Динамика изменчивости стокоформирующих
факторов и максимальных расходов рек в пределах республики башкортостан
Барышев Валерий Иванович
Аспирант
2 г.о. кафедры «Гидрометеорологии и геоэкологии»
ФГБОУ
ВО «Башкирский государственный университет»,
Россия,
г. Уфа
Фатхулбаянова Айгуль Рузиловна
Магистрант
2 г.о. кафедры «Гидрометеорологии и геоэкологии»,
ФГБОУ
ВО «Башкирский государственный университет»,
Россия,
г. Уфа
Аннотация. В настоящее
время в пределах Республики Башкортостан возрастает потребность в подробном
изучении процессов максимального весеннего стока, так как на долю весеннего
половодья приходит от 60 до 80% годового стока. В данной работе произведен анализ изменчивости
стокоформирующих факторов и максимальных расходов. В
качестве основных методов приняты: графический (скользящие 3-летнего осреднения),
статистический, сравнительный метод анализа.
Ключевые слова: стокоформирующие факторы, глубина промерзания, влагозапасы в снеге, запасы воды в почве, максимальный
расход весеннего половодья.
Введение. В
последние десятилетия на формирование речного стока оказывают влияние
антропогенные факторы, например, посредством искусственного регулирования водохранилищами.
Реки: Дема, Чермасан, База, Быстрый
Танып, Ай и Юрюзань характеризуются наибольшей
степенью искусственный зарегулированности.[2]
В качестве исходной информации приняты фондовые
материалы гидрометеорологических наблюдений по 3 метеостанциям за 1961 – 2015 гг.
и по 6 гидрометеорологическим постам ФГБУ «Башкирское УГМС», а также материалы
кафедры гидрометеорологии и геоэкологии ФГБОУ ВО
«Башкирский государственный университет».
В ходе произведенного анализа осенних влагозапасов воды в метровом слое почвы перед установлением
снежного покрова выявлено, что положительная тенденция во временном разрезе к
увеличению влагозапасов наблюдается по метеостанциям Архангельское,
Кушнаренково, Бирск, Мраково, Туймазы, Янаул; отрицательная тенденция
характерна для метеостанций – Стерлитамак, Чишмы, Дуван, Емаши,
Мелеуз, Федоровка.
При
анализе временной изменчивости необходимо отметить, что для всех изучаемых
метеостанций характерен один период наибольших значений, такие как: 1989-1990
гг., 1998-2000 гг., 2005-2006 гг., а также тенденция уменьшения в 2010 г.
Колебания в значениях, возможно, связано с климатическими факторами.
Для Предуралья характерны запасы воды в почве в
среднем от 120 – 200 мм, а для горной части от 250 – 300 мм, однако в периоде
наблюдений были замечены достижение более 300 мм. Максимальные значения
характерны для МС Емаши 285 – мм, Мраково – 328 мм. В качестве примера приведен график скользящих 3-летнего осреднения
осенних влагозапасов в почве перед установлением
снежного покрова по МС Кушнаренково.
По данным МС Кушнаренково, осенние влагозапасы характеризуются значительными колебаниями и
имеют положительную тенденцию во времени. Амплитуда колебаний составляет до 127
мм. Максимальные осенние влагозапасы наблюдались в 1973,
1983, 2001, 2006 гг., минимальные – в 1967, 2010 гг. Обнаруживается циклические
колебанияс выделением фаз понижения и повышения. Продолжительность
циклических колебаний составляет от 7 до 10 лет. На отрицательную тенденцию
оказывает влияние уменьшение абсолютных значений осенних влагозапасов
в многолетнем разрезе.
Рисунок 1. Скользящие 3-летнего осреднения осенних
влагозапасов в почве
перед установлением снежного покрова по МС Кушнаренково [3]
Для Предуралья характерны запасы воды в почве в среднем от 120 – 200
мм, а для горной части от 250 – 300 мм, однако в периоде наблюдений были
замечены достижение более 300 мм. Наибольшие значения характерны для
среднегорья южного Урала, низкогорье среднего Урала.
На характер
пространственной изменчивости запасов воды в снегезаметное
влияние оказывает рельеф местности, а также мощность снежного покрова. Участки Белебеевско-Стерлибашевской возвышенности, находясь в
лесостепной зоне, в условиях отсутствия древесной растительности не
способствуют существенному накоплению снежного покрова и влагозапасов
в нем соответственно. При понижении рельефа по мере продвижения к северу запасы
воды в снеге увеличиваются. [2]
Синхронные
колебания между собой наблюдается на метеостанциях Емаши
и Дуван (рис. 2). Амплитуда колебаний от 69 до 102 мм. Максимальные значения
приходятся на 1977, 1986, 1999, 2005 гг., минимальные – 1980, 2002 гг. Однако,
имеются также асинхронные годы, например, с 1988 г. по 1991 г. для МС Дуван происходит
спад значений, для МС Емаши – увеличение до 110 мм.
Рисунок 2. Скользящие 3-летнего осреднения запасов воды в снежном
покрове
перед началом весеннего снеготаяния по МС Емаши,
Дуван [3]
На рис. 3 можно пронаблюдать синхронные колебания
между метеостанциями Дуван и Емаши глубины
промерзания почвы перед началом весеннего снеготаяния. Максимальные значения
для МС Дуван приходятся 1972, 1980, 1985гг, а минимальные 1965, 1999, 2002,
2007 гг., для МС Емашимаксимальные - 1968, 1970,
1978, 2011 гг., минимальные – 1989, 1994, 1998, 2014 гг.Амплитуда
колебаний для МС Дуван - 115 см, МС Емаши – 111 см.
Рисунок 3. Скользящие 3-летнего осреднения глубины промерзания почвы
перед началом весеннего снеготаяния по МС Дуван, Емаши [3]
В целом глубина
промерзания почвы и грунтов непосредственно зависит от высоты снежного покрова
и характера температурного режима в зимний период. Таким образом
на распределение значений указанного фактора наблюдаются изменения, обратные
распределению запасов влаги в снеге, в виде примера рис. 2 и 3.
В западных равнинных районах она подчинена
широтной географической зональности; средние значения стока изменяются с севера
на юг от 140-150 мм (водосбор р. Быстрый Танып) до
66-68 мм (водосборы рр. Уршак и среднего течения Демы) К югу от Стерлибашевско-Белебеевской
возвышенности, в связи с повышением местности, значения стока вновь возрастают,
достигая 85-110 мм (верховьях рек Демы и Ашкадара).
На севере-востоке в Юрюзанско-Айской
котловине величина стока равна 115-120 мм (водосбор среднего течения реки Ай), к югу, в горной части, сток увеличивался до 140-280 мм
(водосборы рек Сим, Инзер и Нугуш), а на крайнем
юго-востоке – падает до 40-30 мм (водосбор Таналык).[1]
Рисунок 4. РИК максимальных расходов воды по г/п р. Белая –Арский Камень д/о, Сыртланово, г.Стерлитамак, г.Уфа, г.Бирск, ж. -д. ст.Шушпа
На рис.4 видно, что максимальные расходы для определенных гидропостов
синхронны. Все исследуемые гидропосты кроме р. Белая
– ж. -д. ст. Шушпа имеют
максимальный пик в 1948 г. Относительно с 2001 – 2002 г. во всех г/п наблюдается маловодная фаза до 2015 года, во многом это
связано с искусственным регулированием речного стока.
Заключение.
В ходе работы было выявлено, что тенденция и пики стокоформирующих факторов приходятся на один и тот же
период, что многоводные и маловодны фазы в целом синхронны.
Асинхронность наблюдается в отдельные годы, когда происходит влияние либо
естественных факторов, либо антропогенное влияние.
Список использованной литературы:
1. Балков В. А. Водные ресурсы Башкирии. / В. А. Балков.
Уфа: Китап, 1978.
172 с.
2. Гареев А. М., Зайцев П. Н, Комиссаров А. В.
Некоторые особенности изменчивости максимальных расходов воды весеннего
половодья в зависимости от влияния стокоформирующих
факторов (на примере бассейнов рек Башкирского Предуралья)//Вестник Башкирского
университета. 2015. Т. 20. №2 – С. 178 – 185.
3. Фондовые материалы БашУГМС
Сведения об авторах:
Барышев Валерий Иванович
– аспирант 2 г.о. кафедры гидрометеорологии и геоэкологии, ФГБОУ ВО «Башкирский государственный университет», Россия, г. Уфа.
Фатхулбаянова Айгуль Рузиловна – магистрант 2 г.о. кафедры
гидрометеорологии и геоэкологии, ФГБОУ ВО «Башкирский
государственный университет», Россия, г. Уфа.
DYNAMICS OF VARIABILITY OF STOCKFORMING FACTORS AND MAXIMUM EXPENDITURES
OF RIVERS WITHIN THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN
Baryshev V. I.
Fathulbayanova
A.R.
Abstract. Currently,
there is an increasing need for a detailed study of the processes of maximum
spring flow within the Republic of Bashkortostan, since 60 to 80% of the annual
flow comes from the spring flood. In this paper, we analyze the variability of
the drainage factors and maximum costs. The main methods adopted are: graphical
(moving 3-year averaging), statistical, comparative analysis method.
Keywords: drainage factors, freezing depth, moisture reserves
in snow, water reserves in the soil, maximum spring flood
discharge.