Hydrosphere. Hazard processes and phenomena
Not a member yet
170 research outputs found
Sort by
ФОРМИРОВАНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ КАЧЕСТВА СТОКА В ВЕРХОВЬЯХ РЕКИ ЛУГИ В МЕЖГОДОВОМ И КРАТКОСРОЧНОМ МАСШТАБАХ ВРЕМЕНИ. ЧАСТЬ 2. ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ФОНОВЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ И ВКЛАД КРАТКОСРОЧНЫХ АНОМАЛИЙ В ЗАГРЯЗНЁННОСТЬ ВОДЫ
Get PDFThe objective of this work was a modern assessment at geochemical background concentrations of the twenty chemical components and the contribution of their short-term anomalies to water pollution in the Luga River section at Tolmachevo Urban Village from 2000 to 2017. For the calculations, the data of hydrochemical observations of the North-West Department of Hydrometeorology and Environmental Monitoring and the methodology developed at FSBI «Caspian Marine Research Center» were used. It has been shown that the values of the long-term geochemical background are higher for components such as COD, Fetotal, Mn2+ and Cu2+ and lower the maximum permissible concentrations for fisheries use for saturation of water with oxygen. The long-term formation of the geochemical background in this part of the river basin is based on regional features: the flow of the river and its main tributary, the Oredej River, through bogs, the influence of the river’s recharge with groundwater and the high degree of development of the territory. The contribution of short-term anomalies to water pollution at all times of the year for Cu2+, NH4+, NO2–, Cd2+ and petroleum products was high. The work showed that the methodology, developed at the «Caspian Marine Research Center», is informative and can be used for assessing the state of a water body at a certain time. It can be used to estimate the pollution of the watercourse, both by the background geochemical concentrations of the components and by the contribution of short-term anomalies to the water pollution by each chemical component.Задачей данной работы явилась оценка геохимических фоновых концентраций для двадцати химических компонентов и вклада их краткосрочных аномалий в загрязнённость воды в створе реки Луги – п.г.т. Толмачёво за период с 2000 по 2017 год. Для расчётов использовались данные гидрохимических наблюдений Северо-Западного УГМС и методика, разработанная в ФГБУ «Каспийский морской научно-исследовательский центр». Показано, что значения многолетнего геохимического фона для таких компонентов, как ХПК, Feобщ, Mn2+ и Cu2+, выше, а для насыщения воды кислородом ниже предельно допустимых концентраций для рыбохозяйственного применения. В основе многолетнего формирования геохимического фона в пределах данной части речного бассейна лежат региональные особенности: сток реки и главного её притока реки Оредеж через болота, влияние питания реки грунтовыми водами и высокая освоенность территории. Сравнение многолетних значений геохимического фона для целого года с величинами за отдельные гидрологические фазы показало, что по сходству их увеличения либо уменьшения можно выделить семь групп. Большая часть изменений приходится на период весеннего половодья при наибольших расходах воды, разливах реки, эрозии берегов, и в период зимней межени, когда большую роль в питании реки играют грунтовые воды. Отмечен очень высокий вклад краткосрочных аномалий в загрязнённость воды во все периоды года для Cu2+, NH4+, NO2–, Cd2+ и нефтепродуктов, что, вероятно, указывает на частые сбросы сточных вод, содержащих эти компоненты. Работа показала, что методика, разработанная в ФГБУ «Каспийский морской научно-исследовательский центр», информативна и может быть использована для оценки состояния водного объекта в определенный отрезок времени. С её помощью можно оценить загрязнённость водотока как по геохимическим фоновым концентрациям компонентов, так и по вкладу краткосрочных аномалий в загрязнённость воды каждого химического компонента.
Литература:
Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши: в 15 т. Т. 1. РСФСР: в 26 вып. Вып. 5. Бассейны рек Балтийского моря, Ладожского и Онежского озер. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 689 с.
Зерцалов В.И. Луга. Путеводитель. Л.: Лениздат, 1972, 199 с.
Зырин Н.Г., Каплунова Е.В., Сердюкова А.В. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва-растения // Химия в сельском хозяйстве. 1985. №6. С. 45–48.
Линник П.Н., Набиванец Б.И. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 268 с.
Медведев И.Ф., Деревягин С.С. Тяжелые металлы в экосистемах. Саратов: Ракурс, 2017. 178 с.
Монахов С.К., Есина О.И., Монахова Г.А., Татарников В.О. Геоэкологические показатели загрязнения морей: методы расчета и применения. Астрахань: Издатель Сорокин Р.В., 2014. 82 с.
Романова А.А. Закономерности многолетнего изменения химического состава природных вод района деревни Даймище (Гатчинский район Ленинградской области). Магистерская диссертация. СПб, 2016. 80 с.
Скипин Л.Н., Ваймер А.А., Квашнина Ю.А., Судакова И.К. Загрязнение кадмием и свинцом почв в зоне автомагистрали // Плодородие. 2007. №3 (36). С. 37–38
О НОВОМ СВОДЕ ПРАВИЛ «ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА В ЛАВИНООПАСНЫХ РАЙОНАХ. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ»
Get PDFThe first national document containing the rules for avalanche danger assessing: «Guidelines for calculating avalanche loads in the design of structures. VSN 02-73», appeared in Russia in 1973. Despite many shortcomings, it was used until recently. In 2018, new rules for avalanche danger assessing: «SP 428.1325800.2018. Set of rules. Engineering surveys for construction in avalanche-prone areas. General requirements» were worked out. Some of the shortcomings of the previous document were eliminated in it. Used terms and definitions are given. For the first time in a regulatory document, a method for identifying of avalanche starting zones is presented. The conditions under which an avalanche danger assessment is required are formulated more correctly. The method for calculating the speeds and runouts of flowing avalanches, which was in the previous document, has been excluded. The rules allow, in case of insufficient data for analysis, to calculate the maximum possible avalanche path boundaries, but not the boundaries of the specified probability. New sections have appeared on the application of aerospace, phytocenotic, dendrochronological methods, as well as methods for studying buried soils to assess avalanche danger. At the same time, there are contradictions and shortcomings in the new rules. Clearer and mono-semantic terms and definitions are needed. Method for estimating the speed of powder avalanches is insufficiently substantiated and give greatly overestimated values. There is no sufficient rationale for determining the boundary of the air wave (powder avalanche) impact. The methods for assessing snow accumulation in an avalanche starting zone do not take into account the spatial variability of the snow depth and can lead to large errors in the assessment of avalanche danger. The use of statistical modeling to assess the probabilities of avalanches and their characteristics, in the proposed form, is not correct and can lead to an underestimation of the avalanche hazard. One of the reasons for the imperfection of the new document is the lack of requirements for the accuracy of the estimates performed with its help. It is proposed to discuss the document content and its possible changes more broadly and substantively by the time the set of rules update.Первый общегосударственный документ, содержащий правила оценки лавинной опасности: «Указания по расчёту снеголавинных нагрузок при проектировании сооружений. ВСН 02-73» в России появился в 1973 году. Несмотря на многие недостатки, он использовался до последнего времени. В 2018 году были созданы новые правила оценки лавинной опасности «СП 428.1325800.2018. Свод правил. Инженерные изыскания для строительства в лавиноопасных районах. Общие требования». Часть недостатков предыдущего документа в нём устранены. Приведены используемые термины и определения. Впервые в нормативном документе представлен метод выделения лавинных очагов. Корректнее сформулированы условия, при которых требуется оценка лавинной опасности. Исключён бывший в предыдущем документе метод расчёта скоростей и дальностей выброса текучих лавин. Допускается, в случае недостаточности данных для анализа, рассчитывать максимально возможные границы лавиносбора, а не границы заданной обеспеченности. Появились новые разделы, касающиеся применения аэрокосмических, фитоценотических, дендрохронологических методов, а также методов исследования погребенных почв для оценки лавинной опасности. Вместе с тем, в новых правилах имеются противоречия и недостатки. Необходимы более чёткие и однозначные формулировки используемых понятий. Методы оценки скорости пылевых лавин недостаточно обоснованы и дают сильно завышенные значения. Нет достаточных обоснований для определения границы воздействия воздушной волны. Методы оценки снегонакопления в лавинном очаге не учитывают пространственной изменчивости высоты снега и могут привести к большим ошибкам в оценке лавинной опасности. Применение статистического моделирования для оценки вероятностей лавин и их характеристик в предложенном виде не является обоснованным и может привести к недооценке лавинной опасности. Одной из причин несовершенства нового документа является отсутствие в нём требований к точности выполняемых с его помощью оценок. Предлагается к моменту актуализации свода правил более широко и предметно обсудить его содержание и возможные изменения в нём.
Литература:
Благовещенский В.П. Определение лавинных нагрузок. Алма-Ата.: Изд-во «Гылым», 1991. 115 с.
Москалёв Ю.Д. Динамика снежных лавин и снеголавинные расчёты. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 232 с.
Рунич А.В. Обоснование метода расчёта движения лавин для инженерных целей // Снег и снежные лавины. Труды Высокогорного геофизического института. 1972. Вып. 18. С. 26–60.
Селиверстов Ю.Г. Снежные лавины на равнине // Доклады и выступления VIII научно-практической конференции «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций» (г. Санкт-Петербург, 8–10 октября 2008 г.). СПб: МЧС, 2009. С. 149–156.
Черноус П.А. Снеголавинные расчёты в нормативной базе инженерных изысканий для строительства в лавиноопасных районах // Сборник докладов международной научной конференции памяти выдающегося русского ученого Ю.Б. Виноградова «Четвёртые Виноградовские чтения. Гидрология от познания к мировоззрению» (г. Санкт-Петербург, 23–31 октября 2020 г.). СПб: Изд-во ВВМ, 2020. С. 366–371.
Черноус П.А. Мониторинг высоты снежного покрова при изысканиях для оценки лавинной опасности // Материалы Общероссийской научно-практической конференции «Изучение опасных природных процессов и геотехнический мониторинг при инженерных изысканиях» (г. Москва, 18 марта 2021 г.). М.: ООО «Геомаркетинг», 2021. С. 124–130.
Barbolini M., Issler D., Jóhannesson T., Hákonardóttir K., Lied K., Gauer P., Naaim M., Faug T., Natale L., Cappabianca F., Pagliardi M., Rammer L., Sovilla B., Platzer K., Surinach E., Furdada G., Sabot F., Vilajosana I. Avalanche Test Sites and Research Equipment in Europe ‒ An Updated Overview. Davos, 2006. 172 p.
De Quervain M. Lawinenbildung // Lawinenschutz in der Schweiz, Bd. 9 der Reihe Bündnerwald, Beiheft, 1972. Pp. 15–32.
Eglit M., Yakubenko A., Zayko Y. A Review of Russian Snow Avalanche Models—From Analytical Solutions to Novel 3D Models // Geosciences. 2020. Vol. 10. Iss. 2. 77. DOI: 10.3390/geosciences10020077.
Issler D., Lied K., Rammer L., Revol R., Sabot F., Cornet E.S., Bellavista G.F., Sovilla B. European avalanche test sites. Overview and analysis in view of coordinated experiments. Mitteilungen des Eidg. Institutes für Schnee- und Lawinenforschung. 1999. Vol. 59. 122 p. Persistent URL: https://www.dora.lib4ri.ch/wsl/islandora/object/wsl:17261.
Harbitz C.B., Issler D., Keylock C. Conclusions from a recent survey of avalanche computational models // Proceedings of the anniversary conference «25 Years of Snow Avalanche Research» (Voss, 12–16 May, 1998). Oslo: Norwegian Geotechnical Institute, 1998. Pp. 128–139.
McClung D., Schaerer P. The Avalanche Handbook. Seattle: The Mountaineers Books, 1993. 272 p.
Oechslin M. Lawinengeschwindigkeiten und Lawinenluftdruck // Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen. 1938. Vol. 89. Iss. 6. Pp. 153–160. DOI: 10.5169/seals-768146
ТРАНЗИТ И АККУМУЛЯЦИЯ СЕЛЕЙ РЕКИ ГЕРХОЖАН-СУ НА УЧАСТКЕ СЕЛЕПРОПУСКНОГО КАНАЛА В ГОРОДЕ ТЫРНЫАУЗ
Get PDFDebris flows of the Gerkhozhan-Su River are distinguished by high activity and danger and pose a threat Tyrnyauz city (Central Caucasus) and its inhabitants. To protect the Tyrnyauz city from debris flows of the Gerkhozhan-Su River a debris flow check channel was built in the early 1960s. It was partially destroyed after the disastrous debris flows of 1999–2000 and then restored. Subsequent debris flows (2011 and 2017), passing through the channel, left traces on its walls and also deposited debris material at the bottom of the channel, gradually filling it. Specific characteristics of the transit and accumulation of debris flows at the section of debris flow check channel were determined using route surveys and video-footage analysis of the Gerkhozhan-Su River debris flows. The dynamics of debris flows on August 14–15, 2017 at the section of debris flow check channel was recorded on numerous videos. The photo and video information was processed in the ArcGIS software – scaled multi-temporal photos taken before and after debris flows were linked and combined with video frames. The debris flow waves passage velocity was determined by means of video materials with the measurement of distances on a high-resolution satellite image. Debris flows in 2017 were sweeping through the channel at a velocity of 9–12 m/s. Sections of temporal debris flow mass deposit with the preserved structure of debris flow were revealed. Subsequent debris flow waves passed over and carried the deposited debris flow mass down from the channel. It is shown that the determination of the debris flow cross-section from debris flow traces on the walls of the channel can lead to overstatement in the values of the calculated debris flow discharges. It is revealed that after each debris flow at the bottom of the channel, the thickness of the debris flow deposits increased by 1.5 m on the area of the former pedestrian bridge. Protection role was noted of debris flow check channel and the need for its timely cleaning from deposits to ensure the debris flow safety of the Tyrnyauz CityСелевые потоки реки Герхожан-Су отличаются высокой активностью и опасностью и представляют угрозу городу Тырныаузу (Центральный Кавказ) и его жителям. Для защиты города Тырныауза от селей реки Герхожан-Су в начале 1960-х годов был построен селепропускной канал, который частично разрушился после катастрофических селей 1999–2000 годов и затем был восстановлен. Последующие селевые потоки (2011 и 2017 годов), проходя транзитом, оставляли следы на стенках канала, а также откладывали обломочный материал на дне канала, постепенно заполняя его. На основе данных маршрутных обследований и видеонаблюдений за селевыми потоками реки Герхожан-Су определены особенности транзита и аккумуляции селей на участке селепропускного канала. Динамика селевых потоков, прошедших 14–15 августа 2017 года, на участке селепропускного канала зафиксирована многочисленными видеороликами. Фото- и видеоинформация обрабатывалась в программе ArcGIS – привязывались разновременные масштабированные фотографии до и после прохождения селей и совмещались с кадрами видеосъёмки. По материалам видеороликов определялась скорость прохождения селевых волн с измерением расстояний на космоснимке высокого разрешения. Селевые потоки 2017 года проносились по каналу со скоростью 9–12 м/с. Выявлены участки временного отложения селевой массы с сохранившейся структурой селевого потока. Поверх отложенной селевой массы проходили последующие волны селевого потока, которые в итоге выносили временно отложенную массу вниз из канала. Показано, что определение поперечного сечения селевого потока по следам селей на стенках канала может приводить к завышенным величинам рассчитанных расходов селевых потоков. Выявлено, что после каждого селевого потока мощность селевых отложений на дне канала на участке бывшего пешеходного моста увеличивалась на 1,5 м. Отмечена важная селезащитная роль селепропускного канала и необходимость своевременной его очистки от селевых отложений для обеспечения противоселевой безопасности города Тырныауз.
Докукин М.Д., Савернюк Е.А., Богаченко Е.М., Иванов Г.И. Сель 3 августа 2011 г. в бассейне реки Герхожан-Су: причины, динамика и возможные последствия // Геориск. 2012. № 2. С. 48–56.
Докукин М.Д., Беккиев М.Ю., Богаченко Е.М., Калов Р.Х., Савернюк Е.А., Хаджиев М.М. Селевые потоки 14–15 августа 2017 г. в бассейне р. Герхожан-Су (Центральный Кавказ): условия и причины формирования, динамика, последствия // Геориск. 2018. Т. 12. № 3. С. 82–94.
Запорожченко Э.В. Сели бассейна р. Герхожан-Су: история проявления, условия формирования, энергетические характеристики // Сборник научных трудов ОАО «Севкавгипроводхоз». 2002. Вып. 15. С. 80–148.
Сейнова И.Б., Золотарев Е.А. Ледники и сели Приэльбрусья: (Эволюция оледенения и селевой активности). М.: Научный мир, 2001. 203 с.
Соколова Д.П., Куровская В.А., Осташов А.А., Казаков Н.А. Оценка динамических характеристик селевого потока по видеоматериалам // Гидросфера. Опасные процессы и явления. 2019. Т. 1. Вып. 1. С. 31–51. DOI: 10.34753/HS.2019.1.1.003.
Черноморец С.С. Селевые очаги до и после катастроф. М.: Научный мир, 2005. 180
ТОРЕЙСКИЕ ОЗЕРА КАК ИНДИКАТОР МНОГОЛЕТНИХ ИЗМЕНЕНИЙ УВЛАЖНЕННОСТИ ЮГО-ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ И СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ МОНГОЛИИ
Get PDFThe Torey Lakes, represented by the interconnected Barun-Torey and Zun-Torey lakes in Southeastern Transbaikalia on the Russia-Mongolia border, have global ecological significance. We aimed to assess the dependence of the Torey Lakes\u27 water level fluctuations on climatic factors by using cartographic materials, scientists’ evidence and observations, and a geological and hydrometeorological databases from the early 1700s to the 1960s, and instrumental data and satellite imagery over the past 55 years. The average annual air temperature from the middle of the 20th century increased by an average of 2°C. Until the early 1990s this growth was due to warming during the cold period; after the 1990s due to an increase in temperature during the warm period, causing significantly higher evaporation over the past 20 years. We revealed a significant decrease in atmospheric precipitation in the south of the study area, including the Torey Lakes depression, causing an increase in evaporation and aridization in these areas. However, a reliable relationship between long-term changes in atmospheric precipitation and air temperature was not found. Intrasecular cycles of 25–30 years prevail in the multiyear precipitation regime. Cyclicity is also typical for long-term changes in rivers\u27 runoff. The cyclical nature of atmospheric precipitation and river runoff determined the Torey Lakes level regime. We noted a weak manifestation of the wet phase of the cycle due to the increased aridization in recent years. We concluded that the Torey Lakes can be considered an indicator of long-term changes in moisture in Southeastern Transbaikalia and Northeastern MongoliaРасположенные в Юго-Восточном Забайкалье на границе с Монголией в зоне недостаточного увлажнения и резко континентального климата Торейские озера, представленные соединенными между собой бессточными озерами Барун-Торей и Зун-Торей, периодически наполняются, затапливая десятки тысяч гектаров территории, а спустя несколько лет полностью высыхают. Анализ изменений их уровня воды с начала 1700-х до 1960-х годов, выполнен преимущественно на качественном уровне на основе картографических материалов XVIII века, свидетельств путешественников и ученых, фондовых геологических и гидрометеорологических данных. За последние 55 лет использовались инструментальные данные и снимки искусственных спутников Земли. Показано, что средняя годовая температура воздуха в Юго-Восточном Забайкалье с середины XX века повысилась в среднем на 2°С. До начала 1990-х годов это повышение обусловливалось потеплением в холодный период года, а позже – ростом температуры теплого периода. В частности, это сказалось на существенном увеличении испаряемости в последние 20 лет. В южных районах исследуемой территории, в том числе в котловине Торейских озер, произошло значимое уменьшение атмосферных осадков, обусловившее, наряду с увеличением испаряемости, усиление аридизации этих районов. В многолетнем режиме осадков преобладают внутривековые циклы продолжительностью 25–30 лет. Цикличность характерна и для многолетних изменений стока рек. Наиболее устойчивыми за весь период наблюдений за стоком в Забайкалье, начиная с конца XIX века, являются 25–30-летние циклы. Цикличность атмосферных осадков и речного стока обусловила соответствующий уровенный режим Торейских озер. Отмечаемая слабая выраженность влажной фазы цикла, которая должна была начаться примерно с 2011 года, обусловлена усилением аридизации южных районов исследуемой территории в последние годы. Сделан вывод, что Торейские озера в полной мере могут считаться индикатором многолетних изменений увлажненности Юго-Восточного Забайкалья и Северо-Восточной Монголии.
Литература
Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения // Успехи физических наук. 1996. Т. 166. № 11. С. 1145–1170. DOI: 10.3367/UFNr.0166.199611a.1145.
Баженова О.И., Мартьянова Г.Н. Реакция степных и лесостепных морфодинамических систем на современные изменения климата // География и природные ресурсы. 2000. № 4. С. 23–32.
Вахнина И.Л., Обязов В.А., Замана Л.В. Динамика увлажнения в степной зоне юго-восточного Забайкалья с начала XIX столетия по кернам сосны обыкновенной // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2018. № 2. С. 28–33.
Витязев В.В. Вейвлет-анализ временных рядов: учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001. 58 с.
Дмитриева В.Т., Напрасников А.Т., Сизиков А.И. Зонально-поясные особенности и режим озер Забайкалья // Региональные особенности природы Забайкалья / Записки Забайкальского филиала географического общества СССР. Вып. 103. Иркутск: Восточно-Сибирское книжное издательство, 1976. C. 41–59.
Иванов Н.Н. Об определении величины испаряемости // Известия Всесоюзного географического общества. 1954. Т. 86. № 2. С. 189–196.
Иванов А.В. Торейские озера // Гидрохимия рек и озер в условиях резко континентального климата. Владивосток: Изд-во ДВНЦ АН СССР, 1977. С. 69–102.
Корнутова Е.И. История развития Торейских озер Восточного Забайкалья // Мезозойские и кайнозойские озера Сибири. М.: Наука, 1968. С. 74–88.
Красникова О.А. Карты в истории установления российско-китайской границы в XVII–XVIII вв. и карта Китая, присланная Петру I императором Кам-хи // Наука из первых рук. 2011. Т. 39. № 3. С. 54–69.
Кренделев Ф.П. Периодичность наполнения и высыхания Торейских озер (Юго-Восточное Забайкалье) // Доклады АН СССР. 1986. Т. 287. № 2. С. 396–400.
Магидович И.П., Магидович В.И. Очерки по истории географических открытий в 5-ти т. Том 3. Географические открытия и исследования нового времени (середина XVII–XVIII века). М.: Просвещение, 1984. 319 с.
Некипелов Н.В. Климат Юго-Восточного Забайкалья и исторический обзор чумных эпизоотий на фоне климатических изменений // Известия Иркутского государственного научно-исследовательского противочумного института Сибири и Дальнего Востока. 1957. Т. XV. С. 19–56.
Обязов В.А. Связь колебаний водности озер степной зоны Забайкалья с многолетними гидрометеорологическими изменениями на примере Торейских озер // Известия Русского георграфического общества. 1994. Т. 126. Вып. 5. С. 48–54.
Обязов В.А. Пространственно-временная изменчивость атмосферных осадков в Юго-Восточном Забайкалье // Известия Русского георграфического общества. 1996а. Т. 128. Вып. 2. С. 73–80.
Обязов В.А. Многолетние изменения температуры воздуха в Юго-Восточном Забайкалье // Известия Русского георграфического общества. 1996б. Т. 128. Вып. 3. С. 66–73.
Обязов В.А. Многолетние колебания стока рек Юго-Восточного Забайкалья // Известия Русского георграфического общества. 1998. Т. 130. Вып. 3. С. 72–78.
Обязов В.А. Изменение увлажненности бассейна верхнего Амура в ХХ веке // Доклады академии наук. 1999а. Т. 366. № 4. С. 547–548.
Обязов В.А. Вековые тенденции изменений климата на юго-востоке Забайкалья и в сопредельных районах Китая и Монголии // Метеорология и гидрология. 1999б. № 10. С. 33–40.
Обязов В.А. Изменения климата в междуречье Аргуни и Онона в контексте глобального потепления // Вестник Читинского государственного университета. 2011. № 7 (74). С. 78–85.
Обязов В.А. Изменение климата и гидрологического режима рек и озер в Даурском экорегионе // Проблемы адаптации к изменению климата в бассейне рек Даурии: экологические и водохозяйственные аспекты / Сборник научных трудов Государственного природного биосферного заповедника «Даурский». Вып. 5. Чита: Экспресс-издательство, 2012. С. 24–45.
Обязов В.А. Динамика увлажненности бассейна Верхнего Амура во второй половине XX – начале XXI веков // Материалы XV совещания географов Сибири и Дальнего Востока (г. Улан-Удэ, 10–13 сентября 2015 г.). Иркутск: Изд-во Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, 2015. С. 127–130.
Обязов В.А., Смахтин В.К. Многолетний режим стока рек Забайкалья: анализ и фоновый прогноз // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2012. № 1. С. 63–72. DOI: 10.35567/1999-4508-2012-1-5.
Паллас П.С. Путешествие по разным провинциям Российского государства в 3 ч. Часть 3 в 2 пол. Половина первая. 1772 и 1773 годы / Пер. с нем. В.Ф. Зуев. СПб.: Императорская Академия Наук, 1788. 655 с.
Потанин Г.Н. Путешествия по Монголии. М.: ОГИЗ, 1948. 484 с.
Прасолов Л.И. Южное Забайкалье: почвенно-географический очерк. Л.: Изд-во АН СССР, 1927. 422 с.
Радде Г.И. Дауро-Монгольская граница Забайкалья // Вестник Императорского русского географического общества. 1858. Ч. 22. С. 117–142.
Симонов Ю.Г. Озерный морфолитогенез в условиях Забайкалья // Вопросы озерного морфолитогенеза: материалы к Научному совещанию по проблемам озерного морфолитогенеза: сборник статей / Записки Забайкальского филиала географического общества СССР. Вып. 31. Чита: Издательство Забайкальского филиала географического общества СССР, 1969. С. 3–15.
Ткаченко Е.Э., Обязов В.А. Изменения уровня Торейских озер и гнездящиеся континентальные околоводные птицы // Наземные позвоночные Даурии / Сборник научных трудов государственного природного биосферного заповедника «Даурский». Вып. 3. Чита: Поиск, 2003. С. 44–59.
Фриш В.А. Торейский «эксперимент» // Природа. 1972. № 2. С. 60–66.
Чечель А.П. Динамика уровенного режима озер // Содовые озера Забайкалья. Новосибирск: Наука, 1991. С. 12–15.
Шамсутдинов В.Х. История геологического развития района Торейских озер в антропогене (Юго-Восточное Забайкалье): Автореф. дисс. … канд. геол.-мин. наук. Чита, 1971. 23 с.
Шамсутдинов В.Х. Особенности водного режима Торейских озер // Природа Цасучейско-Торейского заказника. Чита: Забайкальский филиал РГО СССР, 1983. С. 7–11.
D’Anville J.B. Atlas général de la Chine, de la Tartarie chinoise, et du Tibet: pour servir aux différentes descriptions et histoires de cet empire. La Haye: H. Scheurleer, 1737.
Grinsted A., Moore J.C., Jevrejeva S. Application of the cross wavelet transform and wavelet coherence to geophysical time series // Nonlinear Processes in Geophysics. 2004. V. 11. Iss. 5–6. Pp. 561–566. DOI: 10.5194/npg-11-561-2004.
Kirilyuk V.E., Obyazov V.A., Tkachuk T.E., Kirilyuk O.K. Influence of climate change on vegetation and wildlife in the Daurian eco-region // Eurasian Steppes. Ecological Problems and Livelihoods in a Changing World. Plant and Vegetation, vol 6. / Eds. Werger M.J.A., van Staalduinen M.A. Dordrecht: Springer, 2012. Pp. 397–424. DOI: 10.1007/978-94-007-3886-7_15.
Lehner B., Grill G. Global river hydrography and network routing: baseline data and new approaches to study the world’s large river systems // Hydrological Processes. 2013. Vol. 27. Iss. 15. Pp. 2171–2186. DOI: 10.1002/hyp.9740.
Linke S., Lehner B., Dallaire C.O., Ariwi J., Grill G., Anand M., Beames P., Burchard-Levine V., Maxwell S., Moidu H., Tan F., Thieme M. Global hydro-environmental sub-basin and river reach characteristics at high spatial resolution // Scientific Data. 2019. Vol. 6. Art. number: 283. DOI: 10.1038/s41597-019-0300-6
ГЕОСТАТИСТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СНЕЖНОГО ПОКРОВА В ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СНЕГОТАЯНИЯ НА РЕЧНОМ ВОДОСБОРЕ
Get PDFA method has been developed for geostatistical description of the spatial heterogeneity of snow cover when calculating snow melting using a physically based snow model over the catchment scale (by the example of the catchment area of the Seim River). The average snow depth within the computational grid cell is set according to snow observations at meteorological stations in the region using the ordinary kraging interpolation. An earlier analysis of long-term snow observation data in the Central Black Soil region showed that the empirical variogram of the snow depth can be approximated by a power-law dependence on the distance between the observation points. This made it possible to obtain, based on the method of geostatistical regularization, a simple dependence of the variability of the snow cover depth within each grid cell (subgrid variability) on the ratio of the cell size to the catchment size. Using the model of snow cover formation, the sensitivity of the calculated intensity of snow melting in the catchment area to the detail of the computational grid resolution was estimated. It is shown that the calculated snowmelt both in the entire catchment and within the cells turned out to be almost insensitive to changes in the spatial grid resolution For calculating the hydrograph of snowmelt runoff in the river outlet, the result obtained means the possibility of choosing, when describing snow melting, a coarser grid than the schematization of the catchment area used for calculating overland runoff in physically based distributed models.Разработан метод геостатистического описания пространственной неоднородности залегания снежного покрова при расчете снеготаяния с помощью физико-математической модели формирования снежного покрова (на примере водосбора реки Сейм). Средняя высота снежного покрова на площади расчетной сетки модели задается по данным наблюдений на метеорологических станциях региона с использованием для интерполяции метода стандартного крайгинга. Проведенный ранее анализ многолетних данных снегомерных наблюдений в Центрально-Черноземном регионе показал, что эмпирическая структурная функция высоты снежного покрова может быть аппроксимирована степенной зависимостью от расстояния между пунктами наблюдений. Это позволило получить на основе метода геостатистической регуляризации простую зависимость изменчивости высоты снежного покрова внутри каждой ячейки сетки (подсеточной изменчивости) от отношения размера ячейки к размеру водосбора. С помощью модели формирования снежного покрова оценена чувствительность рассчитанной интенсивности снеготаяния на площади водосбора к детальности дискретизации этой площади. Территория, расположенная в Центрально-Черноземной области России и включающая бассейн реки Сейм, разбивалась прямоугольной сеткой тремя способами с размерами ячеек порядка 800, 200 и 50 км2. Показано, что рассчитанное снеготаяние на всем водосборе реки Сейм и на отдельных его участках оказалось малочувствительно к изменению плотности пространственной сетки, то есть расчет снеготаяния по грубой сетке с более высокой подсеточной изменчивостью глубины снега мало отличается от расчета по детальной сетке, но с меньшей подсеточной изменчивостью. Сделан вывод, что учет подсеточной изменчивости компенсирует погрешности, вызванные недостаточной детальностью сетки. Для расчетов гидрографа талого стока в замыкающем створе полученный результат означает возможность выбора, при описании снеготаяния, более грубой сетки, чем схематизация водосборной площади, используемая для расчетов склонового стока в моделях с распределенными параметрами.
Литература:
Гандин Л.С., Каган Р.Л. О точности определения средней высоты снежного покрова по дискретным данным // Методика метеорологических наблюдений (снегомерные наблюдения) / Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова. Вып. 130. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. C. 3–10.
Гельфан А.Н., Морейдо В.М. Описание макромасштабной структуры поля снежного покрова равнинной территории с помощью динамико-стохастической модели его формирования // Лед и Снег, 2015. Т. 55. №4. C. 61–72. DOI: 10.15356/2076-6734-2015-4-61-72.
Каган Р.Л. Осреднение метеорологических полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 213 с.
Кучмент Л.С., Гельфан А.Н. Статистическое самоподобие пространственных изменений снегозапасов и его применение при моделировании талого стока // Метеорология и гидрология. 1997. №6. С. 80–90.
Кучмент Л.С., Гельфан А.Н., Демидов В.Н. Модель формирования стока на водосборах зоны многолетней мерзлоты (на примере верхней Колымы) // Водные ресурсы. 2000. Т. 27. № 4. C. 435–444.
Лайхтман Д.Л., Каган Р.Л. Некоторые вопросы рационализации снегосъемок // Методика метеорологических наблюдений / Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова. Вып. 108. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. C. 3–18.
Матерон Ж. Основы прикладной геостатистики / Перевод Ю.В. Рощиной. М.: Мир, 1968. 407 с.
Мотовилов Ю.Г. Моделирование снежного покрова и снеготаяния // Моделирование гидрологического цикла речных водосборов / Под ред. Л.С. Кучмент, Е.Л. Музылев. М.: Изд-во НГК РАН, 1993. C. 9–37.
Чемеренко Е.П. Статистические характеристики поля высоты снежного покрова // Численные модели прогноза стока / Труды Гидрометеорологический научно-исследовательский центр СССР. Вып. 25. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. C. 63–74.
Чемеренко Е.П. Сравнение различных методов интерполяции для поля высоты снежного покрова // Расчет и прогноз стока рек / Труды Гидрометеорологический научно-исследовательский центр СССР. Вып. 72. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. C. 63–74.
Чемеренко Е.П. Об ошибках осреднения по площади данных о водосодержании снежного покрова // Расчет и прогноз стока рек / Труды Гидрометеорологический научно-исследовательский центр СССР. Вып. 113. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. C. 65–75.
Шутов В.А. Распределение запасов воды в снежном покрове на водосборах лесной зоны // Метеорология и гидрология. 1994. № 9. C. 85–92.
Blöschl G., Grayson R. Spatial observations and interpolation // Spatial Pattern in Catchment Hydrology: Observations and Modeling / Eds. R. Grayson, G. Blöschl. Cambridge: Cambridge University Press, 2000. Pp. 17–50.
Blöschl G., Gutknecht D., Kirnbauer R. Distributed Snowmelt Simulations in an Alpine Catchment: 2. Parameter Study and Model Predictions // Water Resources Research. 1991. Vol. 27. Iss. 12. Pp. 3181–3188. DOI: 10.1029/91WR02251.
Blöschl G., Kirnbauer R. An analysis of snow cover patterns in a small alpine catchment // Hydrological Processes. 1992. Vol. 6. Iss. 1. Pp. 99–109. DOI: 10.1002/hyp.3360060109.
Blöschl G., Sivapalan M. Scale issues in hydrological modelling: a review // Hydrological Processes. 1995. Vol. 9. Iss. 3–4. Pp. 251–290. DOI: 10.1002/hyp.3360090305.
Bruno R., Raspa G. Geostatistical characterization of fractal models of surfaces // Proceedings of the Third International Geostatistics Congress (September 5–9, 1988, Avignon, France) / Armstrong M. (Ed.) Kluwer Academic Publishers, 1989. Pp. 77–89. DOI: 10.1007/978-94-015-6844-9_5.
Burrough P.A. Multiscale sources of spatial variation of in soil. I: The application of fractal concept to nested levels of soil variation // Journal of Soil Science. 1983. Vol. 34. Iss. 3. Pp. 577–597. DOI: 10.1111/J.1365-2389.1983.TB01057.X.
Cline D.W., Bales R.C., Dozier J. Estimating the spatial distribution of snow in mountain basins using remote sensing and energy balance modeling // Water Resources Research. 1998. Vol. 34. Iss. 5. Pp. 1275–1285. DOI: 10.1029/97WR03755.
Georgakakos A.P., Kitanidis P., Loaiciga H., Rouhani S., Olea R. Yates S. Review of Geostatistics in Geohydrology. I: Basic Concepts // Journal of Hydraulic Engineering. 1990. Vol. 116. Iss. 5. Pp.612–658. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9429(1990)116:5(612).
Gottschalk L., Jutman T. Statistical analysis of snow survey data // SMHI Report SMHI Rapporter «Hydrologi och Oceanografi» No. RHO-20. Norrköping: Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, 1979. 41 p.
Journel A.G., Huijbregts C.J. Mining Geostatistics. London: Academic Press, 1978. 600 p.
Killingtveit Å, Sand K. On areal distribution of snowcover in a mountainous area // Proceedings of the Northern Hydrology Symposium (10–12 July 1990, Saskatoon, Saskatchewan) «Northern hydrology: selected perspectives» / Prowse T.D., Ommanney C.S.L. (eds.). Saskatoon: National Hydrology Research Centre, 1991, pp. 189–204.
Kuchment L.S., Gelfan A.N. Statistical self-similarity of spatial variations of snow cover: verification of the hypothesis and application in the snowmelt runoff generation models // Hydrological Processes. 2001. Vol. 15. Iss. 18. Pp. 3343–3355. DOI: 10.1002/HYP.1032.
Kuchment L.S., Gelfan A.N. Estimation of extreme flood characteristics using physically based models of runoff generation and stochastic meteorological inputs // Water International. 2002. Vol. 27. Iss. 1. Pp. 77–86. DOI: 10.1080/02508060208686980.
Lovejoy S, Mandelbrot B.B. Fractal properties of rain, and a fractal model. Tellus A: Dynamic Meteorology and Oceanography. 1985. Vol. 37. Iss. 3. Pp. 209–232. DOI: 10.3402/TELLUSA.V37I3.11668.
Mandelbrot B.B. The fractal geometry of nature. San Francisco: Freeman, 1982. 460 p.
Mark D.M., Aronson P.B. Scale-dependent fractal dimensions of topographic surfaces: an empirical investigation, with applications in geomorphology and computer mapping // Journal of the International Association for Mathematical Geology. 1984. Vol. 16. Iss. 7. Pp.671–683. DOI: 10.1007/BF01033029.
Meijerink A.M.J., De Brouwer H.A.M., Mannaerts C.M., Valenzuela C.R. Introduction to the use of geographic information systems for practical hydrology // UNESCO, International Hydrology Programme and ITC publication No. 23. Enschede: ITC, 1994, 243 pp.
Pomeroy J.W., Gray D.M. Snowcover accumulation, relocation and management // NHRI. Science Report No. 7. Saskatoon: National Hydrology Research Centre, 1995. 135 p.
Rozenthal W., Dozier J. Automated mapping of Montane snow cover at subpixel resolution from the Landsat Thematic Mapper // Water Resources Research. 1996. Vol. 32. Iss. 1. Pp. 115–130. DOI: 10.1029/95WR02718.
Shook K., Gray D.M. Small-scale spatial structure of shallow snowcovers // Hydrological Processes. 1996. Vol. 10. Iss. 10. Pp. 1283–1292. DOI: 10.1002/(SICI)1099-1085(199610)10:10<1283::AID-HYP460>3.0.CO;2-
ЛАВИНЫ БОЛЬШИХ ОБЪЁМОВ В НИЗКОГОРЬЕ ОСТРОВА САХАЛИН
Get PDFOn Sakhalin Island on Sakhalin Island the area affected of avalanche processes 50%, taking into account the formation of avalanches on the slopes, covered with dense forest are 70%. The number of avalanche paths per 1 km of the valley – 7–9, per 1 km of the coastline – 56. The average volumes of avalanches are 100–10,000 m3. It is believed that the volumes of avalanches in the low mountains are relatively small. However, the field research found that, in low mountains of Sakhalin Island are formed avalanches of a volume over 1,000,000 m3 are formed. On 03.01.1991, an avalanche with a volume of 1.4 million m3 with runout distance of 3,800 m and a front height of 100 m descended on the Chamginsky Pass (the East-Sakhalin Mountains, Granichnaya Mountaine). Methods of registration of extreme volumes avalanches were: a visual checking; description the tracks of avalanches and circumstantial evidence (geobotanical, etc.). The formation of avalanches of large volume in low mountains can be explained the great depth dissection of the relief (300–1,000 m); a large amount of solid precipitation (recorded highs precipitation on Chamginsky Pass, East-Sakhalin Mountains were 333 mm per snowfall; 127 mm per day, and 43 mm per hour) and strong recrystallization of the snow pack (values of coefficients of: recrystallization of the snowpack – 0.80–0.95, secondary delamination of the snowpack – 0.50–1.0 texture of the snowpack – 0.50–0.80). The frequency of occurrence of avalanches with of a volume more than 200,000 m3: in the middle of Sakhalin – 1 per 3 years, on the southern Sakhalin – 1 per 5–7 years. In low mountains, the same large avalanches form as in high mountains. Avalanche runout distance in the low mountains of Sakhalin Island exceed their values calculated on the basis of almost all existing avalanche models. Underestimation of the maximum runout distance and the volume of avalanches leads to underestimation of avalanche risks for the projected objects in the preparation of feasibility studies of investments and state programs for the development of the territoryСчиталось, что объёмы лавин в низкогорье (например, на острове Сахалин) не превышают 200 тыс. м3. В результате полевых исследований установлено, что на Сахалине формируются лавины объёмом более 1 000 000 м3. 03.01.1991 на Чамгинском перевале (Восточно-Сахалинские горы, гора Граничная) сошла лавина объёмом 1,4 млн. м3 с дальностью выброса 3 800 м и высотой фронта 100 м. Зимой 2005–2006 годов несколько лавин объёмом до 1 млн. м3 сошли со склонов горы Лопатина (Восточно-Сахалинские горы). На Среднем Сахалине лавины объёмом 150–300 тыс. м3 сходят 1 раз в 3–5 лет, объёмом 1 млн. м3 и более – не реже 1 раза в 5–7 лет. На Южном Сахалине лавины объёмом более 200 тыс. м3 сходят 1 раз в 5–7 лет. Определение объёмов и дальности выброса лавин проводилось путём прямых измерений лавинных отложений и оторвавшегося снежного пласта после схода лавины, измерением лавинных снежников в весенне-летний период и по геоботаническим следам схода лавин. Высота фронта лавин определялась по следам лавин на склонах долин. Лавинные снежники, формирующиеся после схода больших лавин, могут существовать несколько лет. Формирование в низкогорье лавин больших объёмов обусловлено большой глубиной расчленения рельефа (300–1 000 м), большим количеством осадков (зарегистрированные максимумы осадков на Чамгинском перевале, Восточно-Сахалинские горы – 333 мм за снегопад, 127 мм за сутки, 43 мм за час) и сильной перекристаллизацией снежной толщи (значения коэффициентов перекристаллизации – 0,80–0,95, вторичного расслоения – 0,50–1,0, текстуры – 0,50–0,80). В образовании лавин больших объёмов перекристаллизация снежной толщи играет ведущую роль: в декабре – мае обрушение снежного пласта происходит по снежным слоям с волокнистой или столбчатой текстурой, сложенным кристаллами скелетного и полускелетного классов форм. Дальности выброса лавин в низкогорье острова Сахалин превышают их значения, рассчитанные на основе практически всех существующих моделей лавин. Занижение максимальной дальности выброса и объёма лавин приводит к занижению лавинных рисков для проектируемых объектов при подготовке технико-экономических обоснований инвестиционных проектов и государственных программ освоения территории.
Аккуратов В.Н. Снежные лавины в Хибинах: Автореф. дис... канд. геол.-мин. наук. М., 1973. 26 с.
Аккуратов В.Н., Красносельский Э.Б., Иткин В.А. О расчёте максимальной дальности выброса снежных лавин // Снег и лавины Хибин / Отв. ред. Г.К. Тушинский. М.: МГУ, 1967. С. 349-356.
Атлас Сахалинской области / Гл. ред. Г.В. Комсомольский, И.М. Сирык. М.: ГУГК, 1967. 135 с.
Атлас снежно-ледовых ресурсов мира в 2-х т. Том 2: в 2-х кн. Книга 1 / Гл. ред. В.М. Котляков. М.: ГУГК, 1998. 264 с.
Благовещенский В.П. Определение дальностей выброса лавин методом статистического анализа видимых границ // Материалы гляциологических исследований. 1974. Вып. 23. С. 222–227.
Боброва Д.А. Зависимость дальности выброса лавин на о. Сахалин от морфологии и морфометрии лавиносбора в условиях Сахалина // Геориск. 2009. №4. С. 14–17.
Боброва Д.А. Лавинная опасность равнинных территорий о. Сахалин // Лёд и снег. 2013. Том 53. №4. С. 60–66. DOI: 10.15356/2076-6734-2013-4-60-66.
Боброва Д.А. Оценка лавинной опасности на равнинных территориях о. Сахалин: Автореф. дисс. … канд. геогр. наук. Хабаровск, 2014. 24 с.
География лавин / Под ред. С.М. Мягкова, Л.А. Канаева. М.: МГУ, 1992. 330 с.
Иванов А.В. Общий обзор лавинного режима острова Сахалин // Лавины Сахалина и Курильских островов / Под ред. К.Ф. Войтковского, В.Е. Барабаша. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. С. 4–25.
Иванов А.В., Васильев А.Б. Некоторые результаты натурных исследований лавинного режима в условиях муссонного климата // Снег и лавины Сахалина / Под ред. В.Е. Барабаша, А.К. Дюнина. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. С. 34–55.
Кадастр лавин СССР. Том 18. Дальний Восток / Под ред. Л.А. Канаева. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 179 с.
Кадастр лавин СССР. Том 18. Дальний Восток / Под ред. Л.А. Канаева. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 122 с.
Казаков Н.А. Электродинамика снежной толщи: образование и движение лавин // Материалы гляциологических исследований. 1997. Вып. 82. С. 161–164.
Казаков Н.А. Лавинный процесс как процесс самоорганизации упорядоченных структур // Материалы гляциологических исследований. 1998. Вып. 84. С. 155–158.
Казаков Н.А. Геологические и ландшафтные критерии оценки лавинной и селевой опасности при строительстве линейных сооружений (на примере о. Сахалин). Дисс. … канд. геол.-мин. наук. Южно-Сахалинск, 2000. 216 с.
Казаков Н.А. Природный лавинный комплекс как триггерная геосистема: предпосылки управления лавинным процессом // Материалы Всероссийской конференции «Риск-2003» (г. Москва, 26-28 марта 2003 г.). М.: АНКИЛ, 2003. Т. 2. С. 344–348.
Казаков Н.А. О формировании лавин в лесу // Материалы гляциологических исследований. 2007. Вып. 102. С. 192–196.
Казаков Н.А. Перекристаллизация снега и особенности лавинообразования на Сахалине и Курильских островах // Материалы Международной научной конференции, посвящённой 100-летию со дня рождения профессора географического факультета МГУ Георгия Казимировича Тушинского «Гляциология в начале XXI века» (г. Москва, 15-16 октября 2009 г.). М.: Изд-во Университетская книга, 2009. С. 70–77.
Казаков Н.А. Генетическая классификация лавин и селей // Сборник материалов Всероссийской научной конференции с международным участием «Геодинамические процессы и природные катастрофы. Опыт Нефтегорска» (г. Южно-Сахалинск, 27-30 мая 2015 г.). Владивосток: Дальнаука, 2015. Том 2. С. 316–321.
Казаков Н.А., Жируев С.П., Древило М.С. Лавинные геосистемы острова Сахалин и Курильских островов // Гидросфера. Опасные процессы и явления. 2019. Т. 1. Вып. 3. С. 328–380. DOI: 10.34753/HS.2019.1.3.006.
Казаков Н.А., Окопный В.И., Жируев С.П., Генсиоровский Ю.В., Аникин В.А. Лавинный режим Восточно-Сахалинских гор // Материалы гляциологических исследований. 1999. Вып. 87. С. 211–215.
Казакова Е.Н. Зависимость динамических характеристик лавин на Сахалине от их генетических типов // Геориск. 2009. №4. С. 10–13.
Казакова Е.Н. Лавинная опасность населённых пунктов Сахалинской области // Геориск. 2010. №4. С. 58–60.
Казакова Е.Н. Снежные карнизы на морских террасах Южного Сахалина // Криосфера Земли. 2013. Т. 17. №3. С. 94–99.
Казакова Е.Н. Природные и антропогенные лавинные комплексы морских берегов (на примере о. Сахалин): Автореф. дисс. … канд. геогр. наук. Хабаровск, 2014. 24 с.
Казакова Е.Н. Классификация береговых лавинных комплексов острова Сахалин // География и природные ресурсы. 2016. №3. С. 152–159. DOI: 10.21782/GiPR0206-1619-2016-3(152-159).
Казакова Е.Н., Лобкина В.А. Лавинные катастрофы в Сахалинской области // Материалы гляциологических исследований. 2007. №103. С.185–190.
Карта литологических комплексов и проявлений экзогенных процессов о. Сахалин: масштаб 1:500 000 / Под ред. И.И. Тютрина, К.Ф. Сергеева. М.: ГУГК, 1984.
Каталог лавин о. Сахалин и Курильских островов за период 1935-1989 гг. Южно-Сахалинск: Сахалинское УГМС, 1990.
Козик С.М. Расчёт движения снежных лавин. Л.: Гидрометиздат, 1962. 74 с.
Материалы наблюдений за осадками и снежным покровом в горах 1959-1993 гг. Южно-Сахалинск: Сахалинское УГКС, 1994.
Отчёт Чамгинской снеголавинной экспедиции Сахалинского УГМС за 1982–1992 г.г. Гидрометфонд Сахалинского УГМС, 1992.
Рыбальченко С.В. Лавинные комплексы территорий населённых пунктов Сахалинской области // Геориск. 2010. №4. С. 42–49.
Handbook of Snow: principles, processes, management and use. Eds. Gray D.M., Male D.H. Toronto, Pergamon Press, 1981. 776 p.
Podolskiy E.A., Izumi K., Suchkov V.E., Eckert N. Physical and societal statistics for a century of snow-avalanche hazards on Sakhalin and the Kuril Islands (1910–2010) // Journal of Glaciology. 2014. Vol. 60. Iss. 221. P. 409–430. DOI: 10.3189/2014JoG13J14
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СП 33-101-2003 ДЛЯ РАСЧЁТОВ МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА НА ПРИМЕРЕ ВОДНОБАЛАНСОВОЙ СТАНЦИИ МЕЖДУРЕЧЬЕ
Get PDFReliable determination of the main calculated hydrological characteristics of the territory in the process of engineering surveys and design today is associated with many problems. One of such problems is the imperfection and inconsistency of the legislative and regulatory documentation on the basis of which these calculations are carried out. Another problem is the lack of up-to-date hydrological information and unsatisfactory accuracy of monitoring data. Calculations are performed based on the characteristics and observations of the last century, which often do not reflect the current state of the underlying surface. Comparison and analysis of various methodological approaches and their comparison with real characteristics is given in this article on the example of the Scientific and Industrial Research Association Gidrotehproekt opened in 2014 on the border of the Valdai and Smolensk-Moscow hills of the water balance station "Mezhdurechye". Active economic activity (or vice versa, its termination) has a significant impact on the hydrological characteristics of territories and requires consideration when performing calculations. Climate changes are not taken into account when using observations made more than 50 years ago in calculations. This article evaluates changes in watershed characteristics over the past 100 years based on large-scale cartographic materials and analyzes the impact of these changes on the calculations of maximum runoff using the methods used and real data of the water balance station. The validity of generally accepted methodological approaches and the use of the concept of "hydrological analogy" in calculating the flow of small rivers of the forest zone was also evaluated. Based on the observations and calculations carried out, a conclusion is made about the illegality of choosing an analog pool according to the criteria prescribed in the regulatory documents. The calculated values obtained according to the methods used may differ by orders of magnitude from the actual values, which is unacceptable for use in the design and calculation of structures and requires the development of more adequate approaches to these calculations, taking into account the landscape and hydrographic changes taking place on the territory, including during the period of operation of structures under construction.Достоверное определение основных расчётных гидрологических характеристик территории в процессе инженерных изысканий и проектирования на сегодняшний день сопряжено со многими проблемами. Одна из таких проблем: несовершенство и противоречивость законодательной и нормативной документации, на основании которой осуществляются данные расчёты. Другая проблема: отсутствие актуальной гидрологической информации и неудовлетворительная точность данных мониторинга. Расчёты выполняются на основании характеристик и наблюдений прошлого века, зачастую не отражающих современное состояние подстилающей поверхности. Сопоставление и анализ различных методических подходов и их сравнение с реальными характеристиками даётся в настоящей статье на примере открытой в 2014 году ООО НПО «Гидротехпроект» на границе Валдайской и Смоленско-Московской возвышенностей водно-балансовой станции «Междуречье». Активная хозяйственная деятельность (или наоборот её прекращение) оказывает значительное влияние на гидрологические характеристики территорий и требует учёта при выполнении расчётов. Климатические изменения не учитываются при использовании в расчётах материалов наблюдений выполненных более 50 лет назад. В настоящей статье оценены изменения характеристик водосборов за последние 100 лет по крупномасштабным картографическим материалам и проанализировано влияние этих изменений на расчёты максимального стока по используемым методикам и реальным данным водно-балансовой станции. Также была оценена правомерность общепринятых методических подходов и использования понятия «гидрологической аналогии» при расчётах стока малых рек лесной зоны. На основании проведённых наблюдений и расчётов делается вывод о неправомерности выбора бассейна-аналога по критериям, прописанным в регламентирующих документах. Полученные расчётные значения по используемым методикам могут на порядки расходиться с реальными значениями, что недопустимо к применению в проектировании и расчёте сооружений и требует выработки более адекватных подходов к данным расчётам, учитывающих происходящие ландшафтные и гидрографические изменения на территории, в том числе и на протяжении периода эксплуатации строящихся сооружений.
Литература:
Антонова Т.С., Салминен Э.О., Виноградов А.Ю. Проектирование водопропускных сооружений с учетом географических особенностей местности // Материалы одиннадцатой международной научно-технической интернет-конференции, посвященной 85-летию Лесоинженерного факультета СПбГЛТУ и 95-летию кафедры Сухопутного транспорта леса «Леса России в XXI веке» (г. Санкт-Петербург, 8–10 октября 2014 года). СПб.: СПбГЛТУ, 2014. С. 14–17.
Виноградов А.Ю. Ошибки гидрометрических измерений // ГеоРиск. 2014. №3. С. 10–11.
Виноградов А.Ю. Влияние леса на снегонакопление и расходы воды весеннего половодья при расчетах инженерных дорожных сооружений // Естественные и технические науки. 2015. № 11 (89). С. 651–655.
Виноградов А.Ю., Никифоровский А.А. К вопросу о применимости статистических методов в расчетах максимального стока малых рек // Сборник трудов III Международной конференции «Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита» (г. Южно-Сахалинск, 22–26 сентября 2014 года). Южно-Сахалинск: Сахалинский филиал ФГБУН Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, 2014. С. 242–246.
Виноградов А.Ю., Салминен Э.О. Расчет изменения максимальных расходов воды малых рек в результате хозяйственной деятельности и его влияние на проектирование дорожного водоотвода // Материалы Всероссийского симпозиума с международным участием «Лесное хозяйство и комплексное природопользование» (г. Великий Новгород – г. Валдай, 20-23 июля 2010 г.). СПб.: СПбНИИЛХ, 2010. Вып. 2 (22). С. 268–277.
Виноградов А.Ю., Салминен Э.О., Чомаев А.А. Изменение максимальных расходов малых рек в результате хозяйственной деятельности и его влияние на проектирование дорожного водоотвода // Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию лесоинженерного факультета Петрозаводского государственного университета «Опыт лесопользования в условиях Северо-Запада РФ и Фенноскандии» (г. Петрозаводск, 20–22 сентября 2011 года). Петрозаводск: ПетрГУ, 2011. С. 5–6.
Виноградов А.Ю., Смирнова Л.Н. Влияние изменения хозяйственной деятельности на плодородие почв лесной зоны РФ // Материалы научно-технической конференции «Сухопутный транспорт леса». СПб.: СПбГЛТУ, 2009. С. 179–184.
Гарцман Б.И., Бугаец А.Н., Тегай Н.Д., Краснопеев С.М. Анализ структуры речных систем и перспективы моделирования гидрологических процессов // География и природные ресурсы. 2008. № 2. С. 20–29.
Маккавеев Н.И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. М.: Геогр. фак. МГУ, 2003. 353 с.
Салминен Э.О., Виноградов А.Ю. Сравнительная оценка результатов расчетов по модели «водный переход» и СП 33-101-2003 // Материалы научно-технической конференции «Сухопутный транспорт леса». СПб.: СПбГЛТУ, 2009. С. 175–179.
Соколов А.А. Гидрография СССР: воды суши: Учеб. пособие для гидрометеорол. техникумов. Л.: Гидрометеоиздат, 1952. 472 с.
Фролов А.В. Состояние и тенденции изменения качества вод в Российской Федерации // Охрана окружающей среды и природопользование. 2013. №1. С. 8–11.
Хортон Р.Е. Эрозионное развитие рек и водосборных бассейнов. Гидрофизический подход к количественной морфологии / Пер. с англ. Д.Л. Арманд и В.А. Троицкого. М.: Государственное издательство иностранной литературы, 1948. 159 с
ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ РАСЧЕТОВ МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА МАЛЫХ РЕК
Get PDFThe share of the studied small watercourses on the territory of the Russian Federation is 0.01% of their total number. In this regard, when conducting hydrological calculations for the vast majority of projected structures, especially linear ones, the surveyor deals with unexplored rivers. To design and ensure safety in the operation of various water management and hydraulic structures on water bodies, it is recommended to use the Set of Rules SP 33-101-2003 and methodological recommendations for determining the calculated hydrological characteristics in the absence of hydrometric observations. However, until now, a full-fledged analysis of the error in calculating the values of the maximum runoff of a given repeatability according to the methods proposed in the joint venture, in comparison with the observed ones, has not been carried out. The proposed work fills this gap for streams (catchment areas <1 km2) and small rivers (up to 2,000 km2) in the forest zone of the European part of the Russian Federation. Before calculations, the necessary preliminary analysis of the initial observation data on the analogous rivers was carried out in order to assess the quality of the initial hydrometeorological information. The calculation of the maximum water flow rates of streams and small rivers of spring flood is considered using the reduction formula. The maximum urgent water flow rates of rain floods of a given probability were calculated using: the type I reduction formula in the presence of one or more analogous rivers; the type II calculation formula in the absence of analogous rivers; and the type III limit intensity formula. One of the calculation option is considered according to the type I formula when using various analogues that meet the requirements of the joint venture for such. As a result of calculations, it is concluded that for streams and rivers with a catchment area of up to 100 km2, the discrepancy in the values of the measured and calculated 1% of the spring flood flow rate can reach 300%, and rain floods – 2,000%. Such an error in any case can not ensure the safety of the operation of the designed structuresДоля исследованных малых водотоков на территории Российской Федерации составляет 0,01% от их общего количества. В связи с этим, при проведении гидрологических расчетов для подавляющего большинства проектируемых сооружений, особенно линейных, изыскатель имеет дело с неизученными реками. Для проектирования и обеспечения безопасности при эксплуатации различных водохозяйственных и гидротехнических сооружений на водных объектах рекомендуется использовать Свод Правил СП 33-101-2003 и методические рекомендации по определению расчетных гидрологических характеристик при отсутствии данных гидрометрических наблюдений. Однако до настоящего времени полноценного анализа погрешности расчетов значений максимального стока заданной повторяемости по предлагаемым в Своде Правил методикам в сравнении с наблюденными практически не проводилось. Предлагаемая работа восполняет этот пробел для ручьев (площади водосборов <1 км2) и малых рек (до 2 000 км2) лесной зоны Европейской части Российской Федерации. Перед расчетами проведен необходимый предварительный анализ исходных данных наблюдений на реках-аналогах с целью оценки качества исходной гидрометеорологической информации. Рассматривается расчет максимальных расходов воды ручьев и малых рек весеннего половодья с использованием редукционной формулы. Максимальные срочные расходы воды дождевых паводков заданной вероятности рассчитывались по: редукционной формуле типа I при наличии одной или нескольких рек-аналогов; расчетной формуле типа II при отсутствии рек-аналогов; формуле предельной интенсивности типа III. При этом рассмотрен вариант расчета по формуле типа I при использовании различных рек-аналогов, удовлетворяющих требованиям Свода Правил к таковым. В результате расчетов сделан вывод, что для ручьев и рек с площадью водосбора до 100 км2, расхождение в величинах измеренного и рассчитанного 1% расхода весеннего половодья может достигать 300%, а дождевых паводков – 2 000%. Подобная погрешность ни в коем случае не может обеспечить безопасность при эксплуатации проектируемых сооружений
СП 33-101-2003. Свод Правил по определению расчетных гидрологических характеристик. М.: Госстрой России, 2004. 73 с.
Атлас расчетных гидрологических карт и номограмм / Приложение 1 к Пособию по определению расчетных гидрологических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 25 отд. л. карт.
Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик / Составители: А.В. Рождественский, В.Е. Водогрецкий, А. П. Копылов и др. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 448 с
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАВОДКОВ 2005 ГОДА В БАССЕЙНЕ РЕКИ КАМЫ
Get PDFClimate warming is causing an increase in the total moisture content on the planet and in the number of heavy rainfall cases. Modern flood warning systems are still not effective enough, especially in places with a sparse network of meteorological observations. Mathematical models of the atmosphere based on complete equations of hydrodynamics allow us to calculate the intensity of precipitation with high detail with sufficient advance. This paper examines the issue of combining a regional atmospheric model WRF-ARW with a hydrological model for RiverFlow 2D GPU size in order to assess the accuracy of reproduction of rain floods on two rivers of the Ural Kama region: Usva and Obva on June 23-24, 2005. The rise of water levels in the rivers was caused by convective and frontal precipitation on the frontal systems of a deep southern cyclone. In some observation points, up to 50 mm of precipitation fell during the period of 12 hours. At the first stage of the study, model precipitation fields were obtained in nodes of a regular grid with a step of 3 km. The simulation was performed under the condition of non-hydrostatic approximation and direct (without parameterization) simulation of convection on the calculated grid. Then the procedure of preliminary assimilation of precipitation by the hydrological model was carried out. For a mountainous, an underestimation of flood water consumption was found in comparison with the actual data. For the Obva River catchment, an overestimation of the maximum costs compared to the actual costs was revealed. To increase the accuracy of the forecast of maximum levels, it is necessary to take into account the processes of evaporation and infiltration for the period preceding the development of the flood. The results obtained can be taken into account when preparing forecasts of heavy rains occurrence and when developing flood forecast techniques.Глобальное потепление климата увеличивает общее влагосодержание атмосферы, что создает благоприятные условия для формирования интенсивных обложных осадков и ливней. Современные системы предупреждения о паводках все еще недостаточно эффективны, особенно в местах с редкой сетью метеорологических наблюдений. Математические модели атмосферы, построенные на полных уравнениях гидродинамики, позволяют с достаточной заблаговременностью рассчитать интенсивность осадков с высокой детализацией. В данной работе изучен вопрос объединения региональной негидростатической модели атмосферы Weather Research and Forecasting Model (динамическое ядро Advanced Research) с гидрологической моделью RiverFlow 2 Dimension Graphics Processing Unit с целью оценки точности воспроизведения дождевых паводков 23 и 24 июня 2005 года на двух реках Уральского Прикамья: реке Усьве и реке Обве. Подъем уровней воды в реках был обусловлен конвективными и обложными осадками на фронтальных системах глубокого южного циклона. В отдельных пунктах наблюдения выпало до 50 мм осадков за период в 12 часов. На первом этапе исследования были получены модельные поля осадков в узлах регулярной сетки с шагом 3 км. Моделирование выполнялось при условии негидростатического приближения и прямого (без параметризаций) моделирование конвекции на расчетной сетке. Затем была проведена процедура предварительного усвоения осадков гидрологической моделью. Для горной территории обнаружено занижение расходов воды в паводок по сравнению с фактическими данными. Для водосбора реки Обвы выявлено завышение максимальных расходов воды по сравнению с фактическими данными. Для увеличения точности прогноза максимальных уровней воды требуется учесть процессы испарения и инфильтрации за период, предшествующий развитию паводка. Полученные результаты могут учитываться при подготовке прогнозов возникновения сильных дождей, разработке технологий прогноза паводков.
Литература:
Беликов В.В., Алексюк А.И., Васильева Е.С., Белякова П.А. Новый подход к численному моделированию быстроформирующихся паводков на горных водосборах // Сборник докладов международной научной конференции памяти выдающегося русского ученого Юрия Борисовича Виноградова «Четвертые Виноградовские чтения. Гидрология: от познания к мировоззрению» (г. Санкт-Петербург, 23–31 октября 2020 года). СПб.: Изд-во ВВМ, 2020. С. 35–40.
Васильева Е.С., Белякова П.А., Алексюк А.И., Селезнева Н.В., Беликов В.В. Моделирование быстроразвивающихся паводков на малых реках Северного Кавказа с использованием современных данных автоматизированной гидрометеорологической сети // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 2. С. 135–146. DOI: 10.31857/S0321059621020164.
Виноградов А.Ю., Виноградова Т.А., Обязов В.А., Кадацкая М.М. Оценка значения коэффициента шероховатости // Гидросфера. Опасные процессы и явления. 2019. Т. 1. № 4. С. 462–476. DOI: 10.34753/HS.2019.1.4.462.
Христофоров А.В., Юмина Н.М., Белякова П.А. Прогноз паводкового стока рек Черноморского побережья Кавказа с заблаговременностью одни сутки // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2015. № 3. С. 50–57.
Smith P.J., Pappenberger F., Wetterhall F., del Pozo J.T., Krzeminski B., Salamon P., Muraro D., Kalas M., Baugh C. On the Operational Implementation of the European Flood Awareness System (EFAS) // Flood Forecasting: A Global Perspective / T.E. Adams, T.C. Pagano (eds.). Elsevier Inc., 2016. Pp. 313–348. DOI: 10.1016/b978-0-12-801884-2.00011-6