ВВЕДЕНИЕ 4
1. Общие сведения о правобережье реки Томи 7
1.1 Физико-географические характеристик правобережья Томи 7
1.1.1 Рельеф и геология 8
1.1.2 Почвенный и растительный покров 11
1.2 Климат 14
1.2.1 Термический режим воздуха 15
1.2.2 Атмосферные осадки 17
1.3 Гидрометеорологическая изученность правобережья Томи 20
1.3.1 Гидрографическая характеристика правобережья реки Томи 22
2 Особенности формирования фазы замерзания рек правобережья Томи.. 24
2.1 Процесс кристаллизации воды 25
2.2 Характеристики основных показателей фазы замерзания за период
наблюдения 31
2.3 Пространственная и временная изменчивость характеристик фазы
замерзания 40
2.4 Влияние изменения климата на параметры фазы замерзания рек 45
3 Ледостав и вскрытие рек правобережья Томи 50
3.1 Процесс формирования ледостава 50
3.1.1 Характеристика продолжительности фазы ледостава за период
наблюдения 53
3.1.2 Пространственная и временная изменчивость характеристик фазы
ледостава 57
3.2 Вскрытия рек 59
3.2.1 Характеристика продолжительности фазы вскрытия за период
наблюдения 62
3.2.2 Пространственная и временная изменчивость характеристик фазы
вскрытия 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
Список использованной литературы 71
Под водными ресурсами обычно понимаются все запасы поверхностных и подземных вод какой-либо территории. Потенциальными водными ресурсами являются запасы воды, аккумулированные в водотоках, водоёмах и ледниках, которые могут быть использованы. В народном хозяйстве и быту наиболее востребован человеком речной сток.
Вода является одним из наиболее распространенных веществ на природе. Около % поверхности земного шара покрыто водой. Но несмотря на достаточно большое распространение воды на Земле, не все виды ее доступны для использования в хозяйственной деятельности человека. Для практических нужд необходимы в основном пресные воды.
Общие запасы воды на Земле равны 1338 млн. км3. Из них пресные воды составляют около 35 млн. км3, т. е. примерно 2,5%, остальные 97,5% приходится на соленые воды океанов и морей [1].
В современное время ни одна отрасль народного хозяйства не обходится без использования воды. Основными ее потребителями является городское и сельское хозяйство, а также сельская промышленность, теплоэнергетика, гидроэнергетика, судоходство.
Наибольшее количество пресной и чистой воды на нашей планете, сосредоточенно в ледниках Арктики и Антарктики, но также образование льда идет и других районах нашей планеты. Так в зимний период, при охлаждении атмосферного воздуха и поверхностных вод, идет процесс образования ледяного покрова, этому подвержены пресные и соленые воды озерных котловин, водохранилищ, а также водные потоки рек.
Поэтому вопросы ледового режима рек являются предметом внимания и изучения. Стимулом к этому служат практические запросы водного транспорта, лесосплава, энергетики и другие отрасли народного хозяйства, использующие водные ресурсы. Но в связи с изменением климатических характеристик, связанных с глобальным потеплением и ростом урбанизации началось изменение показателей ледового режима водных объектов, что требует уточнения и анализа.
Тема данной бакалаврской работы «Ледовый режим рек правобережья Томи».
Актуальность выбранной темы заключается в том, что значение характеристик ледового режима определяется условиями проживания человека, реки зимой могут использоваться как дороги (зимники) и ледовые переправы. При нарушении их работы прекращается сообщение между населенными пунктами, доставка грузов и, самое главное, продуктов питания. Учитывая, что наблюдается изменение климата, необходимо уточнение и получение новых характеристик, что определяет научнопрактическую значимость выбранной темы.
Еще в прошлом столетии в трудах К. С. Веселовского, затем М. А. Рыкачева были даны сводки сведений по вскрытию и замерзанию рек с глубоким анализом закономерностей изменений этих явлений по территории и во времени. В начале двадцатого столетия в трудах В. Б. Шостаковича, В. М. Лохтина, М. Ф. Ционглинского, Е. В. Близняка были разработаны теоретические основы заторообразования, формирования внутриводного льда, процессов вскрытия рек, в которых получили дальнейшее развитие взгляды М. А. Рыкачева. Большой вклад в изучение термического и ледового режима р.Томь внес Г.К.Тюменцев (1842-1931). А также ледового режима рек юга Средней Сибири изучали сотрудники и студенты кафедры гидрологии ТГУ В.В. Паромов и Л.Н. Шатныкова.
Целью данной работы является изучение современных особенностей пространственно-временной изменчивости параметров ледового режима рек правобережья Томи и в условиях меняющегося климата.
Для раскрытия темы поставленных целей, нужно решить следующие задачи:
1. Изучить условия формирование ледового режима рек на основе литературных источников.
2. Рассчитать статистические параметры дат появления, становления, разрушения, продолжительности ледового режима (замерзание, ледостав, вскрытие) за период наблюдения.
3. Провести анализ изменения основных параметров фаз ледового режима рек во времени и пространстве.
4. Оценить степень влияния климатических изменений на параметры фазы замерзания рек.
В работе использованы данные за ледовыми явлениями на реках по постам Росгидромета, с даты начала наблюдения по 2013 гг.; метеорологическая информация по метеорологическим станциям; географических атласов и карт; опубликованную литературу; интернет ресурсы.
В работе были использованы статистические методы, принятые в гидрологии, аналогии, географического анализа и сравнения. Расчеты производились по компьютерной программе Excel, Statistica и StokStat.
Выражаю благодарность кандидату географических наук, доценту кафедры гидрологии Шантыковой Лилии Николаевне за руководство и помощь при выполнении данного исследования. Также признательна сотрудникам кафедры гидрологии Томского государственного университета за помощь и предоставлении информации и консультации в процессе выполнения работы.
Изучили ледовый режим рек правобережья Томи на основе литературных источников, и убедились, что условиями формирования зависят от трех факторов: термического, динамического и морфологического.
Рассмотрены фазы ледового режима рек правобережья Томи за период наблюдений. Были зафиксированы ранние даты появления ледовых образований - 1 октября на реках Уса и Тайдон, установление ледовых образований - 7 октября на р. Тайдон, а также минимальная продолжительность в 1 день на реке Верхняя Терсь, Тайдон, Басандайка. Для фазы ледостава наименьшая продолжительность - 102 дня (р.Тайдон -
п.Медвежка); наибольшая - 201 день (р. Верхняя Терсь - с. Макариха). Раннее окончание фазы вскрытия приходится на 6 апреля (р. Тутуяс - п. Тутуяс). В среднем, ледовые образования на реках появляются 26 октября, установление ледостава приходится на 15 ноября, а разрушение - 25 апреля.
Коэффициент вариации для даты появления ледовых явлений меняется от 0,28 до 0,39; окончания ледовых явлений - 0,20-0,27; продолжительности фазы замерзания - от 0,49 до 0,82; продолжительности ледостава - от 0,07 до 0,12; даты окончания фазы вскрытия - от 0,07 до 0,17.
Во временной изменчивости параметров ледового режима прослеживается цикличность - происходит смена периодов позднего и раннего проявления характеристик во всех фазах ледового режима рек. Для рассматриваемых рек характерно сочетание по одному периоду раннего и позднего проявления, продолжительность которых составляет 20 лет, которые определяют единый цикл продолжительностью с 1958-59 по 2012-13 гг.
По всей анализируемой территории отмечается синхронность колебания основных параметров ледового режима рек.
Повешенная водность осеннего сезона на реках данной территории является основным фактором сдвига дат появления, становления ледовых образований фазы замерзания на более поздние сроки. С другой стороны, теплозапас водной массы осенью практически не увеличился. С ростом водной массы возрастают скорости течения и интенсивность её перемешивания. Холод от поверхности быстрее проникает в толщу воды, это способствует образованию шуги. Поэтому динамический фактор преобладает над термическим, что ведет к уменьшению продолжительности фазы замерзания.
1. Эколог [электронный ресурс] / URL:
http://ekolog.org/books/18/6 1 .htm (дата обращения: 9 декабря 2016)
2. Атлас Кемеровской области - сост. и подгот. к изд. Комитет по земельным ресурсам и землеустройству Кемеровской области, ПО «Инженерная геодезия» Роскартография, отв. ред. Н. М. Березова. - Новосибирск, 1996 -32 с.
3. Соловьев Л. И. География Кемеровской области. (природа.) / Л. И. Соловьев - Кемерово: Изд-во «СКИФ» - «Кузбасс», 2006. - 379с.
4. Гвоздецкий Н.А, Михайлов Н.И. Физическая география СССР, Азиатская часть. - М.: Высшая школа, 1987 г. - 448 с.
5. Евсеева Н. С. География Томской области. (природные условия и ресурсы.) / Н.С. Евсеева. - Томск: Изд-во Томского ун-та, 2001. - 223 с.
6. География Кузбасса / Н. К. Гкрасимова [и др.]. - Кемерово: Кемеровское книжное изд-во, 1974. - 108 с.
7. Зыков И.В. Календарь природы Кемеровской области. - Кемерово: Кемеровское книжное издательство, 1963 г. - 220 с.
8. Государственный водный кадастр. Основные гидрологические характеристики. Том 15. Алтай и Западная Сибирь, вып.2. Средняя Обь. Гидрометеоиздат, Л., 1980 г.
9. Казанцев Г. В.. Сезонные колебания стока на юге Европейской части СССР. Исследования рек СССР», вып VIII. Л., Изд. ГГИ , 1936.
10. Швец Г. И.. Распределение стока рку УССР по сезонам и месяцам.
11. Быдин Ф. И.. Зимний режим рек и методы его изучения. «исследования рек СССР», вып. V. Л., Изд. ГГИ, 1933.
12. Чеботарёв А. И.. Общая гидрология / А. И. Чеботарёв- Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 544 с.
13. Донченко Р. В. Ледовый режим рек СССР / Р. В. Донченко. - Ленинград: гидрометеоиздат,, 1987. - 244 с
14. Винников С. Д. Гидрофизика /С. Д. Винников, Б. В. Проскуряков. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 248 с.
15. Одрова Т. В. Гидрофизика водоемов суши / Т. В. Одрова - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 311с.....22