ИЗУЧЕННОСТЬ ГОДОВОГО СТОКА БАССЕЙНА Р. УРАЛ

Нурисламова Д.А.

Башкирский государственный университет, г.Уфа

 

Аннотация. Статья посвящена изученности годового стока бассейна р. Урал.

Ключевые слова: годовой сток, изученность стока, бассейн реки Урал.

Актуальность проблемы. Физико-географические характеристики бассейна (географическое положение, климат, рельеф и др.) оказывают значительное влияние на процессы стока. Изученность стока в свою очередь играет важную роль для практики гидрологических расчётов в области водного хозяйства и при строительном проектировании.

Впервые в 1927 г. Д.И. Кочерин выполнил расчёты годового стока на территории Урала, используя в своей работе непродолжительные материалы наблюдений весьма редкой наблюдательной сети. В дальнейшем эти расчёты совершенствовались, разрабатывались карты и исследовались районные зависимости характеристик стока от определяющих их факторов для Урала. Одна из важнейших заслуг Д.И. Кочерина – это составление первой карты стока. Кочерин считал, что «Режим стока нам известен лишь для очень немногих рек. Между тем гидротехнические работы разного рода в настоящее время охватывают весьма большое количество речных систем, больших и малых... В результате мы стоим перед фактом глубокого разрыва гидротехники с гидрологией стока ввиду значительного опережения гидротехнических работ против накопления необходимых опорных гидрологических данных... Поэтому представляется вполне своевременным разобраться в имеющихся материалах по стоку, объединить, увязать, проанализировать и обобщить их с целью обрисовки связной картины распределения стока по территории и по времени» [1].

Разработка данной карты стало настоящей сенсацией. Располагая данными о стоке всего по 30 пунктам, Д.И. Кочерин составил карту стока, которая явилась отражением ранее не известного закона географической зональности в распределении стока по территории как одного из элементов водного баланса. При составлении карты он взял за основу известное допущение о непрерывном изменении в пространстве различных факторов, определяющих речной сток: таких элементов водного баланса, как осадки и испарение. Если распределение этих факторов можно представить в виде изолиний, то и величину стока можно представить в виде изолиний. Появление карты было своевременным: бурно развивающееся хозяйство страны предъявляло высокие требования к молодой гидрологической науке, удовлетворить которые она не могла ввиду недостаточной изученности рек и водоёмов [3].

Практическое значение карты стока Кочерина состояло как раз в том, что она позволяла оценивать водные ресурсы при отсутствии данных. Для определения расхода воды достаточно было определить по карте модуль стока и умножить его на площадь водосбора реки. В те годы это представлялось невозможным. В наши дни карты годового стока составляются по данным пунктов многолетних наблюдений, вместе с тем проблема недостаточной густоты сети остро стоит и сегодня.

Пользуясь модулем стока и впервые введёнными в практику гидрологических расчётов модульными коэффициентами, представляющими отношения модулей стока данного года к среднему многолетнему его значению, Д.И. Кочерин заложил основы вычисления вариации годового стока, т.е. изменчивости средних годовых расходов. По данным для 13 рек, имеющих относительно длительный период наблюдений, полученные модули стока располагались Кочериным в убывающем порядке, и таким образом были построены интегральные кривые распределения, или кривые обеспеченности годового стока. На основании этих кривых Кочерину удалось подметить, что модульные коэффициенты наибольших и наименьших значений годового стока изменяются как по территории, так и с площадью бассейна. По мере движения с севера на юг, а также с уменьшением площади водосборов рек, наибольшее значение модульного коэффициента увеличивается, а наименьшее – уменьшается. Одновременно и в том же направлении возрастает и амплитуда коэффициентов. Так, например, для небольшого бассейна реки Сагира (Крым) амплитуда среднегодовых модульных коэффициентов колеблется в пределах 21-216% от нормы, а для Свири – в пределах 71-149%.

Вышедший в 1936 г. «Справочник по водным ресурсам СССР. Урал и Южное Приуралье» в значительной степени опирался на работу Кочерина, хотя и представлял собой некоторое уточнение характеристик стока в связи с накоплением данных.

В 1943 г. увидела свет монография Д.Л. Соколовского «Водные ресурсы рек промышленного Урала и методика его расчёта», где были существенно уточнены прежние представления о водности рек Урала.

В 1945 г. Ю.А. Александровский выявил закономерность рек для Южного Урала: величины стока относятся к средней высоте водосбора. Результатом расчёта явилась карта, отражающая более высокие значения величин стока высокогорий.

В 1948 г. В.А. Троицкий и И.П. Недорезов провели уточнение карты стока Б.Д. Зайкова в области Полярного и Приполярного Урала.

В работах Д.Л. Соколовского, Г.Н. Бровковича изменчивость годового стока получила количественное выражение в виде коэффициента вариации, для расчёта которого, при отсутствии фактических данных, советскими учёными был предложен ряд формул. Для некоторых районов значения коэффициентов вариации были обобщены на карте в виде изолиний.

В монографии Воскресенского были использованы материалы по 1958 г. При построении карты нормы стока для территории Камы и Тобола учтены данные о стоке примерно в 200 пунктах. Как указывает автор, на этой карте для горных районов показаны осреднённые величины климатического стока. Сток горных рек рекомендуется определять по связи с высотой местности, однако для рек Урала такие зависимости автором не получены.

В 1959 г. публикуется статья А.О. Кеммериха «Сток рек Северного, Приполярного и Полярного Урала», явившаяся первой работой  по стоку рек высокогорной, наиболее возвышенной части горной страны. Именно в этой работе впервые приводятся районные зависимости модуля годового стока от средней высоты водосборов для горного Урала [2].

В 1963 г. В.Д. Быков впервые использовал уравнение водного баланса для уточнения зависимостей модулей стока с высотой для неизученных районов. В 1973 г. Н.М. Алюшинская провела уточнение работ В.Д. Быкова с накоплением материалов наблюдений, открытием новых пунктов.

В работе Г.М. Островского «Влияние озёрности на норму стока рек Восточного Урала и Приуралья» показано влияние на сток рек Урала такого фактора, как озёрность водосбора.

Важное значение в изучении годового стока имеет работа Н. И. Княгиничева «Некоторые варианты определения нормы годового стока неизученных рек восточного предгорья Южного Урала», где также делаются попытки учесть влияние озёрности водосбора на сток рек.

Таким образом, годовой сток бассейна реки Урал достаточно изучен, что важно при дальнейших гидрологических исследованиях и прогнозах.

Список использованной литературы:

1.     Воскресенский К.П. Норма и изменчивость годового стока рек Советского Союза. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1962. – 552 с.

2.     Кеммерих А.О. Сток рек Урала/ А.О. Кеммерих // Известия АН СССР. Серия географическая. - 1959. - N 1. - С. 84-90.

3.     Клименко Д.Е. Годовой сток рек Урала: монография / Д.Е. Клименко. - Пермь: издательство ПГНИУ, 2011. – 196 с.