как на этой же высоте в районе 4 он может достигать 3000 мм. Если в районе 1 слой стока с увеличением высоты местности на 100 м возрастает лишь на 40-45 мм, то в районе 4 это увеличение составляет 240-250 мм, т.е. почти в 6 раз больше.
В связи с получением новых локальных зависимостей нормы годового стока от средней высоты водосборов, а также уточнением районирования территории по характеру этих зависимостей, автором составлена карта изолиний нормы годового стока рек - первой карты, построенной только для исследуемой территории (рис. 3).
В пределах четырех горных районов изолинии проведены по генерализованным
направлениям соответствующих изогипс с плавным переходом с одной на другую на границах районов.
Сопоставление составленной карты изолиний нормы годового стока (рис. 3) с ранее составленной для Северного Кавказа [6] показывает, что, несмотря на большую генерализацию распределения стока по территории, она точнее отражает ее природные особенности.
Действительное пространственное распределение стока намного сложнее, так как количество атмосферных осадков в горах, а соответственно и стока, зависит не только от удаленности от акватории морей и высоты местности, но и от ориентации отдельных бассейнов и их частей относительно направления влагонесущих воздушных потоков, от локальных особенностей циркуляции атмосферы.
. 3. - ,
В соответствии с условиями увлажнения и теплообеспеченности для СевероЗападного Кавказа характерно общее понижение годового стока с юга на север и с запада на восток. В соответствии с этим величина этого стока с единицы площади изменяется от 20-30 мм на севере степной части до 2500-3000 мм в высоких горах юго-востока (рис. 3).
Заключение
Анализ данных по годовому стоку рек Северо-Западного Кавказа позволил получить ряд новых представлений о его пространственном распределении.
1. Формирование годового стока рек исследуемого региона происходит в разнообразных природных условиях. Основными факторами, обуславливающими это разнообразие, являются сложное сочетание широтной зональности и вертикальной поясности климата, а также разная степень его континентальности по мере удаления от акваторий Чёрного и Азовского морей. Всё это вызывает необходимость дифференцированного подхода к разработке и уточнению методов оценки годового стока неизученных рек.
2. В целях уточнения методики оценки годового стока по неизученным рекам территории Северо-Западного Кавказа были получены новые, локальные связи нормы годового стока рек от средней высоты их водосборов (рис. 1, 2), на основе которых произведено выделение четырёх гидрологических районов, отличающихся особыми условиями увлажнения. Они рекомендуются для оценки нормы стока неизученных горных рек и рек предгорной зоны (высоты более 200 м).
3. Впервые для исследуемой территории составлена сравнительно более детальная карта изолиний нормы годового стока, отражающая основные особенности территориального распределения, что может быть применено для оценки нормы годового стока по рекам региона (рис. 3).
Проведенные исследования расширяют теоретические и прикладные аспекты региональных гидрологических исследований. Основные результаты выполненных исследований после их оформления в виде региональной методики могут быть применены в практике для инженерно гидрологического обоснования проектируемых объектов и водохозяйственных мероприятий.
Примечания:
1. Комлев АЖ. Закономерности формирования и методы расчётов речного стока. Пермь: Изд-во Пермь. ун-та, 2002. 163 с.
2. Комлев А.М., Мельникова Т.Н. Водный режим рек Северо-Западного Кавказа. Закономерности формирования и методы расчёта. Пермь: Изд-во ПГУ, 2008. 112 с.
3. Мельникова Т.Н., Комлев А.М. Водоносность рек Северо-Западного Кавказа Майкоп: Качество, 2003. 132 с.
4. Мельникова Т.Н. Водные ресурсы Северного Кавказа. Майкоп: Изд-во АГУ, 2001. С. 274-277.
5. Мельникова Т.Н. Закономерности формирования и методы расчёта годового стока рек СевероЗападного Кавказа. Пермь, 2002. 17 с.
6. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 8. Северный Кавказ. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 447 с.
