Введение к работе
Актуальность проблемы. Водные ресурсы в рассматриваемых зонах определяются в основном величиной весеннего поверхностного стока малых рек и временных водотоков, часто называемого местным стоком. Уровень хозяйственного освоения здесь водных ресурсов характеризуется в первую очередь, степенью использования вод местного стока и, во вторую очередь, запасами воды в прудах и водохранилищах (статические водные ресурсы). Поэтому детальное изучение закономерностей формирования и распределения снежных ресурсов и местного стока, разработка методов их расчета и оценки для зон недостаточного неустойчивого увлажнения представляют большой научный и практический интерес. Однако фундаментальные исследования снежных ресурсов и ресурсов местного весеннего стока для важнейшего в хозяйственном отношении крупного индустриально-аграрного региона России, каким является Черноземный центр, отсутствуют.
Предполагаемая диссертация, в виде научного доклада, представляет собой попытку восполнить этот пробел. Работа состоит из трех частей. В ее первой части дана оценка основного стокообразующего фактора – максимального за зиму запаса воды в снежном покрове. Вторая часть диссертации посвящена анализу формирования и методам расчета местного весеннего стока. Третья часть – статическим водным ресурсам – прудам и водохранилищам и регулированию ими местного стока.
Цель и задачи исследования. Основной целью диссертации является разработка теоретических и методических основ количественной оценки распределения снежных ресурсов на основных элементах ландшафта: в поле, лесу, лесных полосах, в овражно-балочной сети; разработка системы поправок к зональной величине местного стока на азональные условия его формирования; разработка нового метода расчета подземного стока в период весеннего половодья; разработка метода расчета коэффициента вариации для малых рек.
В соответствии с основной целью исследования были решались следующие задачи:
1) Разработка метода картирования снегозапасов в районах с развитой овражно-балочной сетью и островной лесной растительностью;
2) Исследование гидрологической роли рельефа местности, в том числе высот местности, экспозиции склонов, уклона, расчлененности территории;
3) Выявление условий формирования и расчёт количественных данных о снежных ресурсах в лесах, в лесных полосах в зависимости от геоморфологических, климатических условий, с учетом мелиоративного взаимодействия полос;
5) Оценка средних многолетних и вероятностных снежных ресурсов с учетом неравномерности залегания на местности;
6) Разработка метода гидрологического районирования с построением карты гидрологических районов Центрального Черноземья и описанием основных морфометрических, климатических и гидрологических характеристик районов;
8) Разработка метода расчета подземного стока в период весеннего половодья;
9) Разработка методики расчета коэффициента вариации весеннего стока для условий зон недостаточного и неустойчивого увлажнения ;
10) Оценка гидрологической роли овражно-балочной сети;
12) Разработка системы поправок к зональным условиям формирования местного стока на влияние азональных факторов: рельеф, лес, лесные полосы, почвенного покрова, карста и др.;
13) Разработка методики расчета весеннего стока рек и временных водотоков с учётом влияния на сток азональных факторов;
14) Дать оценку статическим водным ресурсам прудов и водохранилищ Центрального Черноземья, показать их вклад в общие ресурсы поверхностных вод и регулирование местного стока;
15) Разработка методики совместного картографирования динамических и статических ресурсов поверхностных вод.
Исходные материалы и методы исследований. В настоящих исследования использованы опубликованные материалы многолетних наблюдений опорной сети гидрометеорологических и водно-балансовых станций, на парных водосборах приводимые по программе МГД, материалы специальных снегомерных съемок в оврагах и балках, лесах и лесных полосах, материалы аэрофотосъемок схода снежного покрова в бассейне одной из средних рек Среднерусской возвышенности, фондовые материалы различных проектных и научно-исследовательских институтов и организаций. Все использованные материалы в полнее надежны и большая часть их опубликована. В работе, опубликованных автором, на них имеются ссылки.
Для оценки снежных ресурсов и ресурсов местного стока использованы методы: балансовый, гидролого-климатический интерполяционный, статистический.
Научная новизна и практическое значение исследований. Разработанные методы и полученные результаты являются новыми. Получены новые знания о распределении снежных ресурсов по основным элементам географического ландшафта. Эти результаты целесообразно использовать в курсах лекций по гидрологии суши и гидрофизике, а также в научной деятельности.
Предлагаемый путь составления карт снегозапасов в районах со значительным расчленением рельефа и островной лесной растительностью может быть успешно использован в оперативной работе гидропрогнозистов.
Предложенные методы, методики и модели могут быть использованы не только для оценки ресурсов поверхностных вод Центрального Черноземья, но и для прилегающих территорий.
Предмет защиты. Предметом защиты и научной новизной являются разработанные автором: 1) метод расчета стока малых рек и временных водотоков, количественно учитывающий влияние азональных факторов на величину зонального стока; 2) метод расчета подземного стока в период весеннего половодья; 3) метод расчета коэффициента вариации весеннего стока для неизученных рек; 4) метод построения карт наибольших за зиму снегозапасов для территорий со значительной густотой овражно-балочной сети и островной лесной растительностью; 5) подход к оценке снегоохранной роли леса и, особенно, лесных полос. 6) методология современного картографирования динамических и статических ресурсов поверхностных вод.
Основные защищаемые положения. На защиту вынесено восемь групп научных положений и результатов исследований:
-
Снежные ресурсы как основной фактор формирования водных ресурсов.
-
Расчет снежных ресурсов в условиях расчлененного рельефа и островной лесной растительности.
-
Основы гидрологического районирования.
-
Подземный сток в период весеннего половодья и метод его расчета.
-
Зональный, азональный и аномальный весенний сток.
-
Учет основных азональных и аномальных факторов при расчете местного стока.
-
Метод расчета коэффициента вариации весеннего стока.
-
Методология совместного картографирования динамических и статических ресурсов поверхностных вод.
Апробация работы.
Полученные результаты исследований и основные положения диссертации докладывались и были предметом обсуждений на Всесоюзных и Всероссийском гидрологических съездах, на съездах Географического общества СССР (секция Гидрологии и Климатологии), на Всесоюзных и Всероссийских конференциях, на Межрегиональных и Региональных конференциях и совещаниях, на Областных научно-практических конференциях и семинарах:
Всесоюзные и Всероссийский гидрологические съезды: IV - г. Ленинград, 1976 г.; V - г. Ленинград. 1988 г.; VI - г. С.-Петербург, 2004 г.
Съезды Географического общества СССР: IV - г. Ленинград, 1975 г.; VII - г. Фрунзе, 1980 г.
Всесоюзные и Всероссийские конференции и совещания: „Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях" (М.. 1987 г.); „Комплексное освоение водохранилищ" (М, 1965 г.); „Гидрологические исследования ландшафтов'" (г. Новосибирск, 1986 г.); „Территориальная организация общества и управления в регионах" (г. Воронеж, 2002 г.); „Современные проблемы исследований водохранилищ" (г. Пермь, 2005 г.); „Современные проблемы водохранилищ и их водосборов" (г. Пермь, 2007 г.).
Межрегиональные и региональные научно-технические и научно- практические конференции: «Антропогенные ландшафты ЦЧО» (г. Воронеж, 1972 г.); „Антропогенные ландшафты Центральных Черноземных областей и прилегающих территорий" (г. Воронеж, 1975 г.); „Экологические основы природопользования в бассейне Дона" (г. Ростов на Дону, 1980 г.); „Территориальная организация общества и управление в регионах" (г. Воронеж, 1990 г.); „Рациональное использование и охрана водных ресурсов Липецкой области" (г. Липецк, 1993 г.); „Экология бассейна Дона" (г. Воронеж. 2005 г.).
Межвузовские конференции: 17 научно-техническая конференция (г. Ровно. 1968 г.); „Территориальная организация народного хозяйства крупного экономического района в условиях новых форм хозяйствования" (г. Воронеж, 1990 г.); „Столетие экспедиции В.В.Докучаева в Каменной степи" (г. Воронеж, 1992 г.).
Областные научно-практические конференции и совещания: „Картирование стока рек и временных водотоков" (г. Воронеж, 1976 г.); „Борьба с эрозией почв в Воронежской области" (г. Воронеж, 1965 г.); „Природные ресурсы Лискинского района Воронежской области и их рациональное использование" (г. Лиски, 1977 г.); „Воронежское водохранилище" (г. Воронеж, 1985 г.); „Природные ресурсы Воронежской области, их воспроизводство, мониторинг и охрана" (г. Воронеж, 1995 г.); „Комплексное изучение, использование и охрана Воронежского водохранилища" (г. Воронеж, 1996 г.).
Межфакультетские семинары Воронежского Государственного Университета по проблеме: „Концепция биогеосферных исследований состояния и динамики природной среды в условиях интенсивного воздействия антропогенных факторов на территории ЦЧР" (г. Воронеж, 2002; 2003 г.г.).
Результаты исследований неоднократно обсуждались на годичных (1967-2007г.г.) конференциях Воронежского Государственного Университета и Воронежского Государственного Аграрного Университета (1976 г.; 1980 г.; 1991 г. и др.).
Основные результаты научных исследований опубликована в 12 монографиях (4 коллективных, 3 – в соавторстве), 5 учебных пособий и 60- ти научных публикации.
