Введение к работе
Актуальность темы диссертации обусловлена интересом инженерной практики к исследованию речного стока Эстонии в период его минимальных аначений. Величина и изменчивость минимального стока имеет большое практическое значение для гидрологи-чекшх расчетов мелиоративных систем, водозаборов и сбросов сточных вод, очистных сооружений, водохозяйственных оценках водопотребления, при проектировании различных природоохранных (презде всего, водоохранных) мероприятий. Эстония расположена в зоне с развитыми карстовыми явлениями, что обуславливает довольно назкуя достоверность расчетов параметров стока рек, особенно в периоды минимальных значений. Расчет минимальных расходов . рек Эстонии при отсутствии данных гидрологических наблюдений с использованием существующих методик и рекомендации не приводит к удовлетворительным результатам. Поэтому возникла необходимость создания новой методики расчета минимального расхода рек в зависимости от физико-географических особенностей водосбора при отсутствии данных гидрологических наблюдении.
Достаточно детальное описание минимального стока рек Эстонии было сделано в 60-х годах при составлении регионального справочника "Водные ресурсы" известными гидрологами Эстонии А.Г.Каском, К.А.Арукаевым и др. В более позднее время эта тема несколько раз поднималась при исследовании качества вод А.А.Васильевым, Э.А.Ладе, В.А. Зрнксоком и др. В настоящее время существующие методы расче?а минчмального стока неизучен-
ных рек Эстонии уже далегсо не в полной мере удовлетворяют запросы многих организаций по точности оценок. Кроме того, отсутствуют результаты исследований по определению изменений в характеристиках стока рек Эстонии, и минимального в частности, связанные с прогнозируемым глобальным потеплением.
Дель данной работы. Основная цель данной работы заключается в выявлении закономерностей в формировании минимального стока; анализе физико-географических факторов, влияющих на величину минимального стока; анализе многолетних колебаний в характеристиках минимального стока для неизученных рек; временном анализе минимального стока и влияющих на него метеорологических факторах; а также оценке возможных изменений в характеристиках минимального стока под влиянием предстоящих изменений .ъ глобальном климате.
Достижение поставленной цели было реализовано решением следующих задач:
-
изучение географических условий формирования минимального стока рек Эстонии и основных обуславливающих факторов;
-
выявление характерных особенностей минимального стока рек Эстонии, имеющих продолжительный срок гидрологических наблюдений, определение законов распределения вероятностей, адекватно описывающих их многолетние колебания, а также значений основных статистических характеристик;
-
разработка методов расчета минимального стока по физико-географическим особенностям водосбора при отсутствии данных наблюдений;
4) оценка влияния изменений метеорологических параметров на значения и изменчивость минимального стока рек Эстонии в настоящее время и на перспективу.
Объектами исследований являются: минимальный сток рек Эстонии (минимальные среднесуточные и 30-суточные расходы летне-осенней и зимней меженей, значения минимального 30-суточно-го расхода летне-осенней мэжени 75Z обеспеченности), основные климатические факторы и факторы подстилающей поверхности водосбора, определяющие величину и режим минимального стока.
Исходные материалы и «ичный вклад соискателя в решение проблемы. Источниками исходной информации послужили материалы многолетних метеорологических и гидрологических наблюдений Эстонского метеорологического и гидрологического института (Ees-tl Meteoroloogia Ja Hudroloogla Instltuut).4 картографическая информация проектно-исследовательских институтов Эстмелиопро-ект (Eestl Maaparandusprojekt) и Сельского хозяйства (Eestl Pollumadandusprojekt). а также материалы исследований Эстонского геологического института. Кроме этого, для исследования стока рек в период минимальных расходов соискателем были организованы экспедиции при спонсорской поддержке и участии EART-HWATCH (Boston. MA. USA).
Методической основой исследований послужили теоретические .положенім формирования минимального речного стока. При анализе результатов использовыисъ методы математической статистики, гидрологического районирования и некоторых других методов географо-гидрологического анализа.
Научная новизна диссертации: на основании анализа данных
многолетних наблюдений для территории Эстонии дана качественная и количественная расчетная оценка связи меаду значениями параметров минимального стока и морфологическими и гидрографическими характеристиками водосбора; установлены расчетные зависимости параметров минимального стока от основных факторов; выявлено и оценено влияние существующих климатических изменений на минимальный сток рек республики, дана оценка возможных предстоящих изменений региональных параметров минимального стока на перспективу.
Практі^іеская ценность работы:
1).установлены расчетные статистические характеристики минимального стока Эстонских рек , имеющие продолжительные ряды гидрологических наблюдений, и выбор наиболее характерной кривой распределения;
?,) разработана достаточно надежная методика определения минимального стока неизученных рек Эстонской республики, используя картографическую к справочную информацию по параметрам модели, и гидрологическое районирование предложенного метода расчета;
3) установлены расчетные зависимости параметров минимального стока от метеорологических факторов и оценка изменчивости исследуемых параметров, а также оценка возможных изменений в характеристиках минимального стока под влиянием прогно-зируемых изменений в глобальном климате.
Результаты установленных закономерностей и разработанных методов расчета минимального стока и являются предметом защиты.
Апробация работы. Отдельные разделы работы обсуждались на семинарах в Отделе взаимодействия поверхностных и подземных вод Государственного гидрологического института (декабрь 1991г.. январь 1993г.. декабрь 1993г.). на семинаре в Эстонском министерстве по охране окружающей среды (апрель 1992г.). на международном совещании "БИОГЕОХИМИЯ малых водосборов" ("BIOGEOCHEMISTRY of Snail Catchments". Прага. Чехия, ноябрь 1990). на XX Ассамблее Международного союза Географии и Геофи-вики (Вена. Австрая. август 1991г.). ежегодных конференциях EARTHWATCH (Бостон. США. февраль 1993г. март 1994.). на международной конференции "Подземные воды: Засухз, Загрязнение и Управление" (Groundwater: Drought. Pollution * Management. Брайтон. Великобритания). Разработанный метод расчета минимального стока для рек Эстонии используется при расчетах в Информационном и Техническом центре при Эстонском министерстве по охране окружающей среды.
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 4 работах.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, содержит 25 рисунков. 11 таблиц. Диссертация состоит иг введения, четырех глав, заключения. Перечень использованной литературы включает 79 наименований отечественных и зарубежных авторов.