ВВЕДЕНИЕ 3
1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 6
1.1. Особенности Ладожского озера и его режим 6
1.2. Гидрография водосбора бассейна Ладожского озера 14
1.3. Хозяйственная деятельность на территории Ладожского озера и
современное состояние его экосистемы 16
1. МНОГОЛЕТНЕЕ КОЛЕБАНИЕ РЕЧНОГО ПРИТОКА В
ЛАДОЖСКОЕ ОЗЕРО 21
2. ВНУТРИГОДОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ РЕЧНОГО ПРИТОКА В
ЛАДОЖСКОЕ ОЗЕРО 38
2.1. Расчёт внутригодового распределения методом реального года 38
2.2. Расчёт внутригодового распределения стока методом среднего
распределения по маловодной группе 46
2.3. Анализ ритмики годовой цикличности речного притока
применением метода ПКСП 60
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 75
Ладожское озеро - крупнейшее озеро Европы по площади и объему в ряду самых крупных пресноводных водоёмов. Озеро принимает сток с водосборного бассейна площадью более 258 тыс. км2 и любые изменения, происходящие на обширной территории водосбора, неизбежно сказываются на самом озере.
Уровненный режим Ладожского озера: характеризует антропогенное суммарное влияние, следовательно, и показатель кормости для ихтиофауны; фиксирует водные ресурсы, т.е., показатель водности; является показателем увлажненности водосборного бассейна, следовательно, колебания климата на обширной территории. Поэтому изучение генезиса Ладожского озера относится к числу наиболее важных задач озероведения.
Анализ составляющих водного баланса Ладожского озера показал, что основная роль в формировании его уровненного режима играет приток речных вод с водосбора, сток по реке Неве, а также особенности строения озерной системы (менее значимое влияние оказывают в отдельные месяцы - осадки, испарение). Особенности влияния речного притока Ладожского озера определяются свойствами внутригодового и многолетнего хода колебания впадающих в него рек. Хотя реки бассейна Ладожского озера по климатическим особенностям формирования стока могут быть отнесены к одному типу - восточно-европейскому (по классификации Б.Д. Зайкова) или волжскому (по классификации М.И. Львовича), разная степень их естественной зарегулированности приводит к различиям в особенностях внутригодового хода и межгодовой (многолетней) изменчивости стока. По степени естественной зарегулированности стока реки бассейна Ладожского озера можно разделить на группы:
1. Неозерные (естественно незарегулированные) реки (Паша, Оять) и озерная река Волхов, регулирующая роль питающего озера которой невелика.
Для временной изменчивости их стока свойственны ярко выраженный внутригодовой ход сложной формы и межгодовая изменчивость, проявляющаяся преимущественно в виде модуляции типичных элементов внутригодового хода (изменения от года к году амплитуды, формы, времени наступления половодий и паводков) при постоянном уровне водности в бассейнах (изменение условий меженного стока).
2. Реки со средней зарегулированностью стока, режим которых меняется от верховья к низовью. К этой группе относится река Свирь, для временной изменчивости которой в среднем и нижнем течении свойственен достаточно хорошо выраженный годовой ход, а межгодовая изменчивость проявляется как в виде модуляции характерных элементов внутригодового хода, так и долгопериодного колебания водности в бассейне. В верхнем течении временная изменчивость носит черты рек следующей группы.
3. Озерные реки (Нева, Вуокса), режим стока которых существенно видоизменен под влиянием долгопериодных колебаний водности, обусловленных соотвествующими колебаниями слабо уровня наполнения питающих их озер. Для временной изменчивости стока этих рек характерен выраженный внутригодовой ход, проявляющийся на фоне преобладающего долгопериодного колебания водности.
Главной целью данной работы является выявление основных особенностей временной изменчивости водности впадающих в Ладожское озеро рек (Вуокса, Волхов, Свирь) в условиях естественного и нарушенного режима.
...
В настоящей работе, для решения поставленных задач, а именно - для оценки особенностей межгодовой и внутригодовой изменчивости стока рек (Вуокса, Свирь, Волхов), впадающих в Ладожское озеро, были использованы временные ряды расходов воды (для характеристики многолетнего хода водности - годовые, внутригодовых колебаний - средние месячные).
Реки относятся к числу озерных, режим которых практически полностью повторяет режим колебаний уровня (наполнения) озер. Исходные гидрологические ряды охватывают достаточно большой период наблюдений, включая последние годы. В зависимости от антропогенной нагрузки на реки временные ряды исходных данных были разбиты на отрезки, с естественным и нарушенным (вследствие введения во второй половине прошлого столетия в строй каскада ГЭС) режимом.
Для оценки межгодовой изменчивости в работе использован квантильный анализ и метод периодически коррелированных случайных процессов для анализа ритмики цикличности.
Квантильный анализ показал, что для общей водности рек характерно наличие многоводных и маловодных лет и групп лет (маловодные и многоводные года объединяются в группы от двух до трёх лет). Причем, многоводные и маловодные годы выделены относительно квантилей Qo,75 (годы, значения стока которых выходят за пределы этого квантиля, считаются многоводными) и Q0,25 (годы, значения стока которых выходят за эту границу считаются маловодными).
Для характеристики внутригодовых колебаний водности рек использовались наиболее широко применяемые в практике гидрологических расчетов методы (при наличии данных наблюдений) - распределения стока по аналогии с распределением реального года и расчёт внутригодового распределения стока методом среднего распределения по характерной 73
градации водности. Полученные в результате расчета типовые гидрографы 90% обеспеченности характеризуют распределение речного стока внутри года. Для реки Волхов с малой регулирующей способностью озера (Ильмень) характерны: повторяющееся весеннее половодье, летняя межень, осенний дождевой паводок и зимняя межень. На реках, вытекающих из крупных озер со слабым водообменом, характеризующихся значительной регулирующей способностью (Вуокса, Свирь), основные фазы водного режима заметно преобразованы. Половодье растянуто и распластано, время его наступления запаздывает, паводки сглажены. Слабо выраженная ритмика годовой цикличности в стоке этих рек проявляется на фоне преобладающего долгопериодного колебания уровня наполнения питающих реки озер (Сайма, Онежское).
Отмеченные особенности внутригодового хода и межгодовых колебаний стока анализируемых рек проявляются особенно четко на хронологических графиках. Наиболее отличные изменения наблюдены на отрезках до и после введения каскада ГЭС на реках Ладожского озера. Оценка математического ожидания и дисперсии показывает зарегулированность рек плавностью своих графиков.
1 Богословский Б.Б. Общая гидрология: учебник для студ. ВУЗов/ Богословский Б.Б. [и др.] - Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-356 с.
2 Евстигнеев В. М. Речной сток и гидрологические расчеты.- М.: Изд-во МГУ,1990. - 304 с.
3 Измайлова А.В. Современное состояние водных ресурсов естественных и искусственных водоёмов Российской Федерации и тенденции их изменения. - Дис. на соискание учен. степени д-ра геогр. наук. - Москва, 2019
4 Кириллова В.А. Озеро Ильмень // Природные ресурсы больших озер СССР и вероятностные их изменения. - Л. 1984.
5 Мякишева Н.В., Догановский А.М. Водный баланс и уровень воды озера Ильмень в разных временных интервалах // Труды IV Международного симпозиума по Ладожскому озеру . Великий Новгород. Россия. 2 - 6 сентября 2002 г. - СПб.: изд. НИИ химии СПбГУ, 2003, с. 175 - 179.
6 Мякишева Н.В. Климатическая система Земли: прошлое и настоящее. Учебное пособие - Санкт-Петербург : РГГМУ, 2022. - 194 с
7 Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 2. Карелия и Северо-Запад. Ч. 1. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972.
8 Рожков В.А. Теория и методы статистического оценивания
вероятностных характеристик случайных величин и функций с гидрометеорологическими примерами. Книга 2. СПб.
Гидрометеоиздат. 2002. - 780 с.
9 Свод правил СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. - М.: Стройиздат, 2004. - 72 с.
10 Краткая характеристика Ладожского озера [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ладожское озеро: информация и характеристики (russiaregions.ru) Дата обращения 08.04.2023.
11 Ладожское озеро. Описание [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ладожское озеро: описание, характеристики, отдых, рыбалка и другая информация (ozeraireki.ru) Дата обращения 08.04.2023.
12 География Ленинградской области [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ленинградская область (russiaregions.ru) Дата обращения 12.03.2023.
13 Википедия. Ладожское озеро [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ладожское озеро — Википедия (wikipedia.org) Дата обращения 08.04.2023.