CC BY
35
4. Oil-oxidizing activity and identification of microorganisms isolated from the Caspian sea / E. R. faizulina, O. N. Auezova, L. G. tatarkina // proceedings of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. 2014. Pp. 25-29.
5. Development of a biosorbent based on crop waste for wastewater treatment from petroleum products / O. V. Kolotova [et al.] // Bulletin of the Perm national research Polytechnic University. Applied ecology. Urbanistics. 2018. No. 4 (32). C. 58-71.
6. Evaluation of hydrophobic properties of bacterial cells by adsorption on the surface of chloroform drops / E. V. Serebryakova [et al.] // Microbiology. 2002. Vol. 71, no. 2. Pp. 237-239.
7. Shmeleva E. O., Sokolova I. V., Sidenko D. A. Studying the activity of oil-oxidizing strains isolated from environmental objects in order to obtain a biological product for cleaning industrial wastewater. tr. I international. science.- prakt. Conf. "Safety and resource conservation in the technosphere": April 6-7, 2017, Krasnodar. Kuban state technol. UN-TA: electron. network polythematic journal. 2017. No. 7. C. 56-62. [Electronic re-source]URL: http://ntk.kubstu.ru/file /1770 (accessed 29.01.2020).
8. Emulsifying activity of some carbohydrate-oxidizing microorganisms / A. Zh. Bekturova [et al.] // Vestnik KazNU. The biology series. 2013. No. 3/1(59). P. 56 - 58.
9. Minibaev V. G. To the question of protection of the soil cover in the oil producing areas // Kazan, 1986. 412 PP.
10. Methods of soil Microbiology and biochemistry / edited by D. G. Zvyagintsev. Moscow: Moscow state University, 1991. 303 PP.
11. Method of performing measurements of seed germination and root length of seedlings of higher plants for toxicity of technogenic polluted soils. RF. 1.39.2006.02264. SPb. 2009. 19 p.
УДК 911.2:556.5
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗИМНЕГО МИНИМАЛЬНОГО ДЕКАДНОГО СТОКА РЕК БАССЕЙНА ОЗЕРА СЕВАН
В.Г. Маргарян, Г.Д. Аветисян, А.В. Поляков
Рассматривается динамика изменений зимних минимальных декадных расходов рек, впадающих в бассейн, и закономерности их пространственного распределения. Построена карта распределения модуля среднего минимального зимнего стока за декаду с наиболее низкой водностью 75 % обеспеченности. Показано, что у большинства рек бассейна озера Севан наблюдается тенденция роста зимних минимальных декадных расходов, что обусловлено ростом средней температуры воздуха и количества осадков за зимний период.
Ключевые слова: бассейн озера Севан, Республика Армения, пространственное распределение, обеспеченность, динамика, минимальные декадные расходы, температура воздуха, атмосферные осадки.
Введение. Роль минимального стока в зимний период, поскольку реки в основном переходят на питание подземными водами и расходы в
них резко понижаются, составляя 5...24 % величины среднего годового стока. При минимальных расходах опасность сразу не заметна, разрушений и человеческих жертв не бывает, однако она продолжительна и может продлиться на протяжении всего сезона. К этому следует также добавить, что минимальный сток лимитирует использование водных ресурсов в различных целях, а часть высокогорных рек зимой промерзает до дна. Поэтому очень важно знание зимних минимальных декадных расходов, связанных с управлением гидрологических экосистем, эффективным использованием и хранением водных ресурсов, определением экологического стока, оценкой рисков, проектированием и постройкой гидротехнических сооружений и так далее. С другой стороны, озеро Севан является стратегическим хранилищем пресной воды Республики Армения, одновременно бассейн озера - один из богатейших и уникальных районов Республики Армения по рекреационным ресурсам. Следовательно, изучение минимальных декадных расходов, в особенности в условиях ожидаемых изменений климата, приобретает большую актуальность и срочность. В то же время оценка минимальных декадных расходов значима как гарантия стабильного развития и залог перспективного развития экономики.
Таким образом, учитывая это и то, что для некоторых водопользователей представляют интерес водные ресурсы минимального стока за зимний период и средний за декаду с наиболее низкой водностью, задачами работы являются:
- проанализировать и оценить закономерности изменения зимних средних декадных минимальных расходов впадающих в озеро Севан рек в ряде многолетних наблюдений, закономерности их пространственного распределения,
- построить карту распределения модуля среднего минимального зимнего стока за декаду с наиболее низкой водностью 75 %-ной обеспеченности,
- оценить климатическую изменчивость средней температуры воздуха и количества осадков за зимний период.
Материал и методика. Для решения поставленных задач теоретической основой послужили соответствующие научно-исследовательские работы [1 - 7]. В качестве исходного материала использованы фактические данные многолетних наблюдений гидрологических постов за расходом воды на изучаемой территории за период со дня открытия станции до 2018 г. (данные «Службы по гидрометеорологии и активному воздействию на атмосферные явления» МЧС Республики Армения, которые опубликованы в «Гидрологических ежегодниках»). Отметим, что с течением времени изменилось как количество наблюдаемых рек, так и количество расположенных на них гидрологических постов. Так, на изучаемой территории в разные годы действовали 41 метеорологическая станция и
пост, 39 водомерных постов, а в настоящее время действуют всего 7 метеорологических станций и 13 водомерных постов (рис. 1).
Рис. 1. Карта-схема гидрографической сети бассейна озера Севан
Как на реках республики, так и на реках изучаемой территории минимальные расходы воды наблюдаются в периоды летне-осеннего и зимнего маловодья. Как правило, за летне-осеннюю и зимнюю межень отдельно по этим периодам минимальный сток изучают по следующим категориям: 1) средний суточный, 2) срочный, 3) средний за декаду с наиболее низкой водностью, 4) средний месячный, 5) за весь меженный период. В целях сокращения обозначения «средний за декаду с наиболее низкой водностью» ниже будет употребляться термин «минимальный декадный сток (расход)».
Рассмотрим минимальные декадные расходы только зимнего маловодного периода рек, впадающих в озеро Севан, постов, имеющих длинный ряд наблюдений в частности. Основанием для обсуждения его в работе послужило то обстоятельство, что во многих водохозяйственных организациях Армении он имеет широкое применение и им оперируют при гидрологических расчетах и разного рода проектных разработках.
Речной сток, наблюдающийся в маловодные сезоны при отсутствии значительных паводков, принято называть меженным, а время, за которое он наблюдается, - меженным периодом. Под термином «меженный период» следует понимать фазу водного режима реки, наблюдающуюся в
зимний или летне-осенний сезоны и характеризующуюся наличием относительно малых, устойчивых по величине расходов воды. При этом под устойчивыми расходами воды понимаются расходы, значительно меньшие паводочных, когда общая тенденция их хода на гидрографе стока приближается к горизонтальной линии. Синонимом меженного стока является понятие «низкий сток», широко применяемое в советской и англо-американской литературе [8].
В работе использованы следующие методы: математико-статистический, экстраполяции, анализа, аналогии, корреляционный, картографический.
Вопросы минимального стока рек Армении рассмотрены в исследованиях Л.Р. Варданяна и Л.В. Азизяна [2], М.В. Шагиняна и Б.П. Мнацака-няна [9], В.Г. Марганяна [5], З.З. Мурадяна, [6], Т.Г. Варданяна [3] и др. [1, 7]. Однако в Армении специализированных научных работ по изучению зимнего минимального декадного стока рек практически нет.
Краткая физико-географическая характеристика бассейна
озера Севан
Бассейн Севана, который расположен между Малым Кавказом и Армянским вулканическим нагорьем, имеет сложную геологическую структуру, разные формы рельефа с пестротой пере обработанных форм. По особенностям геологической структуры бассейн озера делится на две части: северную и восточную (которые принадлежат складчато-глыбчатым областям Армении) и южную и западную (которые составляют часть Армянского вулканического нагорья): в юго-западной части имеют широкое распространение сильно пористые и водопроницаемые породы с трещинами, а в высокогорных районах - чингилы, которые для питания рек выполняют роль регулятора. В отличие от юго-западной части северо-восточная часть бассейна выделяется отсутствием более или менее крупных источников, наличием множества маленьких притоков, характерны селевые стоки. Почти все выпавшие здесь осадки по склону текут в ручьи или сразу в озеро. Многие из рек в период маловодья не достигают озера.
В озеро Севан впадают 28 рек и 2 крупных источника, на 24 из них в разные годы проводились водомерные наблюдения. Бассейн богат крупными источниками. Большая часть рек бассейна имеет незначительную длину и площадь водосборного бассейна. В бассейне насчитываются 930 рек длиной до 10 км, из которых только р. Аргичи имеет длину 51 км. Сравнительно крупные реки, площадь водосборного бассейна которых больше 100 км2, следующие: Масрик, Карчахпюр, Варденис, Аргичи, Бах-так, Гаварагет (см. рис. 1).
Реки бассейна в основном имеют смешанное питание: талые воды, дождевые и подземные. Причем из-за резкого разнообразия геологических, в особенности гидрогеологических условий, источники питания рек в раз-
ных местах бассейна очень разные. Питание рек, берущих начало с Гегам-ских и Варденисских гор, которые имеют вулканическое происхождение, преимущественно подземное (60.. .80 %), а питание рек, берущих начало с Арегунийского и Севанского горных хребтов, которые имеют складчато-глыбчатое происхождение, в основном происходит талыми и дождевыми водами (60.70 %). Реки только с дождевым питанием, за исключением некоторых, имеющих временный сток, отсутствуют. Водосборным бассейнам, имеющим благоприятные условия для просачивания, характерно подземное питание. Преимущественно подземное питание имеют реки Масрик, Карчахбюр, Цаккар, Гаварагет, исключительно подземное - Личк [1].
На изучаемой территории речная сеть выделяется неравномерным распределением, средняя плотность составляет 0,77 км/км2. Густой гидрографической сетью выделяется бассейн Большого Севана, в особенности его южная и юго-западная части. Здесь протекают сравнительно все большие реки. В бассейне имеются также просторные территории, где нет поверхностного стока: например, участок от Гаварагета до истоков реки Раздан (рис. 1). Здесь распространены молодые вулканические породы, которые имеют сильные трещины и водопроницаемы, из-за которых атмосферные осадки почти полностью просачиваются и не преобразуются в поверхностный сток.
Результаты и обсуждение. Обычно период маловодья длится до 8 - 9 месяцев, когда реки резко становятся мелкими, и в это время по рекам проходят минимальные расходы. По условиям формирования и величине стока период маловодья делится на летне-осенний и зимний. В обоих случаях питание рек происходит преимущественно подземными водами. Однако летне-осенние дожди часто могут нарушить режим питания рек и образовать наводнения.
Как правило, после весенне-летних половодий в бассейнах рек озера Севан, как и на других территориях республики, начинается период маловодья, который продолжается до марта месяца. Зимнее маловодье устанавливается с конца ноября-декабря по февраль-март месяцы, а 10-дневный минимальный сток - в середине февраля. То есть продолжительность зимней межени составляет примерно 3 - 4 месяца.
На реках рассматриваемой территории наблюдается хорошо выраженная устойчивость стока за зимний сезон. Минимальный сток рек бассейна озера формируется в сложных природных условиях (сложный горный рельеф и геологическая структура, разнообразие климатических условий и ряд других природных факторов). Их влияние нашло свое отражение в неравномерном пространственном распределении минимального декадного стока зимнего маловодного периода рек бассейна. Естественные и антропогенные вопросы, обусловливающие минимальный сток, обсуждены во многих работах [10 - 11].
На изучаемой территории зимние минимальные декадные расходы колеблются в пределах 0,049...2,63 м3/с (табл. 1). Наибольший из них наблюдался на р. Гаварагет - п. Норатус, который составил 3,81 м3/с (1948 г.), а наименьший - на р. Драхтик - п. Драхтик и составил 0,006 м3/с (1961 г.).
Таблица 1
Зимние минимальные декадные расходы рек бассейна озера Севан и коэффициенты их изменчивости и асимметрии_
№ п/п Река - пункт Площадь водосбора, 2 км2 Средняя высота водосбора, м Период наблюдений Зимние декадные минимальные расходы
Средний расход, м3/с Модуль стока, л/с км2
1 Р. Дзыкнагет -п. Цовагюх 82,6 2220 1936-39, 1941-44, 1947-2017 0,14 1,69
2 Р. Драхтик -п. Драхтик 39,2 2270 1958-63, 1972-92, 1999-2017 0,045 1,15
3 Р. Памбак -п. Памбак 20,4 2540 1947-50, 1952-53, 1955-68, 1970-89, 1998-2017 0,069 3,38
4 Р. Масрик - п. Цовак 673 2310 1953-2017 2,33 3,46
5 Р. Карчахпюр -п. Карчахпюр 116 2650 1952-63, 1965-94, 1998-2017 0,84 7,24
7 Р. Ваденис -п. Варденик 117 2760 1935-38, 1940-43, 1945-46, 1949-94, 1998-2017 0,49 4,19
8 Р. Мартуни -п. Геховит 84,5 2760 1963-2017 0,64 7,57
9 Р. Аргичи -п. Геташен 366 2470 1935-2017 1,96 5,36
10 Р. Цахкашен -п. Вагашен 92,4 2570 1971-99, 2004-2017 0,47 5,09
11 Р. Личк - п. Личк 33,0 2060 1960-62, 1976-94, 1998-2017 1,51 45,8
12 Р. Бахтак - п. Цаккар 144 2570 1951-2017 0,12 0,83
13 Р. Гаварагет -п. Норатус 467 2430 1936-44, 1947-48, 1950, 1952-92, 1998-2017 2,63 5,63
Сравнительно меньшие значения зимних минимальных декадных расходов обусловлены формированием устойчивого снежного покрова в бассейне озера в холодный период года, замерзанием отдельных участков рек, а сравнительно большие значения зимних минимальных декадных расходов имеют преимущественно реки бассейна с подземным питанием. Реки не получают поверхностного питания и сохраняются только за счет подземных вод. Кроме того, некоторая часть воды рек расходуется на замерзание.
С течением времени сток рек резко меняется, знание которого важно с точки зрения гарантированного использования стока. Обычно минимальный сток мало подвергается изменению. Так, на изучаемой территории коэффициент вариации (изменчивости) зимних минимальных декадных расходов составляет 0,14...0,63. Для всего бассейна его среднее значение составляет 0,33. Как правило, небольшие значения изменчивости наблюдаются на тех реках, которые имеют большую естественную урегу-лированность стока (сравнительно большое подземное питание). На изучаемой территории относительно большим подземным питанием (то есть, где подземное питание на 70 % и более превышает поверхностное) выделяются реки Масрик, Карчахпюр, Гаварагет. Сравнительно большие коэффициенты наблюдаются на реках с питанием дождевыми и талыми водами, а также на маленьких реках. Расчетные значения коэффициента асимметрии зимних минимальных декадных расходов составляют -0,47...1,06. Исследования свидетельствуют, что с высотой растут как коэффициенты вариации зимних минимальных декадных расходов, так и коэффициенты асимметрии.
Как правило, с высотой обычно растет модуль минимального стока [3, 5 - 7]. Однако в бассейне озера некоторые отклонения от этих закономерностей наблюдаются на посту Цаккар реки Бахтак (0,83 л/с км2) и на посту Личк реки Личк (45,7 л/скм2). По мнению авторов, такие отклонения обусловлены физико-географическими особенностями речных бассейнов, а также местными особенностями питания и зависят от надежности данных.
В зимний период расходы воды в реках на изучаемой территории резко понижаются (составляя 5...24 % от величины среднего годового стока), что обусловлено тем обстоятельством, что реки переходят в основном на питание подземными водами. Сток зимней межени для рек с подземным питанием может составить 20...24 % от годового стока, для рек с поверхностным питанием - 5...10 %. Отметим, что часть высокогорных рек зимой промерзает до дна. В результате исследования выяснилось, что сток зимнего маловодного периода (Х1-11) уступает или почти равен стоку за летне-осенний маловодный период (У11-1Х), за исключением нескольких рек. Как правило, летний маловодный период должен превышать зимний. Думается, что нарушение этой закономерности обусловлено водопотреблением.
Вследствие замерзания наблюдается отсутствие стока в реках Бах-так, Гегаркуник, Гридзор бассейна озера Севан, где из-за незначительного грунтового стока и низких зимних температур вода замерзает. Самое продолжительное замерзание в среднем наблюдается на реке Гегаркуник -3,0...3,5 месяца, на Гридзоре и Бахтаке - 2,5...3,0 месяца. Водосборные бассейны этих рек сравнительно маленькие (40...150 км2), их средняя высота -более 2500...2600 м).
Обычно большие значения модуля зимнего минимального стока наблюдаются на реках, имеющих большую долю подземного питания и стабильный режим стока. Сравнительно небольшие значения минимальных расходов обусловлены формированием устойчивого снежного покрова в бассейне озера в холодный период года, замерзанием отдельных участков рек.
Получена корреляционная связь между зимними минимальными декадными расходами и площадями водосборных бассейнов рек (рис. 2). Это можно использовать для расчета зимних средних декадных минимальных расходов неизученных рек обсуждаемой территории.
а о
й л
к го
3,5
3,0 -■
2,5 -■
2,0 -■
1,5
1,0 -■
0,5
0,0
/
• /
У
/ •
У
/
• /
У
/
У
/
У
/
• У . /
У
у = 0,0042х + 0,0367 Я2 = 0,8525
У
0 150 300 450 600
Площадь водосборных бассейнов рек, км2
750
Рис. 2. Корреляционная связь между зимними минимальными декадными расходами и площадями их водосборных бассейнов рек
бассейна озера Севан
Рассчитаны зимние средние декадные минимальные суммарные расходы рек, впадающих в озеро Севан, по фактическим данным 12 гидрологических постов, восстанавливая отсутствующие данные. Рассмотрен их межгодовой ход (рис. 3).
и
13
Тя
..0
а
3 0 я
«
2 (.16
а
¡3 <м
1 аз
1 ао
у= 0.001бЬ1+0.В533 К1 = 0.051
15«! 1Ш '.97. 1976 1531 153« 1551 15« 3001 3006 3011 301«
Годы
Рис. 3. Тенденция межгодового хода зимних минимальных декадных средних расходов рек, впадающих в озеро Севан
Анализ линий тренда показывает следующее. В бассейне озера Севан в настоящее время наблюдается положительный тренд. За последние почти 60 лет наблюдается рост среднего минимального декадного стока, поступающего в озеро Севан, на 0,091 м3/с. Это имеет исключительно важную роль для охраны водных ресурсов и повышения уровня озера Севан, имеющего стратегическое значение для республики. И при рациональном использовании воды он будет имеет положительное воздействие на решение проблемы озера Севан.
Исследования свидетельствуют, что у большинства рек (среди изученных 12 постов в 7 случаях (58 %)), впадающих в озеро Севан, наблюдается тенденция роста зимних минимальных декадных расходов. Только на 5 реках (Масрик, Мартуни, Бахтак, Личк и Гаварагет), то есть на 42 % обсуждаемых рек наблюдается тенденция уменьшения. Можно сделать вывод, что в упомянутых речных бассейнах наблюдается уменьшение запасов подземных вод, что требует детальных исследований и одновременно является задачей иных исследований. Такие результаты были получены и в других регионах нашей планеты [10, 12 - 18].
В табл. 2 приведены статистические параметры и стандарт ошибки зимних минимальных декадных расходов за многолетний период.
Таблица 2
Статистические параметры зимних минимальных декадных
расход (м3/с)
Река - пункт Статистические параметры Стандарт ошибки расчета (при а = 5 %) Автокорреляция
а асУ ас5 г R(1)
сУ С5 СБ/СУ
Р. Дзыкнагет - п. Цовагюх 0,32 0,75 2,38 0,009 0,05 0,32 0,47 0,51
Р. Драхтик - п. Драхтик 0,63 0,74 1,17 0,011 0,18 >0,26 0,79 0,91
Р. Памбак - п. Памбак 0,33 0,36 1,07 0,006 0,05 0,33 0,60 0,68
Р. Масрик - п. Цовак 0,22 -0,23 -1,05 0,139 0,02 >0,22 0,65 0,73
Окончание табл. 2
Р. Карчахпюр - п. Карчахпюр 0,24 -0,47 -1,97 0,066 0,04 >0,22 0,73 0,83
Р. Ваденис - п. Варденик 0,39 0,39 1,00 0,038 0,05 >0,30 0,50 0,55
Р. Мартуни - п. Геховит 0,19 1,03 5,40 0,031 0,03 >0,34 0,57 0,65
Р. Аргичи - п. Геташен 0,25 0,37 1,48 0,099 0,02 0,28 0,55 0,59
Р. Цахкашен - п. Вагашен 0,28 -0,24 -0,87 0,034 0,04 >0,39 0,47 0,57
Р. Личк - п. Личк 0,38 1,06 2,78 0,266 0,10 >0,45 0,79 0,97
Р. Бахтак - п. Цаккар 0,62 0,80 1,31 0,018 0,06 0,36 0,57 0,63
Р. Гаварагет - п. Норатус 0,14 0,21 1,46 0,088 0,03 0,29 0,60 0,66
В тех реках, где наблюдается тенденция уменьшения зимних минимальных декадных расходов, эти речные экосистемы становятся более уязвимыми. Поскольку в этом случае степень риска объемов водопотребления резко возрастает, так как в речном русле не соблюдаются минимальные объемы экологического стока. В настоящее время особенно неблагоприятное экологическое состояние наблюдается в тех речных бассейнах, где интенсивно развита гидроэнергетика. В некоторых частях речных бассейнов изучаемой территории такие ситуации существуют. С другой стороны, в результате неэффективного водозабора из рек сток малых рек очень часто почти полностью расходуется, в результате чего часть их зимой полностью замерзает.
Рассчитана динамика зимних минимальных декадных расходов рек изучаемой территории с обеспеченностью 75 %. Построена карта распределения модуля среднего минимального зимнего стока за декаду с наиболее низкой водностью 75 %-ной обеспеченности (рис. 4). Как правило, с высотой обычно растет модуль среднего минимального декадного зимнего стока 75 %-ной обеспеченности. И в этом случае в бассейне озера некоторые отклонения от этих закономерностей наблюдаются на посту Цаккар р. Бахтак и на посту Личк р. Личк. Это можно использовать для обучения зимних минимальных декадных расходов 75 %-ной обеспеченности неизученных и мало изученных рек обсуждаемой территории.
Рассмотрены также временной ход и тренды средних температур приземного слоя воздуха и атмосферных осадков за зимний период для бассейна озера за имеющиеся периоды наблюдений (рис. 5).
Анализ линий трендов показывает, что на всех действующих в настоящее время метеостанциях бассейна наблюдается тенденция роста температур воздуха и атмосферных осадков. Так, такая изменчивость температур воздуха и атмосферных осадков за зимний период обусловливает преимущественно положительную динамику изменения зимних минимальных декадных расходов бассейна озера Севан.
бассейн Севана
Легенда Модуль сто«
По
■■ 050 п 250 450 Щ в 50 ■ 850
| БаССвии ре« Личк и Ьвхгвв
Рис. 4. Распределение модуля среднего минимального зимнего стока за декаду с наиболее низкой водностью 75 %-ной обеспеченности
Температура приземного слоя воздуха, °С
2,0 т Шоржа
-10,0
1920
120 90 60 30 0
Атмосферные осадки, мм
Шоржа
= 0,268х - 486,65 Я.2 = 0,1461
1940 1960 1980 2000 2020
1920 1940 1960 1980 2000 2020
_ Масрик
0,0
-3,0 -Е
-6,0 -;
-9,0 -;
-12 0
'у = 0,0023х - 11,723
-15,0 -Е
1925 1945 1965 1985 2005 2025
125у = 100 75 4 50
Масрик
25
1920 1940 1960 1980 2000 2020
0,0 -3,0 -6,0 -9,0 -12,0
1925 1945 1965 1985 2005 2025
300
200
100 -
Мартуни у = 0,3232х - 556,05 Я.2 = 0,0701
0
1920 1940 1960 1980 2000 2020
Рис. 5. Тренд межгодового хода средних температур приземного слоя воздуха и атмосферных осадков за зимний период в бассейне озера Севан
Рассчитаны (по фактическим данным 6 метеостанциях) также средние температуры приземного слоя воздуха и количество атмосферных осадков за зимний период для бассейна озера и рассмотрен их межгодовой ход (рис. 6).
Рис. 6. Тенденция межгодового хода средних температур приземного слоя воздуха и количество атмосферных осадков за зимний период на территории бассейна озера Севан
Анализ линий трендов показывает, что в настоящее время на территории бассейна наблюдается тенденция роста температур воздуха и атмосферных осадков.
Выводы
Таким образом, по результатам представленных исследований можно сделать следующие выводы.
Зимние средние декадные минимальные расходы рек, впадающих в озеро Севан, колеблются в пределах 0,045...2,63 м3/с.
Коэффициент вариации зимнего минимального декадного стока колеблется в пределах 0,14...0,63. Среднее значение коэффициента вариации для всего бассейна озера составляет 0,33. Малые значения коэффициента вариации наблюдаются на тех реках, которые имеют устойчивое подземное питание, и наоборот.
Установлена тесная корреляционная связь между зимними минимальными декадными расходами рек бассейна озера и площадями водосборных бассейнов, которую можно использовать при расчете зимних минимальных декадных расходов неизученных рек обсуждаемой территории.
Наблюдается тенденция роста земного среднего декадного минимального расходы рек, впадающих в озеро Севан, по фактическим данным 12 гидрологических постов, в результате чего за последние около 60 лет наблюдается рост среднего минимального декадного стока, поступающего в озеро Севан, на 0,091 м3/с.
У большинства рек, впадающих в озеро Севан (из изученных 12 постов 7, то есть в 58 % случаях), наблюдается тенденция роста зимних ми-
нимальных декадных расходов. Исключение составляют рр. Масрик, Мар-туни, Бахтак, Личк и Гаварагет.
Тенденция понижения зимних минимальных декадных расходов рек, впадающих в озеро Севан, обусловлена уменьшением запасов подземных вод, что связано с водопотреблением.
Построена карта распределения модуля среднего минимального зимнего стока за декаду с наиболее низкой водностью 75 %-ной обеспеченности. Это можно использовать для изучения зимних минимальных декадных расходов 75 %-ной обеспеченности неизученных и мало изученных рек обсуждаемой территории.
С высотой местности растет как модуль минимального стока, так и модуль среднего минимального декадного зимнего стока 75 %-ной обеспеченности. Некоторые отклонения от этих закономерностей наблюдаются на посту Цаккар р. Бахтак и на посту Личк р. Личк, что обусловлено местными физико-географическими особенностями и питанием речных бассейнов.
На всех действующих в настоящее время метеостанциях бассейна, (по фактическим данным 6 метеостанций) за зимний период наблюдается тенденция роста температур воздуха и атмосферных осадков.
Таким образом, полученные результаты имеют очень важное прикладное значение для геоэкологических задач, в частности, для управления водными экосистемами, их эффективного использования и охраны, определения экологического стока, оценки рисков, прогнозирования водных катастроф, охраны речных экосистем от деградации и решения других задач.
Список литературы
1. Гидрография Армянской ССР. Ереван: Изд-во АН Арм. ССР, 1981. 177 с.
2. Варданян Л.Р., Азизян Л.В. Прогноз меженного стока по кривой истощения запасов подземных вод на примере рек Республики Армения // Вестник ГИУА. Сер. «Гидрология и гидротехника» / Государственный инженерный университет Армении (ГИУА) «Чартарагет». 2014. Вып. 17. №1. С. 18-26.
3. Варданян Т.Г. Зимний минимальный сток р. Аргичи и его расчет // Ученные записки ЕГУ. 1991. № 2. С. 150 - 156.
4. Маргарян В.Г., Варданян Т.Г. Особенности формирования речного стока и внутригодового распределения бассейна озера Севан // Научно-практический потенциал географии и его практическое применение (материалы научной конференции, посвященной 80-летию со дня рождения и 55-летию научно-педагогической деятельности Лемвела
Акоповича Валесяна). Ереван: Изд-во Ереванского университета, 2011. С. 211-223.
5. Анализ и оценка изменения зимних наименьших среднедекадных расходов воды притоков озера Севан / В.Г. Маргарян [и др.] // Современные задачи географии и геологии. Материалы междунар. симпозиума, посвященного 100-летию основания Ереванского гос. ун-та. Ереван, 27-29 сентабря, 2018. Ереван: Изд-во ЕГУ, 2018. С. 242-246.
6. Мурадян З.З. Расчет и оценка риска экстремальных расходов рек бассейна Аракс РА: автореф. ... дис. канд. географ. наук. Ереван, 2014. 32 с.
7. Ресурсы поверхностных вод СССР. М.: Гидрометеоиздат, 1973. Т. 9. Вып. 2. 472 с.
8. Владимиров А.М. Гидрологические расчеты. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 366 с.
9. Шагинян М.В., Мнацаканян Б.П. О возможности прогнозирования меженного стока по уровням грунтовых вод // Сборник работ Ереванского ГМО. 1982. Вып. 4. С. 36 - 39.
10. Волчек А.А., Грядунова О.И. Минимальный сток рек Беларуси (монография) / Брест. гос. ун-т имени А.С. Пушкина. Брест: БрГУ, 2010. 169 с.
11. Гуревич Е.В. Влияние температуры воздуха на зимний сток рек (на примере бассейна р. Алдан) // Метерология и гидрология. 2009. № 9. C. 92 - 99.
12. Бейсембаева М.А., Дубровская Л.И., Земцов В.А. Минимальный сток Иртыша в равнинной части бассейна на территории Республики Казахстан в условиях антропогенной нагрузки // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2016. Т. 327. № 4. С. 35 - 43.
13. Болгов М.В., Коробкина Е.А., Трубецкова М.Д., Филимонова М.К., Филиппова И.А. Современные изменения минимального стока на реках бассейна р. Волга // Метеорология и гидрология. 2014. № 3. С.75-84.
14. Водные ресурсы бассейна Дона и их экологическое состояние / Р.Г. Джамалов, Н.Л. Фролова, М.Б. Киреева, А.Е. Косолапов. М.: Изд-во «ГЕОС», 2017. 227 с.
15. Филиппова И.А. Минимальный сток рек Европейской части России и его оценка в условиях изменения климата: дис. ... канд. географ. наук. М., 2014. 210 с.
16. Many-year variations of river runoff in the selenga basin / N.L. Frolova, P.A. Belyakova, V.Yu. Grigor'ev, A.A. Sazonov, L.V. Zotov // Water Resources and the Regime of Water Bodies. 2017. Vol. 44. No. 3. Р. 359-371. doi.org/10.1134/S0097807817030101
17. Recent trends of river runoff in the North Caucasus / E.P. Rets, R.G. Dzhamalov, M.B. Kireeva, N.L. Frolova, I.N. Durmanov, A.A. Telegina,
E.A. Telegina, V.Y. Grigoriev // Geography, environment, sustainability. 2018. 11(3). Р. 61-70.
18. Telegina E.A. Spatial and temporal variations of winter discharge under climate change: Case study of rivers in European Russia // Remote Sensing and GIS for Hydrology and Water Resources (IAHS Publ. 368, 2015) (Proceedings RSHS14 and ICGRHWE14, Guangzhou, China, August 2014). Р. 245-250. doi:10.5194/piahs-368-245-2015.
Маргарян Вардуи Гургеновна, канд. геогр. наук, доц., vmargaryan@ysu.am, Армения, Ереван, Ереванский государственный университет,
Аветисян Горик Давидович, канд. геогр. наук, главный эколог, avetisyangorik@gmail.com, Армения, Ереван, Управление охраны природы аппарата мэрии Еревана,
Поляков Андрей Вячеславович, д-р техн. наук, проф., polyakoff-an@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
REGULARITIES OF THE SPATIO-TEMPORAL DISTRIBUTION OF WINTER MINIMUM TEN-DAY RUNOFF IN RIVERS OF LAKE SEVAN BASIN
V.G. Margaryan, G.D. Avetisyan, A.V. Polyakov
Studying decade minimum runoff, especially in the context of expected climate change, is relevant and urgent. Both on the rivers of the study area and the whole republic, minimum water discharge is observed during periods of summer-autumn and winter low water. In both cases, the power of the rivers is mostly underground. However, summer-autumn rains can often disrupt the river's feeding patterns and cause flooding.
As a source material daily data from actual observations at 12 hydrological posts in the study area of the Ministry of Emergency Situations of the Republic of Armenia "Service for Hydrometeorology and Active Impact on Atmospheric Phenomena" are used. All observed hydrological posts have a number of observations 40 years or more. The methods used in the work are: mathematical-statistical, extrapolation, interpolation, analysis, analogue and correlation.
It turned out that most rivers in the lake basin have a tendency to increase in winter average decade minimum expenditures.
Key words: coefficient of variability and irregularity, security, dynamics, minimum ten-day runoff, air temperature, precipitation, Lake Sevan basin.
Margaryan Varduhi, candidate of geographical sciences, docent, vmargar-yan@ysu.am, Armenia, Yеrevan, Yerevan State University,
Avetisyan Gorik, candidate of geographical sciences, Chief Ecologist, avetisyangor-ik@,gmail.com, Armenia, Yеrevan, Department of Nature Protection of Yerevan Municipality,
Polyakov Andrey Vyacheslavovich, doctor of technical sciences, professor, poly-akoff-an@,mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
Reference
1. Hydrography of the Armenian SSR. Yerevan: Publishing house of an Arm. SSR, 1981. 177 PP.
2. Vardanyan L. R., Azizyan L. V. forecast of inter-soil runoff on the curve of depletion of underground water reserves on the example of rivers of the Republic of Armenia. Ser. "Hydrology and hydraulic engineering". Publishing house of State Engineering University of Armenia (SEUA) "Charterage". 2014. Vol. 17. No. 1. Pp. 18-26.
3. Vardanyan T. G. Winter minimum flow of the Argichi river and its calculation// YSU Scientific notes, 1991. No. 2. Pp. 150-156.
4. Margaryan V. G., Vardanyan T. G. Features of river flow formation and intra-annual distribution of the lake Sevan basin // Scientific and practical potential of geography and its practical application (materials of the scientific conference dedicated to the 80th anniversary of birth and 55th anniversary of scientific and pedagogical activity of Lemvel Akopo-vich Valesyan). Er.: Yerevan University press, 2011. Pp. 211-223.
5. Analysis and assessment of changes in the winter lowest average decadal water consumption of tributaries of lake Sevan / V. G. Margaryan [et al.] // Modern problems of geography and Geology. Proceedings of the international. Symposium dedicated to the 100th anniversary of the Foundation of the Yerevan state University, Yerevan, 27-29 September, 2018. Yerevan: YSU publishing house, 2018. Pp. 242-246.
6. Muradyan Z. Z. Calculation and assessment of the risk of extreme expenses of rivers in the Arax basin of RA: autoref. ... dis. Cand. geographer. sciences'. Yerevan, 2014. 32 p.
7. Surface water resources of the USSR. Moscow: Gidrometeoizdat, 1973. Vol. 9. Vol. 2. 472 PP.
8. Vladimirov, A. M., Hydrological calculations. L.: Gidrometeoizdat, 1990. 366 PP.
9. Shaginyan M. V., Mnatsakanyan B. P. on the possibility of forecasting inter-soil runoff by ground water levels // Collection of works of Yerevan GMO, 1982. Vol. 4. P. 36 -39.
10. Volchek A. A., Gryadunova O. I. Minimum flow of rivers in Belarus (monograph). Brest. state University named after A. S. Pushkin. Brest: BrSU, 2010. 169 PP.
11. Gurevich E. V. Influence of air temperature on winter river flow (on the example of the Aldan river basin) // Meterology and hydrology, 2009. No. 9. C. 92 - 99.
12. Beisembayeva M. A., Dubrovskaya L. I., Zemtsov V. A. Minimal flow of the Ir-tysh in the flat part of the basin on the territory of the Republic of Kazakhstan under anthropogenic load. Izvestiya Tomsk Polytechnic University. Geo-resource engineering. 2016. T. 327. No. 4. P. 35 - 43.
13. Bolgov M. V., Korobkina E. A., trubetskova M. D., Filimonova M. K., Filippova I. A. Modern changes in the minimum flow on the rivers of the Volga river basin // Meteorology and hydrology, 2014. No. 3. P. 75-84.
14. Water resources of the don basin and their ecological state / R. G. Jamalov, N. L. Frolova, M. B. Kireeva, A. E. Kosolapov. Moscow: GEOS Publishing house, 2017. 227 PP.
15. Filippova I. A. Minimum river flow in the European part of Russia and its assessment under climate change: dis. ... Cand. geographer. sciences'. Moscow: IVP RAS, 2014. 210 PP.
16. Frolova N. L., Belyakova P. A., Grigor'ev V. Yu., Sazonov A. A., Zotov L. V. Many-year variations of river runoff in the selenga basin // Water Resources and the Regime of Water Bodies. 2017, Vol. 44. No. 3. Pp. 359-371. doi.org/10.1134/S0097807817030101
17. Rets E. P., Dzhamalov R. G., Kireeva M. B., Frolova N. L., Durmanov I. N., Telegina A. A., Telegina E. A., Grigoriev V. Y. Recent trends of river runoff in the North Caucasus // Geography, environment, sustainability. 2018. 11(3). Pp. 61-70.
18. Telegina E. A. Spatial and temporal variations of winter discharge under climate change: Case study of rivers in European Russia // Remote Sensing and GIS for Hydrology and Water Resources (IAHS Publ. 368, 2015) (Proceedings RSHS14 and ICGRHWE14, Guangzhou, China, August 2014). P. 245-250. doi:10.5194/piahs-368-245-2015.
УДК 504.06
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НОВОТРОИЦКОГО ХВОСТОХРАНИЛИЩА НА РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ И ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ
М. В. Рыльникова, Д. Н. Радченко, М. В. Цупкина, В. А. Сафонов
Впервые в условиях освоения золоторудных месторождений Южного Урала с позиции оценки экологического воздействия на растительный покров и живые организмы исследовано техногенное образование, представленное отходами обогащения золото-мышьяковистых руд. Речь идет о старогоднем хвостохранилище, в котором прекращен сброс отходов и сформирован специфичный биоценоз. В ходе исследования проведено опробование растительных и животных образцов, отобранных на территории Новотроицкого хвостохранилища, с целью определения в них содержаний вредных для биоценоза химических элементов. Для сравнения показано влияние отходов на состояние природной среды и ее обитателей в пределах горнопромышленных территорий в районах функционирования свинцово-цинковых обогатительных фабрик. Полученные данные свидетельствуют о высоких концентрациях тяжелых металлов в техногенном сырье, растительном покрове и живых организмах, что обуславливается их выносом с поверхности хвостохранилища вместе с пылью и дренирующими водами, и необходимости учета этих факторов при оценке уровня экологического воздействия отходов переработки золото-мышьяковистых руд на состояние окружающей среды.
Ключевые слова: техногенное образование, Новотроицкое хвостохранилище, золото-мышьяковистые руды, отходы обогащения, миграция химических элементов, экологические последствия, растительный покров, предельно допустимые концентрации.
Введение
Оценка состояния экологической системы в горнопромышленных регионах в настоящее время приобретает все большую актуальность, поскольку выброс вредных компонентов в результате складирования отходов производства приводит к ухудшению экологической ситуации в регионе добычи и переработки руд, а именно создает угрозу сокращения видового состава и численности объектов животного и растительного мира и утраты природных комплексов.
Одной из причин загрязнения горнопромышленных регионов является складирование хвостов обогатительных фабрик [1]. Хвостохранилища занимают огромные территории, миграция в окружающую среду содержащихся в них химических элементов влечет загрязнение почв, воздуха,
