Оценка изменений минимального стока в бассейне Верхнего Дона

В данной магистерской диссертации была проведена оценка характеристик минимального стока рек бассейна Верхнего Дона и оценка влияния климатических параметров на изменение стока в период межени.
Первоначально был проведен сбор, анализ и обобщение данных гидрометрических и метеорологических наблюдений. Затем были изучены и применены методы приведения коротких рядов наблюдений к многолетнему периоду, произведена оценка неоднородности и нестационарности рядов гидрологических и метеонаблюдений, сделан расчет максимальных расходов весеннего половодья в створах гидрометрической сети с учетом неоднородности и нестационарности гидрологических рядов согласно действующим нормативным документам. Далее был проведён анализ влияния климатических и антропогенных факторов на основные характеристики минимального стока рек на примере гидрометрических постов сети Росгидромет, расположенных в бассейне Верхнего.
Автором сформулированы основные результаты, и выводы исследования:
1. Статистическая проверка смоделированных рядов минимального стока исследуемых рек показала, что согласно критерию Фишера все ряды однородны, критерию Стьюдента ряды однородны по рекам Девица - с. Девица и Тихая Сосна - г. Алексеевка, в остальных рядах однородность нарушена; ряды минимального летнего стока по критерию Фишера однородны у всех рек, по критерию Стьюдента - у рек Сосна- г. Елец, Тихая Сосна- Алексеевка, в остальных рядах однородность нарушена; в рядах зимнего минимального стока - по критерию Фишера неоднородность наблюдается только в ряду р. Тихая Сосна - г. Алексеевка, а по критерию Стьюдента однородность отмечена в рядах Девица - Девица, Сосна-Елец, Тихая Сосна- Алексеевка; неоднородность присуща рядам стока рек Битюг-г. Бобров, Красивая Меча - г. Ефремов, Хопер-Бесплемяновский. Учитывая отсутствие устойчивого тренда неоднородности в рядах стока, можно считать нарушения случайными, а, следовательно, к рядам стока могут применяться статистические методы расчета гидрологических характеристик.
2. В многолетних изменениях минимального стока рек прослеживается положительная тенденция нарастания, особенно в минимальных расходах воды зимней межени. Расходы воды летней межени также увеличиваются, но изменения статистически незначимы. При этом в годовом стоке выраженных изменений не наблюдается, что свидетельствует об отсутствии уменьшения или увеличения водных ресурсов.
3. На всех исследуемых реках Верхнего Дона установлено перераспределения стока по фазам водного режима и сезонам года: уменьшение весеннего стока (снижение стока снегового половодья), увеличение летне-осеннего стока и зимнего стока (увеличение стока межени). Сток дождевых паводков не носит выраженный характер колебаний и требует дальнейшего изучения.
4. Внутригодовое перераспределение стока показало генезис изменения абсолютных минимумов водности. Даты абсолютных минимумов летне-осенней и зимней межени сместились на более поздние сроки. Расчленение гидрографов показало тенденцию к смещению фаз гидрологического режима в сторону увеличения продолжительности зимней межени.
5. Приоритетная роль снегового питания в годовом цикле уступает место подземному питанию, что ведет к большей устойчивости водности рек в маловодный, зачастую дефицитный для водопотребителей период, и снижению гидроэкологических рисков водопользования.
6. Увеличение стока в маловодные периоды года при относительном постоянстве средних годовых расходов воды не может происходить без изменения количественных показателей весеннего половодья. В период с 2007 год по настоящее время на реках Донского бассейна наблюдается деградация половодья как фазы водного режима, наблюдаются аномалии которые проявляются как снижения продолжительности периода, а также в отдельные года была зафиксирована низкая водность.
7. Изменения характеристик минимального стока рек Донского бассейна одновременно проявляются в смещении сроков и продолжительности периода низкой водности. В настоящий момент практически на всех реках имеется тренд сдвига даты начала половодья и максимального расхода воды на более ранние сроки.
8. Исходя из высокой степени нагрузки на водные ресурсы Верхнего Дона, нужно принимать во внимание потенциальные экологические риски и для предотвращения их разрабатывать методики по более эффективному использованию водных ресурсов.
Для выполнения данной работы применялись методы статистического анализа, гидрологической аналоги, пространственной интерполяции, географического районирования.


Купить