Hydrosphere. Hazard processes and phenomena
Not a member yet
170 research outputs found
Sort by
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕЙВЛЕТ-АНАЛИЗА В ИЗУЧЕНИИ РЕЛЬЕФА ДНА ЗАЛИВА ПЕТРА ВЕЛИКОГО ЯПОНСКОГО МОРЯ
Get PDFThe paper provides an example of the application of wavelet analysis to the bottom topography of the Peter the Great Bay of the Sea of Japan and the depth slope. The bottom micro- and mesorelief is formed by hydrodynamic processes. Thus, the study of various landforms and their position can show where the dynamics of internal gravity waves is most pronounced. A digital model of the relief of the bay, depth dump and adjacent land has been created. The digital model of the seabed and land elevation is based on the available global databases GEBKO and ASTER, as well as bathymetric measurements obtained using the ship\u27s echo sounder. The preparation of bathymetric data on the bottom of the bay for further application of mathematical methods is considered. Interpolation with regression of Gaussian processes was used at the first stage of creating a digital elevation model. Further, smoothing was carried out due to linear interpolation and an increase in the cell size of the digital elevation model. Due to the coarsening of the model, the measurement error has decreased. On the basis of wavelet analysis and the method of natural orthogonal functions, various groups of landforms were identified and contoured according to their height characteristics. Sedimentary waves were identified in the bay. The height of sedimentary waves does not exceed 8 m, and the distances between the peaks vary within 1 km. The structural parameters of the bottom topography for each profile of the wavelet analysis are identified. Differences are observed in the shape of the wavelet patterns for different types of sedimentary waves. So, for small sedimentary waves (up to 2 m high) are evenly distributed along the profile and they are having even bifurcations. Sedimentary waves with a height of more than 2 m are grouped in the central part of the bay and in the wavelet analysis they are also distinguished by local bifurcations, but with a higher dimension.В работе приводится пример применения вейвлет-анализа к рельефу дна залива Петра Великого Японского моря и свала глубин. Микро- и мезорельеф дна формируются современными гидродинамическими процессами. Таким образом, изучение различных форм рельефа и их положение может показать, где наиболее выражена динамика внутренних гравитационных волн. Создана цифровая модель рельефа залива, свала глубин и прилегающей суши. Цифровая модель рельефа дна и суши базируется на доступных глобальных базах данных GEBKO и ASTER, а также данных батиметрических измерений, полученных с помощью эхолота судна. Рассматривается подготовка батиметрических данных дна залива для дальнейшего применения математических методов. На первом этапе создания цифровой модели рельефа использовалась интерполяция с помощью регрессии на основе гауссовских процессов. Далее проводилось сглаживание за счет линейной интерполяции и увеличение размера ячейки цифровой модели рельефа. За счет загрубления модели уменьшилась погрешность измерений. На основе вейвлет-анализа и метода естественных ортогональных функций были выделены и оконтурены различные группы форм рельефа по их высотным характеристикам. Были определены осадочные волны в заливе. Высота осадочных волн не превышает 8 м, а расстояния между вершинами колеблются в пределах 1 км. Выделены структурные параметры рельефа дна для каждого профиля вейвлет-анализа. Наблюдаются различия в облике вейвлет-картин для разного вида осадочных волн. Так, для небольших осадочных волн, высотой до 2 м, они равномерно распределены по профилю, имея ровные «вилочки» – раздвоения. Осадочные волны высотой более 2 м сгруппированы в центральной части залива и в вейвлет-анализе также выделяются локальными раздвоениями, но с большей размерностью.
Литература:
Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и применение // Успехи физических наук. 1996. Т. 166. № 11. С. 1145–1170. DOI: 10.3367/UFNr.0166.199611a.1145.
Бурнаев Е.В., Панов М.Е., Зайцев А.А. Регрессия на основе нестационарных гауссовских процессов с байесовской регуляризацией // Информационные процессы. 2015. Т.15. № 3. С. 298–313.
Девдариани А.С. Математический анализ в геоморфологии / под ред. В.В. Лонгинова. М.: Недра, 1967. 156 с.
Долгих Г.И., Новотрясов В.В., Самченко А.Н., Ярощук И.О. Об одном механизме образования осадочных волн на шельфе Японского моря // Доклады академии наук. 2015. Т. 465. № 5. С. 593–597. DOI: 10.7868/S0869565215350169.
Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их использование // Успехи физических наук. 2001. Т.171. № 5. С.465–501. DOI: 10.3367/UFNr.0171.200105a.0465.
Коротченко Р.А., Самченко А.Н., Ярощук И.О. Применение многомерного ЕОФ-анализа в геоинформатике // Цифровая обработка сигналов. 2013. № 3. C. 17–20.
Коротченко Р.А., Самченко А.Н., Ярощук И.О. Применение статистических методов в изучении рельефа шельфовой зоны на примере залива Посьета (Японское море) // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2011. № 6 (160). С. 54–59.
Коротченко Р.А., Самченко А.Н., Ярощук И.О. Пространственно-временной анализ геоморфологии океанического дна залива Петра Великого (Японское море) // Океанология. 2014. Т. 54. № 4. С. 538–545. DOI: 10.7868/S0030157414030046.
Левченко О.В., Росляков А.Г., Поляков А.С., Зверев А.С., Мерклин Л.Р. Новые данные об осадочных волнах на западном континентальном склоне Каспийского моря // Доклады академии наук. 2008. т.420. № 4. C. 537–542.
Самченко А.Н. Использование сингулярного спектрального анализа в геоморфологических исследованиях южного Приморья и залива Петра Великого Японского моря // Геоморфология. 2019. № 3. С. 36–45. DOI: 10.31857/S0435-42812019336-45.
Самченко А.Н., Ярощук И.О. Акустические параметры рыхлых донных отложений залива Петра Великого (Японское море) // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2017. № 5. С. 130–136.
Черников А.Г., Либина Н.В. Использование марковской гиспотомографии при геологических исследованиях в океанологии // Окенология, 2011. Т. 51. № 3. С. 561–565.
Ярмоленко А.С., Скобенко О.В. Применение теории вейвлетов при сжатии и фильтрации геоинформации // Записки Горного института. 2018. Т. 234. С. 612–623. DOI: 10.31897/PMI.2018.6.612.
Falorni G., Teles V., Vivoni E.R., Bras R.L., Amaratunga K.S. Analysis and characterization of the vertical accuracy of digital elevation models from the Shuttle Radar Topography Mission // Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 2005. Vol. 110. Iss. F2. F02005. DOI: 10.1029/2003JF000113.
Florinsky I.V. An illustrated introduction to general geomorphometry // Progress in Physical Geography. 2017. Vol. 41. Iss. 6. Pp. 723–752. DOI: 10.1177/0309133317733667.
Florinsky I.V., Skrypitsyna T.N., Bliakharskii D.P., Ishalina O.S., Kiseleva A.S. Towards the modeling of glacier microtopography using high-resolution data from unmanned aerial survey // The International Archives of the Photogrammetry Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2020. Vol. XLIII-B2-2020 (XXIV ISPRS Congress, Commission II). Pp 1065–1071. DOI: 10.5194/isprs-archives-XLIII-B2-2020-1065-2020.
Hughes Clarke J.E. The Impact of Acoustic Imaging Geometry on the Fidelity of Seabed Bathymetric Models // Geosciences. 2018. Vol. 8. Iss. 4. 109. DOI: 10.3390/geosciences8040109.
Lecours V., Dolan M.F.J., Micallef A., Lucieer V.L. A review of marine geomorphometry, the quantitative study of the seafloor // Hydrology and Earth System Sciences. 2016. Vol. 20. Iss. 8. Pp. 3207–3244. DOI: 10.5194/hess-20-3207-2016.
Turcotte D.L. Fractals and Chaos in Geology and Geophysics. Cambridge: Cambridge University Press, 1997. 398 p. DOI: 10.1017/CBO9781139174695.
Xu T., Moore I.D., Gallant J.C. Fractals, fractal dimensions and landscapes – a review. Geomorphology. 1993. Vol. 8. Iss. 4. Pp. 245–262. DOI: 10.1016/0169-555X(93)90022-T
ФОРМИРОВАНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ КАЧЕСТВА СТОКА В ВЕРХОВЬЯХ РЕКИ ЛУГИ В МЕЖГОДОВОМ И КРАТКОСРОЧНОМ МАСШТАБАХ ВРЕМЕНИ. ЧАСТЬ 1. МЕЖГОДОВАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Get PDFThe study of the interannual variability of the flow quality of the Luga River was carried out in the section of the village of Tolmachevo 3 km downstream of the confluence of the Oredezh River according to the data of the North-West UGMS 2000–2017. Water pollution in the runoff was assessed in accordance with RD 52.24.643-2002. For 11 years out of 18, the water in the effluent was “very polluted”, 2 years – “dirty”, 3 – “polluted”, and only in 2016 and 2017 – “slightly polluted”. The use of factor analysis showed that the variation of Vzag% of the runoff of the most polluted water of classes 3 and 4 is influenced by factor 1 (33% of the total variance), which is associated with the value of the highest water discharge. Factor 2 (22%) has a positive relationship with the variation in average and lowest water discharges. Four components Mn2+, Fetot, COD and Cu2+ are distinguished, polluting most of the volume of water flow annually. Factor 1 (21%) affects Vzag% of water contaminated with single components. It has a negative relationship with Vzag% of water, the oxygen saturation of which is below normal. This, possibly, can serve as a marker of the contribution of the Oredezh River to the formation of runoff in the section of the village of Tolmachevo. Factor 2 (18%) showed an inverse relationship between the variation of Vzag% of the runoff of water contaminated with Cu2+ and the average annual water dischargesИзучение межгодовой изменчивости качества стока реки Луги производилось в створе посёлка Толмачёво в 3 км ниже впадения реки Оредеж по данным Северо-Западного УГМС 2000–2017 годов. Были рассчитаны доли объёмов (Vзаг%) стока воды, загрязнённой единичными и совокупностью загрязняющих веществ. Загрязнённость воды в стоке оценивалась в соответствии с РД 52.24.643-2002[1]. 11 лет из 18 проанализированных вода в стоке была «очень загрязнённой», 2 года – «грязной», 3 – «загрязнённой», и только в 2016 и 2017 годах – «слабо загрязнённой». Применение факторного анализа показало, что на варьирование Vзаг% стока наиболее загрязнённой воды 3 и 4 классов оказывает влияние фактор 1 (33% суммарной дисперсии), который связан с величиной наибольших расходов воды. Фактор 2 (22%) имеет положительную связь с варьированием средних и наименьших расходов воды. Выделяются четыре компонента Mn2+, Feобщ, ХПК и Cu2+, загрязняющие большую часть объёма стока воды ежегодно. Направленные тенденции изменений Vзаг% стока загрязнённой воды в сторону уменьшения отмечены для свинца и нефтепродуктов, в сторону увеличения – для нитритов и для воды с насыщением кислородом ниже нормы. На Vзаг% воды, загрязнённой единичными компонентами, влияет фактор 1 (21%). Он имеет отрицательную связь с Vзаг% воды, насыщение кислорода которой ниже нормы. Это может служить маркером вклада реки Оредеж в формирование стока в створе посёлка Толмачёво из-за высокой доли её питания грунтовыми водами. Фактор 2 (18%) показал обратную связь между варьированием Vзаг% стока воды, загрязнённой Cu2+, и средними годовыми расходами воды. В первом и во втором случаях главные факторы находились в противофазах и поддерживали высокую загрязнённость воды. С 2014 по 2017 год они выходят из противофазы и загрязнённость воды снижается.
Боч М.С., Мазинг В.В. Экосистемы болот СССР. Л.: Наука, 1979. 188 с.
Езерова Н.Н., Киреева М.Б., Фролова Н.Л. Паводочный сток и его роль в изменении современного водного режима рек Европейской территории России // Сборник трудов конференции «Вторые Виноградовские чтения «Искусство гидрологии» (г. Санкт-Петербург, 18-22 ноября 2015 г.). СПб: СПбГУ, 2018. С. 228–231.
Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши: в 15 т. Т. 1. РСФСР: в 26 Вып. 5. Бассейны рек Балтийского моря, Ладожского и Онежского озер. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 689 с.
Дривер Д. Геохимия природных вод / Пер. с англ. Л.Н. Барабанова, Г.А. Соломина; под ред. С.И. Смирнова. М.: Мир, 1985. 440 с.
Иберла К. Факторный анализ / Пер. с нем. В.М. Ивановой. М.: Статистика, 1980. 398 с.
Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 280 с.
Караушев А.В., Скакальский Б.Г. Проблемы мониторинга качества поверхностных вод суши // Проблемы современной гидрологии: сборник статей. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. С. 94–105.
Марголина И.Л. Геологическое обоснование рационализации природопользования для административного района (на примере Лужского района Ленинградской области). Дисс. канд. геогр. наук. М.: МГУ, 2002. 184 с.
Перехрест С.М., Печковская О.М. Значение торфоболотных гидрологических и ландшафтных (комплексных) заповедников для сохранения водоносности рек и экологических условий заболачивания территории Полесья // Охрана и рациональное использование природных ресурсов Украинской ССР. Материалы республиканского семинара (г. Киев, 24-25 сентября 1974 г.). Киев: Совет по изучению производит. сил УССР, 1974. С. 51–54.
Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность: в 20 т. Т. 2. Карелия и Северо-Запад. Л.: Гидрометеоиздат, 1965. 699 с.
Румянцева Э.А., Бобровицкая Н.Н. Методика интегральной оценки многолетних изменений качества речного стока на примере р. Ворскла // Метеорология и гидрология. 2012. №5. С. 85–95.
Румянцева Э.А., Бобровицкая Н.Н., Ильин Е.В. Новый подход к автоматизированному расчёту частичных объёмов речного стока разной степени загрязнения (на примере р. Селенга) // Метеорология и гидрология. 2014. №6. С. 51–60.
Румянцева Э.А., Бобровицкая Н.Н., Шмакова М.В. Использование автоматизированной технологии для расчётов характеристик качества стока по данным гидрохимических и гидрологических наблюдений // Гидросфера. Опасные процессы и явления. 2020. Том 2. Вып. 3. С. 272–294. DOI: 10.34753/HS.2020.2.3.272.
Скакальский Б.Г. Оценка качества речных вод // Методы расчёта речного стока: Международные высшие гидрологические курсы ЮНЕСКО при МГУ: в 2 частях. Часть 1. М.: изд. МГУ (МКГК ЮНЕСКО), 1980. С. 98–11
РЕАКЦИЯ СТОКА МАЛЫХ РЕК И НАДМЕРЗЛОТНЫХ ВОД АНАДЫРСКОЙ НИЗМЕННОСТИ НА ПЕРЕПАДЫ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
Get PDFThe article presents the results of a study of water supply sources and the daily flow regime of rivers and streams of the Anadyr lowland in the low-water period of 2019. Regarding the field materials, the problem of the impact of atmospheric pressure surges on the water-physical properties of peat soils and the runoff regime of small rivers in the cryolithozone lowlands is considered. It was found that the daily atmospheric pressure drop with an amplitude of 1.2 kPa in the Ugolnaya-Dionisiya River watershead, located within the Anadyr Lowland in Chukotka, led to a synchronous decrease and then an increase in the level of suprapermafrost and river waters by 2.5– 7.8 cm. The water-physical properties of peat soils are described, the mechanism of the influence of atmospheric pressure on the tundra soils moisture capacity and the small rivers runoff during the summer dry season is proposed. The geocryological, hydrogeological and hydrological conditions necessary for the manifestation of discovered effect are considered. The known mechanical properties of the tundra peat cover and the water-physical properties of the organogenic horizon of tundra soils made allow to propose a hypothesis of the effect of atmospheric pressure on the level of suprapermafrost waters by changing the moisture capacity of peat during its plastic-elastic deformation. The condition for a positive reaction of suprapermafrost and river runoff to fluctuations in atmospheric pressure are: the bedding of the groundwater table in contact with the peat horizon; incomplete moisture capacity of the organogenic soil horizon; predominant feeding of the river by suprapermafrost waters and the presence of an extensive drainage network. It seems promising to further study the atmospheric baric effects of baroeffects in the underground and surface waters of the lowlands of the permafrost zone, as well as in the bog landscapes of more southern latitudes, where there are conditions for their manifestation. In the landscape conditions of the Anadyr Lowland, in the absence of atmospheric precipitation, pressure jumps in the level of suprapermafrost waters can be considered as a mechanism for additional moisture replenishment of the root layer of soils during the period of active vegetation of tundra vegetation.В статье представлены результаты исследования источников питания и суточного режима стока рек и ручьев Анадырской низменности в меженный период 2019 года. На примере полевых материалов рассмотрена проблема воздействия скачков атмосферного давления на водно-физические свойства торфяных почв и режим стока малых рек низменностей криолитозоны. Установлено, что суточный перепад атмосферного давления амплитудой 1,2 кПа в районе реки Угольная-Дионисия, расположенной в границах Анадырской низменности на Чукотке, привел к синхронному понижению, а затем повышению уровня надмерзлотных подземных и поверхностных речных вод в бассейне реки на 2,5–7,8 см. Описаны водно-физические свойства торфяных почв, предложен механизм воздействия атмосферного давления на влагоемкость тундровых почв и сток малых рек в фазу летней межени. Рассмотрены геокриологические, гидрогеологические и гидрологические условия необходимые для проявления обнаруженного эффекта воздействия скачков атмосферного давления на речной сток. Известные механические свойства торфяного покрова тундр и водно-физические свойства органогенного горизонта тундровых почв позволили предложить гипотезу воздействия атмосферного давления на уровень надмерзлотных вод посредством изменения влагоемкости торфа при его пластично-упругой деформации. Условием положительной реакции надмерзлотного и речного стока на скачки атмосферного давления являются: контактное с торфяным горизонтом почв залегание зеркала подземных вод; неполная влагоемкость органогенного горизонта почв; преимущественное питание реки надмерзлотными водами и наличие разветвленной дренажной сети. Представляется перспективным дальнейшее изучение атмосферных барических эффектов в подземных и поверхностных водах низменностей криолитозоны, а также в болотных ландшафтах более южных широт, где имеются условия для их проявления. В ландшафтных условиях Анадырской низменности при отсутствии атмосферных осадков барические скачки уровня надмерзлотных вод могут рассматриваться как механизм дополнительной подпитки влагой корнеобитаемого слоя почв в период активной вегетации тундровой растительности.
Литература:
Амарян Л.С. Свойства слабых грунтов и методы их изучения. М.: Недра, 1990. 219 с.
Ермичев В.А., Лобанов В.Н., Кривченкова Г.Н., Артемов А.В. Прогнозирование осадки и плотности лесных почв после проезда гусеничных машин // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2006. № 2. С. 48–51.
Зырянов В.Н., Хубларян М.Г. Пампинг-эффект в теории нелинейных процессов типа уравнения теплопроводности и его приложение в геофизике // Доклады академии наук. 2006. Т. 408. № 4. С. 535–538.
Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 280 с.
Каменский Г.Н., Биндеман Н.Н., Вевиоровская М.А., Альтовский М.Е. Режим подземных вод. М.-Л.: ГОНТИ, Главная редакция строительной литературы, 1938. 192 с.
Лавров С.А., Марков М.Л. Оценка влияния атмосферного давления на уровень и сток грунтовых вод // Инженерные изыскания. 2018. Т. 12. № 11-12. С. 44-51. DOI: 10.25296/1997-8650-2018-12-11-12-44-51.
Марунич С.В., Завилейский С.В., Ливанова Н.А. Влияние изменения атмосферного давления на формирование речного стока // Известия Академии наук. Серия географическая. 1998. № 1. С. 111–115.
Соколов Б.Л., Завилейский С.В., Марунич С.В. Экспериментальные исследования процессов формирования речного стока малых водосборов // Метеорология и гидрология. 1994. № 10. С. 82–91.
Трегубов О.Д., Гарцман Б.И., Лебедева Л.С., Нутевекет М.А., Тарбеева А.М., Уяганский К.К., Шекман Е.А., Шепелев В.В. Ландшафтно-мерзлотные условия и факторы формирования летнего стока малых рек приморской низменности криолитозоны // 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. 805–810.
Трегубов О.Д., Гарцман Б.И., Тарбеева А.М., Лебедева Л.С., Шепелев В.В. Пространственная и временная динамика источников питания и водного режима рек Анадырской низменности // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 4. С. 427–438. DOI: 10.31857/S0321059621040180.
Трегубов О.Д., Уяганский К.К., Нутевекет М.А. Мониторинг мерзлотно-климатических условий Анадырской низменности // География и природные ресурсы. 2020. № 2 (161). С. 143–152. DOI: 10.21782/GiPR0206-1619-2020-2(143-152).
Фомин Ю.В. Природа пампинг-эффекта в прибрежной зоне // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. 2016. Вып. 361. С. 203–230.
Штенгелов Р.С., Филимонова Е.А., Шубин И.С. Обработка откачки из напорного водоносного горизонта при переменном дебите и атмосферном давлении // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2017. № 3. С. 50–58. DOI: 10.33623/0579-9406-2017-3-50-58.
Hylckama T.E.A.V. Water level fluctuations in evapotranspirometers // Water Resources Research. 1968. Vol. 4. Iss. 4. Рp. 761–768. DOI: 10.1029/WR004i004p00761.
Lautz L.K. Estimating groundwater evapotranspiration rates using diurnal water-table fluctuations in semi-arid riparian zone // Hydrogeology Journal. 2008. Vol. 16. Iss. 3. Pp. 483–497. DOI: 10.1007/s10040-007-0239-0.
Moraetis D., Efstathiou D., Stamati F., Tzoraki O., Nikolaidis N.P., Schnoor J.L., Vozinakis K. High-frequency monitoring for the identification of hydrological and bio-geochemical processes in a Mediterranean river basin // Journal of Hydrology. 2010. Vol. 389. Iss. 1-2. Pp. 127–136. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2010.05.037.
Salama R.B., Bartle G.A., Farrington P. Water use of plantation Eucalyptus camaldulensis estimated by groundwater hydrograph separation techniques and heat pulse method // Journal of Hydrology. 1994. Vol. 156. Iss. 1–4. Pp. 163–180. DOI: 10.1016/0022-1694(94)90076-0.
Turk L.J. Diurnal fluctuations of water tables induced by atmospheric pressure changes // Journal of Hydrology. 1975. Vol. 26. Iss. 1–2. Pp. 1–16. DOI: 10.1016/0022-1694(75)90121-3.
Zhuravin S.A., Markov M.L. Development of studies in small research basins in Russia and the most recent tasks // Proceedings of the Workshop «Status and Perspectives of Hydrology in Small Basins» (Goslar-Hahnenklee, Germany, 30 March–2 April 2009). IAHS Publ., 2010. No. 336. Р. 219–224
Амарян Л.С. Свойства слабых грунтов и методы их изучения. М.: Недра, 1990. 219 с.
Ермичев В.А., Лобанов В.Н., Кривченкова Г.Н., Артемов А.В. Прогнозирование осадки и плотности лесных почв после проезда гусеничных машин // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2006. № 2. С. 48–51.
Зырянов В.Н., Хубларян М.Г. Пампинг-эффект в теории нелинейных процессов типа уравнения теплопроводности и его приложение в геофизике // Доклады академии наук. 2006. Т. 408. № 4. С. 535–538.
Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 280 с.
Каменский Г.Н., Биндеман Н.Н., Вевиоровская М.А., Альтовский М.Е. Режим подземных вод. М.-Л.: ГОНТИ, Главная редакция строительной литературы, 1938. 192 с.
Лавров С.А., Марков М.Л. Оценка влияния атмосферного давления на уровень и сток грунтовых вод // Инженерные изыскания. 2018. Т. 12. № 11-12. С. 44-51. DOI: 10.25296/1997-8650-2018-12-11-12-44-51.
Марунич С.В., Завилейский С.В., Ливанова Н.А. Влияние изменения атмосферного давления на формирование речного стока // Известия Академии наук. Серия географическая. 1998. № 1. С. 111–115.
Соколов Б.Л., Завилейский С.В., Марунич С.В. Экспериментальные исследования процессов формирования речного стока малых водосборов // Метеорология и гидрология. 1994. № 10. С. 82–91.
Трегубов О.Д., Гарцман Б.И., Лебедева Л.С., Нутевекет М.А., Тарбеева А.М., Уяганский К.К., Шекман Е.А., Шепелев В.В. Ландшафтно-мерзлотные условия и факторы формирования летнего стока малых рек приморской низменности криолитозоны // 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. 805–810.
Трегубов О.Д., Гарцман Б.И., Тарбеева А.М., Лебедева Л.С., Шепелев В.В. Пространственная и временная динамика источников питания и водного режима рек Анадырской низменности // Водные ресурсы. 2021. Т. 48. № 4. С. 427–438. DOI: 10.31857/S0321059621040180.
Трегубов О.Д., Уяганский К.К., Нутевекет М.А. Мониторинг мерзлотно-климатических условий Анадырской низменности // География и природные ресурсы. 2020. № 2 (161). С. 143–152. DOI: 10.21782/GiPR0206-1619-2020-2(143-152).
Фомин Ю.В. Природа пампинг-эффекта в прибрежной зоне // Труды Гидрометеорологического научно-исследовательского центра Российской Федерации. 2016. Вып. 361. С. 203–230.
Штенгелов Р.С., Филимонова Е.А., Шубин И.С. Обработка откачки из напорного водоносного горизонта при переменном дебите и атмосферном давлении // Вестник Московского университета. Серия 4: Геология. 2017. № 3. С. 50–58. DOI: 10.33623/0579-9406-2017-3-50-58.
Hylckama T.E.A.V. Water level fluctuations in evapotranspirometers // Water Resources Research. 1968. Vol. 4. Iss. 4. Рp. 761–768. DOI: 10.1029/WR004i004p00761.
Lautz L.K. Estimating groundwater evapotranspiration rates using diurnal water-table fluctuations in semi-arid riparian zone // Hydrogeology Journal. 2008. Vol. 16. Iss. 3. Pp. 483–497. DOI: 10.1007/s10040-007-0239-0.
Moraetis D., Efstathiou D., Stamati F., Tzoraki O., Nikolaidis N.P., Schnoor J.L., Vozinakis K. High-frequency monitoring for the identification of hydrological and bio-geochemical processes in a Mediterranean river basin // Journal of Hydrology. 2010. Vol. 389. Iss. 1-2. Pp. 127–136. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2010.05.037.
Salama R.B., Bartle G.A., Farrington P. Water use of plantation Eucalyptus camaldulensis estimated by groundwater hydrograph separation techniques and heat pulse method // Journal of Hydrology. 1994. Vol. 156. Iss. 1–4. Pp. 163–180. DOI: 10.1016/0022-1694(94)90076-0.
Turk L.J. Diurnal fluctuations of water tables induced by atmospheric pressure changes // Journal of Hydrology. 1975. Vol. 26. Iss. 1–2. Pp. 1–16. DOI: 10.1016/0022-1694(75)90121-3.
Zhuravin S.A., Markov M.L. Development of studies in small research basins in Russia and the most recent tasks // Proceedings of the Workshop «Status and Perspectives of Hydrology in Small Basins» (Goslar-Hahnenklee, Germany, 30 March–2 April 2009). IAHS Publ., 2010. No. 336. Р. 219–224
ВЛИЯНИЕ ЛЕСА НА СНЕГОНАКОПЛЕНИЕ (ПО ДАННЫМ ПОДМОСКОВНОЙ СТОКОВОЙ СТАНЦИИ
Get PDFEngineering culverts and drainage structures are designed when solving land reclamation problems and road construction. Since the main parameter in calculating the dimensions of bridge or pipe holes or sections of drainage ditches is the extreme flow rate, its correct determination has a great influence on design decisions. Extreme flow rates on most rivers occur during the spring flood, so to correctly determine this flow rate, it is important to understand the conditions of flood formation.
In the mixed forest zone of the European part of Russia, with drainage areas of more than 100 km2, the flood of the spring flood almost always exceeds the storm flood in magnitude. Its volume is determined by the water reserves in the snow cover at the beginning of snow melting, and its consumption is determined by the amicability of the spring flood. Therefore, the study of the conditions for the formation of snow cover, its distribution over the river basin is of great scientific and practical interest. The accumulation of snow reserves strongly depends on the degree of coverage of the catchment area with forest, especially in the zones of taiga, mixed forests and forest-steppe. The main runoff-forming characteristic of the snow cover is the maximum snow storage - the total amount of water in solid and liquid form contained in the snow cover at the time of its maximum accumulation. For example, for the forest and field catchments of the Moscow Region runoff station, the maximum snow reserves in individual years differ in moisture content up to 60%. The redistribution of snow reserves in favor of the forest leads to later snow melting and, as a consequence, spreading of the peak of the spring flood. The maximum moisture reserves in snow in the forest exceed those in the open area according to long-term data by an average of 10%, however, the coefficient taking into account the influence of the forest on the runoff takes values of 30–40%, which is confirmed by observation data. The article notes the difference between the flood friendship coefficients calculated according to its physical meaning and determined from the data of analogous rivers in the opposite wayИнженерные водопропускные и водоотводные сооружения проектируются при решении мелиоративных задач и строительстве дорог. Поскольку основным параметром для расчетов размеров мостовых или трубных отверстий, или сечений водоотводных мелиоративных канав является экстремальный расход, его правильное определение оказывает большое влияние на принятие проектных решений. Экстремальные расходы на большинстве рек проходят во время весеннего половодья, поэтому для правильного определения этого расхода важно понимать условия формирования половодий.
В зоне смешанных лесов Европейской части России при площадях водосбора, превышающих 100 км2, весеннее половодье практически всегда по величине превышает ливневой паводок. Объем половодья определяется запасами воды в снежном покрове на начало снеготаяния, а максимальный расход – дружностью весеннего половодья. Поэтому изучение условий формирования снежного покрова, его распределения по бассейну реки представляет большой научный и практический интерес. Накопление снегозапасов сильно зависит от степени покрытия территории водосбора лесом, особенно в зонах тайги, смешанных лесов и лесостепной зоне. Основной стокоформирующей характеристикой снежного покрова являются максимальные снегозапасы – общее количество воды в твердом и жидком виде, содержащееся в снежном покрове на момент максимального его накопления. Например, для лесного и полевого водосборов Подмосковной стоковой станции максимальные снегозапасы в отдельные годы имеют различие во влагосодержании до 60%. Перераспределение снеговых запасов в пользу леса приводит к более позднему снеготаянию и, как следствие, уменьшению коэффициента дружности весеннего половодья. Максимальные влагозапасы в снегу в лесу превышают таковые на открытой местности по многолетним данным в среднем на 10%, однако коэффициент, учитывающий влияние леса на сток, уменьшает значения максимального стока на 30–40% по сравнению с полем, что подтверждается данными наблюдений. В статье отмечается различие между коэффициентами дружности половодья, вычисленными по его физическому смыслу и определенными по данным рек-аналогов обратным путем
Асарин А.Е., Жиркевич А.Н. О необходимости разработки методики расчета вероятного максимального паводка (PMF) для инженерно-гидрологических расчетов в России // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2012. № 4. С. 53–63.
Брюхань Ф.Ф, Виноградов А.Ю., Лаврусевич А.А. Организация гидрометеорологического мониторинга в районе размещения Белорусской АЭС // Атомная энергия. 2015. Том 118. Номер 5. С. 292–295.
Ресурсы поверхностных вод СССР: в 20 т. Т.10: Верхне-Волжский район: в 2 кн. Книга 1. Приложения / Под ред. Ю.Е. Яблокова. М.: Гидрометеоиздат, 1973. 478 с.
Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1964. 222 с
ХАРАКТЕРИСТИКИ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВОДОПРОВОДЯЩИХ ПУТЕЙ НА СКЛОНАХ ДОЛИН МАЛЫХ ГОРНЫХ РЕК
Get PDFFor the case of small valleys in South Sikhote-Alin Ridge and Verkhnekolymskoye Highlands (Pacific Russia, Northeast Asia), there is given an analysis of systematic observations of big preferential flow paths of slope-scale, – subsurface shallow (not deeper than 1 m) watercourses, in which the most water migrates fast. The watercourses occur most often within the bodies of relic or active stony stripes ("block streams"). In some of the studied watercourses, there were estimated discharges (0.041–7.36 l/s) and velocities (0.1–7.2 cm/s) that are quite comparable to the 1-order streamflow rates when low water periods. We suggest the biggest among such subsurface watercourses are to be controlled by geological structures of slope scale, namely sub-local fractures, which feather local fractures. Accounting for the results of relevant investigations by other authors and the water movement features revealed in the studied subsurface watercourses, we offer a variant of their division onto three main structural groups: 1) the main paths (conduits) with a length of hundreds to 1–2 thousand meters and width of several meters; 2) the filtration flow domains with a length of 0.1 meters to several dozen meters and width of up to 0.1 meters; and 3) the matrix flow paths with a length of much less 10 centimeters and width of less 0.1 centimeters. Detailed studies for talus texture and water regime of the hillside watercourses would make it possible to prove a hypothesis on the significant role of small faults (fractures) and related to them the active or relic block streams in the concentration of slope flow. It could allow a deeper understanding of the flood generation in river basins, especially in the areas where severe intra-annual moistening fluctuations as Pacific Asia.Дан анализ проведенных в горных речных долинах южного Сихотэ-Алиня и Верхнеколымского нагорья систематических исследований крупных предпочтительных водопроводящих путей – залегающих на глубине до 1 м от поверхности подземных дрен склонового масштаба, в которых концентрируется основная часть склоновых вод. Приведены оценки стока и скорости движения воды в этих дренах – соответственно 0,041–7,36 л/с и 0,1–7,2 см/с, которые по величине близки к таковым в руслах рек первого порядка в периоды межени. Выявлена их приуроченность к реликтовым или активным каменным потокам. Выдвинута гипотеза, что наиболее крупные дрены масштаба склона могут определяться структурно-геологическими условиями, а именно разрывными нарушениями сублокального масштаба, оперяющими локальные разломы. На основе характера движения воды в дренах, с учетом результатов предшествующих исследований других авторов, предложен вариант их типизации, включающий три основные структурные группы: 1) главные проводники, имеющие длину порядка сотен и первых тысяч метров и ширину несколько метров; 2) домены фильтрационного потока длиной от 0,1 до первых десятков метров и шириной до 10 см, 3) пути матричного потока, характеризующиеся длиной намного менее 10 см и поперечными размерами менее 0,1 см. Детальное изучение строения склонового чехла и динамики склоновых водотоков позволит обосновать гипотезу о значительной роли малых разломов и связанных с ними активных или реликтовых каменных потоков в концентрации склонового стока. Это позволит глубже понять механизмы формирования паводков в реках, особенно в районах с резкими внутрисезонными колебаниями увлажнения, такими как районы Азии вблизи Тихоокеанского побережья.
Литература:
Алексеев В.Р., Бояринцев Е.Л., Гопченко Е.Д., Сербов Н.Г., Завалий Н.В. Механизм криогенного регулирования стока в формировании водного баланса малых горных рек зоны многолетнемерзлых пород // Український гідрометеорологічний журнал. 2011. № 8. С. 182–194.
Аржанова В.С., Елпатьевский П.В. Геохимия ландшафтов и техногенез. М.: Наука, 1990. 196 с.
Бефани А.Н., Урываев П.А., Бефани Н.Ф., Одрова Т.В., Федорей В.Г. Экспериментальные исследования дождевого стока в Приморье (1962 год) // Вопросы формирования паводков на реках Дальнего Востока (по материалам экспедиционных исследований 1962 года) / Труды Дальневосточного научно-исследовательского гидрометеорологического института. Вып. 22. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. С. 3–123.
Болдескул А.Г., Шамов В.В., Гарцман Б.И., Кожевникова Н.К. Ионный состав генетических типов вод малого речного бассейна: стационарные исследования в центральном Сихотэ-Алине // Тихоокеанская геология. 2014. Т. 33. № 2. С. 90–101.
Василенко Н.Г. Гидрология рек зоны БАМ: экспедиционные исследования. СПб: Нестор-История, 2013. 672 с.
Виноградов Ю.Б. Вопросы гидрологии дождевых паводков на малых водосборах Средней Азии и Южного Казахстана. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 262 с.
Гаврилов А.А. Разрывные нарушения южного Приморья как зоны геодинамического риска (по данным геолого-геоморфологического изучения побережий залива Петра Великого) // Вестник Дальневосточного отделения Российской Академии Наук. 2014. № 4 (176). С. 75–86.
Гарцман Б.И., Губарева Т.С., Лупаков С.Ю., Орляковский А.В., Тарбеева А.М., Шамов В.В., Шекман Е.А. Формы линейной организации склонового стока в среднегорье (на примере Сихотэ-Алиня) // Водные ресурсы. 2020. Т. 47. № 2. С. 123–132. DOI: 10.31857/S0321059620020042.
Гарцман И.Н., Лыло В.М., Черненко В.Г. Паводочный сток рек Дальнего Востока / Труды Дальневосточного научно-исследовательского гидрометеорологического института. Вып. 34. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 264 с.
Гарцман Б.И., Шамов В.В. Натурные исследования стокоформирования в Дальневосточном регионе на основе современных средств наблюдений // Водные ресурсы. 2015. Т. 42. № 6. С. 589–599. DOI: 10.7868/S0321059615060048.
Глотова Л.П., Глотов В.Е. Роль подземных вод в общем стоке малых горных рек бассейна реки Колымы // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 1 (9). С. 2321–2324.
Говорушко С.М. Курумовый морфолитогенез. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1986. 120 с.
Губарева Т.С., Болдескул А.Г., Гарцман Б.И., Шамов В.В. Анализ природных трассеров и генетических составляющих стока в моделях смешения (на примере малых бассейнов в Приморье) // Водные ресурсы. 2016. Т. 43, № 4. С. 387–399. DOI: 10.7868/S0321059616040064.
Губарева Т.С., Гарцман Б.И., Шамов В.В., Луценко Т.Н., Болдескул А.Г., Кожевникова Н.К., Лупаков С.Ю. Компоненты стока малых водосборов Сихотэ-Алиня: обобщение результатов полевых измерений и трассерного моделирования // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2019. № 6. С. 126–140. DOI: 10.31857/S2587-556620196126-140.
Жиленков В.Н. Руководство по методике определения фильтрационно-суффозионных свойств скальных оснований гидротехнических сооружений. Л.: Энергия, 1975. 75 с.
Жильцов А.С. Гидрологическая роль горных хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья. Владивосток: Дальнаука, 2008. 332 с.
Захаров В.С., Симонов Д.А., Гильманова Г.З., Диденко А.Н. Фрактальная геометрия речной сети и неотектоника южного Сихотэ-Алиня // Тихоокеанская геология. 2020. Т. 39. № 6. С. 48–64. DOI: 10.30911/0207-4028-2020-39-6-48-64.
Карасев И.Ф., Шумков И.Г. Гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 384 с.
Короткий А.М. Оледенения и псевдогляциальные образования юга Дальнего Востока СССР // Плейстоценовые оледенения Востока Азии. Магадан: Изд-во Северо-вост. комплексного института ДВНЦ АН СССР, 1984. С. 186–192.
Короткий А.М., Никольская В.В., Скрыльник Г.П. Сходство и различие в общем и частном морфолитогенезе в условиях муссонного и континентального климата // Климатическая геоморфология Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 124–138.
Кулаков В.В. Формирование и методы оценки естественных ресурсов подземных вод Комсомольского горнорудного района // Природные воды Дальнего Востока / Вопросы географии Дальнего Востока. Сборник 13. Хабаровск: Хабаровский КНИИ ДВНЦ АН СССР, Приамурский (Хабаровский) фил. геогр. об-ва СССР, 1973. Хабаровск: Книжное издательство, 1973. С. 274–283.
Кулаков В.В. Месторождения пресных подземных вод Приамурья. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990. 152 с.
Михайлов В.М. Пойменные талики Северо-Востока России. Новосибирск: ГЕО, 2013. 244 с.
Мудров Ю.В. Мерзлотные явления в криолитозоне равнин и гор: основные понятия и определения. М.: Научный мир, 2007. 316 с.
Назаренко Л.Ф., Бажанов В.А. Геология Приморского края. Ч. 1. Стратиграфия. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1989. 68 с.
Полунин Г.В. Динамика и прогноз экзогенных процессов: физические аспекты экзогенных процессов. М.: Наука, 1989. 232 с.
Сорокина А.Т. Гидрогеологические структуры Приамурья, их эволюция и флюидный режим // Тихоокеанская геология. 1992. Т. 11. № 3. С. 123–133.
Сорокина А.Т. Роль разломов в формировании обводненных зон Алданской гидрогеологической области // Тихоокеанская геология. 2006. Т. 25, № 6. С. 57–66.
Степанов В.М. Введение в структурную гидрогеологию. М.: Недра, 1989. 229 с.
Тарбеева А.М., Гарцман Б.И. Морфогенез первичных звеньев гидрографической сети: натурные исследования в Центральном Сихотэ-Алине // География и природные ресурсы. 2017. № 4. С. 114–121. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2017-4(114-121).
Тимофеев Д.А. Терминология денудации и склонов. М.: Наука, 1978. 242 с.
Триас и юра Сихотэ-Алиня. Книга 1. Терригенный комплекс. Владивосток: Дальнаука, 2004. 417 c.
Тюрин А.И., Романовский Н.Н., Полтев Н.Ф. Мерзлотно-фациальный анализ курумов. М.: Наука, 1982. 150 с.
Умарова А.Б. Преимущественные потоки влаги в почвах: закономерности формирования и значение в функционировании почв. М.: ГЕОС, 2011. 266 с.
Ханчук А.И., Раткин В.В., Рязанцева М.Д., Голозубов В.В., Гонохова Н.Г. Геология и полезные ископаемые Приморского края: очерк. Владивосток: Дальнаука, 1995. 68 с.
Худяков Г.И., Денисов Е.П., Короткий А.М., Кулаков А.П., Никонова Р.И., Чернобровкина Е.И. История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. Юг Дальнего Востока. М.: Наука, 1972. 424 с.
Шепелев В.В. Надмерзлотные воды криолитозоны. Новосибирск: Гео, 2011. 169 с.
Angermann L., Jackisch C., Allroggen N., Sprenger M., Zehe E., Tronicke J., Weiler M., Blume T. Form and function in hillslope hydrology: characterization of subsurface flow based on response observations // Hydrology and Earth System Sciences. 2017. Vol. 21. Iss. 7. P. 3727–3748. DOI: 10.5194/hess-21-3727-2017.
Bense V.F., Gleeson T., Loveless S.E., Bour O., Scibek J. Fault zone hydrogeology // Earth-Science Reviews. 2013. Vol. 127. P. 171–192. DOI: 10.1016/J.EARSCIREV.2013.09.008.
Brutsaert W. Hydrology: an Introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. 618 p. DOI: 10.1017/CBO9780511808470.
Caine J.S., Evans J.P., Forster C.B. Fault zone architecture and permeability structure // Geology. 1996. Vol. 24. Iss. 11. P. 1025–1028. DOI: 10.1130/0091-7613(1996)024<1025:FZAAPS>2.3.CO;2.
Galeani L., Vigna B., Banzato C., Lo Russo S. Validation of vulnerability estimator for spring protection areas: the VESPA index // Journal of Hydrology. 2011. Vol. 396. Iss. 3–4. P. 233–245. DOI: 10.1016/J.JHYDROL.2010.11.012.
Gerke H.H., German P., Niebel J. Preferential and unstable flow: from the pore to the catchment scale // Vadose Zone Journal. 2010. Vol. 9. Iss. 2. P. 207–212. DOI: 10.2136/VZJ2010.0059.
McGuire K.J., McDonnel J.J. Hydrological connectivity of hillslopes and streams: Characteristic time scales and nonlinearities // Water Resources Research. 2010. Vol. 46. Iss. 10. W10543. DOI: 10.1029/2010WR009341.
Pierce A.J., Stewart M.K., Sklash M.G. Storm runoff generation in humid headwater catchments. 1. Where does the water come from? // Water Resources Research. 1986. Vol. 22. Iss. 8. P. 1263–1272. DOI: 10.1029/WR022i008p01263.
Seto M. Geomorphic processes since the later last glacial indicated by the formation of block deposition features in mid-latitude temperate zones // Weathering: Types, Processes and Effects / Matthew J.C. (ed.). New York: Nova Science Publishers, 2011. P. 69–128.
Seto M., Kim S-H., Tanaka Y. Hydrological survey of the block stream in Mt. Maneo, South Korea // Материалы Всероссийского совещания по подземным водам Востока России (XXI Совещание по подземным водам Сибири и Дальнего Востока с международным участием) «Фундаментальные и прикладные проблемы гидрогеологии» (г. Якутск, 22–28 июня 2015 г.). Якутск: Издательство Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН, 2015. С. 352–355.
Suzuki M., Inagaki H., Ueno S., Ujihara M., Ohno H., Ogawa K., Goto S., Nakamura Y., Hara S., Mima K. Large-scale slope failures and their mechanism due to heavy rainfall by Typhoon No.12 in 2011 in the Kii Peninsula of Japan // Proceedings of the 6th Civil Engineering Conference in the Asian Region (CECAR6) «Embracing the Future through Sustainability» (Jakarta, Indonesia, 20-22 August, 2013). P. 35–42.
Uchida T., van Meerveld I., McDonnell J.J. The role of lateral pipe flow in hillslope runoff response: an intercomparison of non-linear hillslope response // Journal of Hydrology. 2005. Vol. 311. Iss. 1–4. P. 117–133. DOI: 10.1016/J.JHYDROL.2005.01.012.
Uhlenbrook S. Catchment hydrology – a science in which all processes are preferential // Hydrological Processes. 2006. Vol. 20. Iss. 16. P. 3581–3585. DOI: 10.1002/hyp.6564.
Weiler M. Macropores and preferential flow – a love-hate relationship // Hydrological Processes. 2017. Vol. 31. Iss. 1. P. 15–19. DOI: 10.1002/hyp.11074.
Алексеев В.Р., Бояринцев Е.Л., Гопченко Е.Д., Сербов Н.Г., Завалий Н.В. Механизм криогенного регулирования стока в формировании водного баланса малых горных рек зоны многолетнемерзлых пород // Український гідрометеорологічний журнал. 2011. № 8. С. 182–194.
Аржанова В.С., Елпатьевский П.В. Геохимия ландшафтов и техногенез. М.: Наука, 1990. 196 с.
Бефани А.Н., Урываев П.А., Бефани Н.Ф., Одрова Т.В., Федорей В.Г. Экспериментальные исследования дождевого стока в Приморье (1962 год) // Вопросы формирования паводков на реках Дальнего Востока (по материалам экспедиционных исследований 1962 года) / Труды Дальневосточного научно-исследовательского гидрометеорологического института. Вып. 22. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. С. 3–123.
Болдескул А.Г., Шамов В.В., Гарцман Б.И., Кожевникова Н.К. Ионный состав генетических типов вод малого речного бассейна: стационарные исследования в центральном Сихотэ-Алине // Тихоокеанская геология. 2014. Т. 33. № 2. С. 90–101.
Василенко Н.Г. Гидрология рек зоны БАМ: экспедиционные исследования. СПб: Нестор-История, 2013. 672 с.
Виноградов Ю.Б. Вопросы гидрологии дождевых паводков на малых водосборах Средней Азии и Южного Казахстана. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 262 с.
Гаврилов А.А. Разрывные нарушения южного Приморья как зоны геодинамического риска (по данным геолого-геоморфологического изучения побережий залива Петра Великого) // Вестник Дальневосточного отделения Российской Академии Наук. 2014. № 4 (176). С. 75–86.
Гарцман Б.И., Губарева Т.С., Лупаков С.Ю., Орляковский А.В., Тарбеева А.М., Шамов В.В., Шекман Е.А. Формы линейной организации склонового стока в среднегорье (на примере Сихотэ-Алиня) // Водные ресурсы. 2020. Т. 47. № 2. С. 123–132. DOI: 10.31857/S0321059620020042.
Гарцман И.Н., Лыло В.М., Черненко В.Г. Паводочный сток рек Дальнего Востока / Труды Дальневосточного научно-исследовательского гидрометеорологического института. Вып. 34. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 264 с.
Гарцман Б.И., Шамов В.В. Натурные исследования стокоформирования в Дальневосточном регионе на основе современных средств наблюдений // Водные ресурсы. 2015. Т. 42. № 6. С. 589–599. DOI: 10.7868/S0321059615060048.
Глотова Л.П., Глотов В.Е. Роль подземных вод в общем стоке малых горных рек бассейна реки Колымы // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14. № 1 (9). С. 2321–2324.
Говорушко С.М. Курумовый морфолитогенез. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1986. 120 с.
Губарева Т.С., Болдескул А.Г., Гарцман Б.И., Шамов В.В. Анализ природных трассеров и генетических составляющих стока в моделях смешения (на примере малых бассейнов в Приморье) // Водные ресурсы. 2016. Т. 43, № 4. С. 387–399. DOI: 10.7868/S0321059616040064.
Губарева Т.С., Гарцман Б.И., Шамов В.В., Луценко Т.Н., Болдескул А.Г., Кожевникова Н.К., Лупаков С.Ю. Компоненты стока малых водосборов Сихотэ-Алиня: обобщение результатов полевых измерений и трассерного моделирования // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2019. № 6. С. 126–140. DOI: 10.31857/S2587-556620196126-140.
Жиленков В.Н. Руководство по методике определения фильтрационно-суффозионных свойств скальных оснований гидротехнических сооружений. Л.: Энергия, 1975. 75 с.
Жильцов А.С. Гидрологическая роль горных хвойно-широколиственных лесов Южного Приморья. Владивосток: Дальнаука, 2008. 332 с.
Захаров В.С., Симонов Д.А., Гильманова Г.З., Диденко А.Н. Фрактальная геометрия речной сети и неотектоника южного Сихотэ-Алиня // Тихоокеанская геология. 2020. Т. 39. № 6. С. 48–64. DOI: 10.30911/0207-4028-2020-39-6-48-64.
Карасев И.Ф., Шумков И.Г. Гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 384 с.
Короткий А.М. Оледенения и псевдогляциальные образования юга Дальнего Востока СССР // Плейстоценовые оледенения Востока Азии. Магадан: Изд-во Северо-вост. комплексного института ДВНЦ АН СССР, 1984. С. 186–192.
Короткий А.М., Никольская В.В., Скрыльник Г.П. Сходство и различие в общем и частном морфолитогенезе в условиях муссонного и континентального климата // Климатическая геоморфология Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 124–138.
Кулаков В.В. Формирование и методы оценки естественных ресурсов подземных вод Комсомольского горнорудного района // Природные воды Дальнего Востока / Вопросы географии Дальнего Востока. Сборник 13. Хабаровск: Хабаровский КНИИ ДВНЦ АН СССР, Приамурский (Хабаровский) фил. геогр. об-ва СССР, 1973. Хабаровск: Книжное издательство, 1973. С. 274–283.
Кулаков В.В. Месторождения пресных подземных вод Приамурья. Владивосток: ДВО АН СССР, 1990. 152 с.
Михайлов В.М. Пойменные талики Северо-Востока России. Новосибирск: ГЕО, 2013. 244 с.
Мудров Ю.В. Мерзлотные явления в криолитозоне равнин и гор: основные понятия и определения. М.: Научный мир, 2007. 316 с.
Назаренко Л.Ф., Бажанов В.А. Геология Приморского края. Ч. 1. Стратиграфия. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1989. 68 с.
Полунин Г.В. Динамика и прогноз экзогенных процессов: физические аспекты экзогенных процессов. М.: Наука, 1989. 232 с.
Сорокина А.Т. Гидрогеологические структуры Приамурья, их эволюция и флюидный режим // Тихоокеанская геология. 1992. Т. 11. № 3. С. 123–133.
Сорокина А.Т. Роль разломов в формировании обводненных зон Алданской гидрогеологической области // Тихоокеанская геология. 2006. Т. 25, № 6. С. 57–66.
Степанов В.М. Введение в структурную гидрогеологию. М.: Недра, 1989. 229 с.
Тарбеева А.М., Гарцман Б.И. Морфогенез первичных звеньев гидрографической сети: натурные исследования в Центральном Сихотэ-Алине // География и природные ресурсы. 2017. № 4. С. 114–121. DOI: 10.21782/GIPR0206-1619-2017-4(114-121).
Тимофеев Д.А. Терминология денудации и склонов. М.: Наука, 1978. 242 с.
Триас и юра Сихотэ-Алиня. Книга 1. Терригенный комплекс. Владивосток: Дальнаука, 2004. 417 c.
Тюрин А.И., Романовский Н.Н., Полтев Н.Ф. Мерзлотно-фациальный анализ курумов. М.: Наука, 1982. 150 с.
Умарова А.Б. Преимущественные потоки влаги в почвах: закономерности формирования и значение в функционировании почв. М.: ГЕОС, 2011. 266 с.
Ханчук А.И., Раткин В.В., Рязанцева М.Д., Голозубов В.В., Гонохова Н.Г. Геология и полезные ископаемые Приморского края: очерк. Владивосток: Дальнаука, 1995. 68 с.
Худяков Г.И., Денисов Е.П., Короткий А.М., Кулаков А.П., Никонова Р.И., Чернобровкина Е.И. История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. Юг Дальнего Востока. М.: Наука, 1972. 424 с.
Шепелев В.В. Надмерзлотные воды криолитозоны. Новосибирск: Гео, 2011. 169 с.
Angermann L., Jackisch C., Allroggen N., Sprenger M., Zehe E., Tronicke J., Weiler M., Blume T. Form and function in hillslope hydrology: characterization of subsurface flow based on response observations // Hydrology and Earth System Sciences. 2017. Vol. 21. Iss. 7. P. 3727–3748. DOI: 10.5194/hess-21-3727-2017.
Bense V.F., Gleeson T., Loveless S.E., Bour O., Scibek J. Fault zone hydrogeology // Earth-Science Reviews. 2013. Vol. 127. P. 171–192. DOI: 10.1016/J.EARSCIREV.2013.09.008.
Brutsaert W. Hydrology: an Introduction. Cambridge: Cambridge University Press, 2005. 618 p. DOI: 10.1017/CBO9780511808470.
Caine J.S., Evans J.P., Forster C.B. Fault zone architecture and permeability structure // Geology. 1996. Vol. 24. Iss. 11. P. 1025–1028. DOI: 10.1130/0091-7613(1996)024<1025:FZAAPS>2.3.CO;2.
Galeani L., Vigna B., Banzato C., Lo Russo S. Validation of vulnerability estimator for spring protection areas: the VESPA index // Journal of Hydrology. 2011. Vol. 396. Iss. 3–4. P. 233–245. DOI: 10.1016/J.JHYDROL.2010.11.012.
Gerke H.H., German P., Niebel J. Preferential and unstable flow: from the pore to the catchment scale // Vadose Zone Journal. 2010. Vol. 9. Iss. 2. P. 207–212. DOI: 10.2136/VZJ2010.0059.
McGuire K.J., McDonnel J.J. Hydrological connectivity of hillslopes and streams: Characteristic time scales and nonlinearities // Water Resources Research. 2010. Vol. 46. Iss. 10. W10543. DOI: 10.1029/2010WR009341.
Pierce A.J., Stewart M.K., Sklash M.G. Storm runoff generation in humid headwater catchments. 1. Where does the water come from? // Water Resources Research. 1986. Vol. 22. Iss. 8. P. 1263–1272. DOI: 10.1029/WR022i008p01263.
Seto M. Geomorphic processes since the later last glacial indicated by the formation of block deposition features in mid-latitude temperate zones // Weathering: Types, Processes and Effects / Matthew J.C. (ed.). New York: Nova Science Publishers, 2011. P. 69–128.
Seto M., Kim S-H., Tanaka Y. Hydrological survey of the block stream in Mt. Maneo, South Korea // Материалы Всероссийского совещания по подзем
ЕДИНАЯ ОЦЕНКА КОЛИЧЕСТВА И КАЧЕСТВА ВОДНОГО СТОКА РЕКИ СЕЙМ С ПОМОЩЬЮ НОВОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Get PDFWater quality is currently being evaluated regardless of the amount of water flow. Therefore, for the water industry, it is especially important to obtain a unified assessment of the quantity and quality of river water flow. Using the automated software package “Assessment of Polluted and Clean Runoff Indicators” developed at the State Hydrological Institute, it became possible to jointly process large volumes of standard hydrochemical and hydrological observation data at the posts. The first part of automated software package allows you to divide the volume of river flow by a single ingredient into pure when its concentration in the effluent does not exceed the maximum permissible concentrations (MPC), and into polluted when it is higher than the MPC. The main indicator of the quality of river water runoff in this method is the relative volume of runoff contaminated with a single ingredient. In the second part of automated software package, the annual volume of river flow is divided into partial volumes of various durations that differ in the composition of the complex of pollutants, and their degree of pollution is estimated by classes in accordance with ANON (2002) 52.24.643-20021. The estimates obtained are presented as a “flow quality certificate”. Based on the data on water quality monitoring of the Department of Hydrometeorological Service of the Central Black Soil Regions, using the automated software package, the quality of runoff for single chemicals and their complexes was estimated in the border hydrochemical observation point of the Seim River – Tetkino village. Observation period is from 1993 to 2013.Качество воды в настоящее время оценивается независимо от величины стока воды. Поэтому для водной отрасли особенно актуальным является получение единой оценки количества и качества водного стока рек. С помощью автоматизированного программного комплекса «Оценка показателей загрязнённого и чистого стока», разработанного в Государственном гидрологическом институте, стала возможной совместная обработка больших объёмов стандартных гидрохимических и гидрологических данных наблюдений на постах. Первая часть автоматизированного программного комплекса позволяет разделить объём речного стока по единичному загрязняющему компоненту на чистый, когда его концентрация в стоке не превышает предельно допустимых значений, и на загрязнённый, когда она выше ПДК. Основным показателем качества речного стока воды в этой методике является часть загрязнённого объёма, выраженная в процентах от общего объёма. Во второй части автоматизированного программного комплекса впервые производится разделение годового объёма речного стока на несколько частичных объёмов, различающихся по совокупности загрязняющих веществ, и по классам загрязнённости в соответствии с РД 52.24.643-20021. Полученные оценки представлены в виде «паспорта качества стока» за определённый временной период. С помощью автоматизированного программного комплекса по данным наблюдений Управления гидрометеорологической службы Центральных Черноземных Областей произведены оценки качества стока по единичным химическим веществам и по их совокупности в пограничном гидрохимическом пункте р. Сейм – р. п. Тёткино за период с 1993 по 2013 гг. Показана многолетняя динамика качества стока р. Сейм и выявлены влияющие на нее факторы. Река Сейм впадает в реку Десна. Ближайший гидрологический пост расположен на р. Сейм в г. Рыльск. Площадь водосбора реки у г. Рыльск составляет 18 100 км2, а расстояние поста от устья равно 359 км
СЕЛЕПРОПУСКНЫЕ СООРУЖЕНИЯ В ПРИУСТЬЕВЫХ ЧАСТЯХ РЕК ОСТРОВА САХАЛИН
Get PDFThe significant part of roads and railways of the Sakhalin Island are located in the coastal zone of the sea, in the lower part of the debris flow transit zone. Debris flows cause blockages and damage to the roadways. In some areas of the island are sites where the number of debris flow basins is 30-40 per km. Basically, these are slope debris flows, which are formed annually during precipitation of liquid precipitation, and whose volume can reach 500 m3. At the same time, debris flows can play an important role in the formation of beaches and protection from abrasion due to the removal of material to the mouth of the rivers. Transport of debris flow material to the coastal zone on the Sakhalin Island is carried out on the coasts of the Gulf of Patience, the Gulf of Aniva, the Tatar Strait, etc. Beach savings are the best of its natural protection against destruction. Therefore, the need to build seepage facilities is due not only to the need to protect the roadway, but also the importance of transporting debris flow material to the beach area. Characteristics of debris flows in the coastal zone of the island differ in a number of parameters, such as the volume of debris slides, the frequency of formation of debris flows, the type of debris flows, the size of carried fragments of rocks; therefore, when choosing a debris flow protection facility, it is necessary to be guided both by the parameters of debris flows and by the role of debris flows in the formation of beaches. The paper examines the current state of water chute and debris flows chute under the roads in the near-mouth parts of debris flow rivers, as well as the expediency of selecting debris flow protection structures depending on the characteristics of debris flows.Автомобильные и железные дороги острова Сахалин, а также многие населенные пункты на большом протяжении расположены вдоль береговой линии моря, в нижней части зоны транзита селей. Селевые потоки причиняют ущерб в виде завалов и повреждений дорожного полотна. В некоторых районах острова расположены участки, где количество селевых бассейнов составляет 30-40 шт/км. В основном это склоновые сели, которые формируются ежегодно во время выпадения жидких осадков и объем которых может достигать 500 м3. В то же время селевые потоки могут выполнять важную роль в формировании пляжей и защите от абразии за счет выноса материала в приустьевую часть водотоков. Вынос селевого материала в береговую зону на острове Сахалин осуществляется на побережьях заливов Терпения, Анива, Татарского пролива и на других участках. Пляжевые накопления, узкой полосой протягивающиеся вдоль морского берега, являются лучшей его природной защитой от разрушения. Поэтому необходимость строительства селепропускных сооружений обусловлена не только потребностью в защите дорожного полотна, но и важностью транспортировки селевого материала в пляжевую зону. Характеристики селевых потоков в береговой зоне острова отличаются по ряду параметров, таких как объем селей, частота формирования селей, тип селей, размер переносимых обломков горных пород, поэтому при выборе селезащитного сооружения необходимо руководствоваться как параметрами селевых потоков, так и ролью селевых отложений в формировании пляжей. В работе рассматривается современное состояние водо- и селепропускных устройств под дорогами в приустьевых частях селевых рек, а также целесообразность выбора селезащитных сооружений в зависимости от характеристик селей и селевых бассейнов.
Литература
Боброва Д.А. Инженерные мероприятия по защите линейных сооружений от селей на о. Сахалин // Труды Второй конференции «Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита», посвященной 100-летию С.М. Флейшмана (г. Москва, 17-19 октября 2012 года) / Отв. ред. С.С. Черноморец. М.: Географический факультет МГУ, 2012. С. 13-14.
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., Генсиоровский Ю.В. Грязекаменные сели катастрофических объемов в низкогорье острова Сахалин // Труды Международной конференции «Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита» (г. Пятигорск, 22-29 сентября 2008 г.) / Отв. ред. С.С. Черноморец. Пятигорск: Институт «Севкавгипроводхоз», 2008. С. 45-48.
Казакова Е.Н., Боброва Д.А. Роль селевых потоков в формировании пляжей Южного Сахалина // Геориск. 2013. № 3. С. 34-39.
Олиферов А.Н. Селевые потоки в Крыму и Карпатах. Симферополь: Доля, 2007. 176 с.
Перов В.Ф. Селеведение: учебное пособие. М.: Географический факультет МГУ, 2012. 272 с.
Ресурсы поверхностных вод СССР: в 20 т. Том 18. Дальний Восток. Выпуск 4. Сахалин и Курилы / Под ред. М.Г. Васьковского. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 262 с.
Рыбальченко С.В. Селевые процессы на склонах морских террас южного Сахалина // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2013а. № 3(169). С. 52–59.
Рыбальченко С.В. Селевая опасность для населенных пунктов Сахалинской области // Геориск. 2013b. № 3. С. 40-44.
Рыбальченко С.В., Верховов К.В. Склоновые селевые бассейны и их морфодинамические особенности // Геориск. 2017. № 4. С. 58-63.
Флейшман С.М. Сели. 2-е изд. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 312 с.
Faccini F., Piccazzo M., Robbiano A. Natural hazards in San Fruttuoso of Camogli (Portofino Park, Italy): a case study of a debris flow in a coastal environment // Italian Journal of Geosciences. 2009. Vol. 128. No. 3. P. 641-654. DOI: 10.3301/IJG.2009.128.3.64
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КРИОГЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ НА ПИТАНИЕ РЕК РОССИИ ПОДЗЕМНЫМИ ВОДАМИ
Get PDFIn a large part of Russia, winter lasts for more than 4 months. This leads to the formation of river and lake ice, underground ice and ice of various types, freezing of soil, etc. All these phenomena affect the flow of rivers to one degree or another. In a warming climate, especially in winter, the flow-forming role of these processes is reduced. Since it has not yet been evaluated, the question of its significance in the hydrological regime is becoming more and more relevant. The purpose of the article is to assess the cumulative impact of many cryogenic phenomena and processes that form and occur in riverbeds, in catchments, swamps and wetlands, in soils, fractured and loose rocks on the underground nutrition of Russian rivers. The methodology is based on the idea that the intra-annual variability of the reservoir reserves of underground aquifers feeding large rivers is insignificant. Based on this, it is assumed that the difference in the supply of rivers with underground water in the winter and summer periods determines the influence of the entire set of cryogenic processes. The difference between the winter and summer inter-soil flow of rivers was determined using maps of the summer and winter minimum 30-day flow of 80% security.
As a result of calculations, it is established that cryogenic phenomena and processes control 492 km3/year of water resources in Russia. Including: in the European territory – 23; the Urals and Western Siberia – 36; Middle, North-Eastern Siberia and the far East – 433 km3/year. In other words, air temperature plays a significant role in the formation of almost 20% of the total annual flow of rivers in Russia\u27s temperate and Northern latitudes with a stable winter. The current and projected increase in winter air temperature in these territories may gradually lead to a weakening of cryogenic regulation of runoff and to noticeable changes in the water regimeНа значительной части территории России зима длится более 4 месяцев. Это приводит к образованию речного и озерного льдов, подземных льдов и наледей различного вида, промерзанию почвогрунтов и так далее. Все эти явления в той или иной степени влияют на сток рек. В условиях потепления климата, особенно в зимний период, стокоформирующая роль этих процессов снижается. Так как она до сих пор не оценена, то вопрос о ее значимости в гидрологическом режиме становится все более актуальным. Цель статьи – выполнить оценку совокупного влияния на подземное питание рек России многих криогенных явлений и процессов, формирующихся и происходящих в руслах рек, на водосборах, болотах и заболоченных территориях, в почво-грунтах, трещиноватых и рыхлых горных породах. В основе методики заложено представление о том, что внутригодовая изменчивость емкостных запасов подземных водоносных горизонтов, питающих большие реки, незначительна. Исходя из этого принято, что разница в питании рек подземными водами в зимнюю и летнюю межень определяет влияние всей совокупности криогенных процессов. Определение разницы между зимним и летним меженным стоком рек выполнено по картам летнего и зимнего минимального 30-ти суточного стока 80% обеспеченности.
В результате расчетов установлено, что криогенные явления и процессы контролируют 492 км3/год водных ресурсов России. В том числе: на европейской территории – 23; Урале и Западной Сибири – 36; Средней, Северо-Восточной Сибири и Дальнем Востоке – 433 км3/год. То есть в формировании почти 20% суммарного годового стока рек умеренных и северных широт России с устойчивой зимой значительную роль играет температура воздуха. Происходящее и прогнозируемое повышение зимней температуры воздуха на этих территориях может постепенно привести к ослаблению криогенного регулирования стока и к заметным изменениям в водном режим