Бассейн реки Невы - огромная территория, занимающая более
281000 км2. Параметры гидрометеорологических характеристик бассейна реки Невы являются предметом исследования.
Сток реки Невы - это главнаяформирующаягидрологическая характеристика Невской губы, а потому причина накопления воды в пределах её акватории во время работыКомплекса защитных сооружений (КЗС) Санкт- Петербургаот наводнений.
Невская губа (иное название Маркизовалужа) - восточная часть Финского залива. Невская губа принимает сток с 67 % площади водосбора всего Финского залива. Если линию КЗС принять за современную западную границу губы, то площадь водного зеркала губы при уровне, близком к ординару, составит 380 км2, а объем водной массы 1,2 км3. Длина губы в указанных границах 21 км, наибольшая ширина 15 км. Средняя естественная глубина губы около 3,0 м. Дно преимущественно песчаное и плоское.
Внутри КЗС может создаваться значительный наклон уровня за счет ветрового нагона. Этот вывод подтвержден данными наблюдений во время наводнений 2011 и 2013гг. При этом у КЗС уровень может быть относительно низким, в то время как западный ветер создаст нагонный подъем уровня в дельте р.Невы у Санкт-Петербурга до 1.5 м. Имея в виду общий подъем уровня в Невской губе при закрытом КЗС, этот дополнительный нагонный подъем может быть опасен и должен быть учтен при оперативных мероприятиях. Целью работы является разработка и апробация методики прогноза речного стока в Невскую губу для оптимального регулирования комплексом защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений.
Для достижения поставленной цели решается ряд следующих задач:
1. Сбор и анализ исходных материалов - гидрометеорологической базы данных (осадки, температура, речной сток, уровни озер, уровни в Невской губе).
2. Расчет статистических параметров гидрометеорологических характеристик водосбора Невской губы.
3. Разработка методики моделирования речного стока для водосбора Невской губы.
4. Параметризация модели формирования стока и модели водоема.
5. Оценка прогнозов стока на независимом материале.
6. Оценка допустимого времени закрытых створов КЗС.
Таким образом, изучение тенденций изменений речного стока, выступающего объектом исследования, и формирующих его осадков бассейне р. Невы, оценка допустимого времени закрытых створов КЗС являются актуальной задачей.
Условия формирования речного стока на территории России в последние 20-25 лет существенно отличались от предшествующего многолетнего периода. В эти годы отчетливо обозначился процесс глобального потепления климата, произошли коренные изменения в масштабах использования речных вод. При этом воздействие климатических факторов на водные ресурсы и водный режим рек проявлялось как непосредственно в результате изменений процессов гидрологического цикла, так и косвенно за счет влияния на формирование потерь стока при его хозяйственном использовании. Все это в комплексе и взаимодействии предопределило неординарные изменения в гидрологическом режиме водных объектов.
На основе выполненных расчетов получены следующие основные результаты и выводы.
1. Основной особенностью современных изменений водного режима рек на преобладающей части территории страны является существенное увеличение в последние 20-25 лет водности в меженные периоды, особенно в зимние месяцы.
2. На преобладающей части территории страны годовой сток рек в последние два десятилетия XX века превысил норму. Вместе с тем выявленные для отдельных крупных регионов существенные положительные аномалии годового стока рек, пока не дают основания делать вывод о направленных систематических изменениях в многолетних колебаниях их водных ресурсов. Результаты статистических расчетов свидетельствуют о том, что происходящие изменения находятся в пределах естественной изменчивости.
3. Наиболее вероятным в ближайшие десятилетия является увеличение
С учетом полученных в настоящей работе результатов, представляется возможным наметить некоторые приоритетные направления исследований в целях расширения и углубления знаний о воздействии естественных и антропогенных факторов на гидрологический режим водных объектов. Прежде всего, особое значение приобретают работы по диагностике современных изменений режима вод суши. Здесь имеется в виду комплексный мониторинг не только тенденций и особенностей динамики различных характеристик стока рек, включая экстремальные расходы воды, но и испарения с поверхности суши и воды, запасов воды в деятельном слое почвы, в подземных горизонтах, в снежном покрове, в озерах и т.д. Для этого, должны быть привлечены не только данные стандартной сети наблюдений, но и сведения по воднобалансовым станциям и экспериментальным водосборам, расположенным в различных природных зонах страны, по которым имеются многолетние ряды наблюдений за всеми основными элементами гидрологического цикла. Такие исследования должны являться важнейшей составляющей государственного мониторинга водных объектов.
Другим важным направлением, является продолжение исследований по оценке возможных изменений характеристик гидрологического режима водных объектов, включая экстремальные расходы воды, с учетом новейших достижений в области моделирования климатических сценариев будущего.
На основе данных о фактически наблюдающихся современных изменениях водного режима и результатов сценарных оценок, должна разрабатываться стратегия по адаптации водохозяйственного комплекса страны к предстоящим гидроклиматическим условиям.
