ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КРИОГЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ НА ПИТАНИЕ РЕК РОССИИ ПОДЗЕМНЫМИ ВОДАМИ

Раздел
Фундаментальные проблемы гидросферы Земли
  • М.Л. Марков Государственный гидрологический институт, г. Санкт–Петербург, Россия
Ключевые слова: минимальный зимний и летний сток, подземное питание рек, наледи, речной и сезонный подземный лед, болота, криогенное регулирование стока, изменение климата
(+) Аннотация

На 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 режиме

(+) Об авторе(ах)

М.Л. Марков,
Государственный гидрологический институт, г. Санкт–Петербург, Россия

E-mail: 2014mml@gmail.com
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 2490-9147
Scopus ID: 24438012800
ORCID iD: 0000-0002-6118-2704
Почтовый адрес:
 194100, СПб Лесной пр. д.37,
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +79602710230

(+) Литература

Alekseev V.R., Furman M.Sh. Naledi i stok [Ice and runoff]. Novosibirsk, Nauka, 1976, 118 p. (In Russian).

Atlas snezhno-ledovykh resursov mira v 2 t. Tom 2: v 2 kn. Kniga 1, kniga 2 [World Atlas of Snow and Ice Resources in 2 volumes. Volume 2: in 2 books. Book 1, book 2]. Kotlyakov V.M. (ed.). Moscow, Publ. of General Directorate of Geodesy and Cartography, 1998. 264 p., 270 p. (In Russian).

Biskaborn B.K., Smith S.L., Noetzli J., Matthes H., Vieira G., Streletskiy D.A., Schoeneich P., Romanovsky V.E., Lewkowicz A.G., Abramov A., Allard M., Boike J., Cable W.L., Christiansen H.H., Delaloye R., Diekmann B., Drozdov D., Etzelmüller B., Grosse G., Guglielmin M., Ingeman-Nielsen Th., Isaksen K., Ishikawa M., Johansson M., Johannsson H., Joo A., Kaverin D., Kholodov A., Konstantinov P., Kröger T., Lambiel Ch., Lanckman J.-P., Luo D., Malkova G., Meiklejohn I., Moskalenko N., Oliva M., Phillips M., Ramos M., Sannel A.B.K., Sergeev D., Seybold C., Skryabin P., Vasiliev A., Wu Q., Yoshikawa K., Zheleznyak M., Lantuit H. Permafrost is warming at a global scale. Nature Communications, 2019, vol. 10, art. 264. DOI: 10.1038/s41467-018-08240-4

Borevskiy B.V., Markov M.L. Yavlyaetsya li mezhennyi raskhod rek meroi pitaniya podzemnykh vod ili obshchego podzemnogo stoka? [Is river low-water flow a measure contributing to underground water or common underground water inflow?]. Razvedka i okhrana nedr [Prospect and protection of mineral resources], 2014, no. 5, pp. 10-16. (In Russian; abstract in English)

Ivanova N.N., Larionov G.A. Dinamika protyazhennosti malykh rek: faktory i kolichestvennye otsenki [Dynamics of the length of small rivers: factors and quantitative estimates]. In Dedkov A.P., Butakova G.P. (eds.) Prichiny i mekhanizmy peresykhaniya malykh rek [Causes and mechanisms of drying up of small rivers], Kazan', Publ. of Kazan university, 1996, pp. 37-42. (In Russian).

Kravchenko V.V. Rol' naledei v formirovanii zimnego rechnogo stoka i ledyanogo pokrova rek zapadnoi chasti zony BAMa [The role of ice in the formation of winter river runoff and ice cover of rivers in the western part of the BAM zone]. Trudy Gosudarstvennogo gidrologicheskogo institute [Proceedings of the State Hydrological Institute], 1986, iss. 312, pp. 34-84. (In Russian).

Kravchenko V.V. Osobennosti vzaimodeistviya poverkhnostnykh i podzemnykh vod v malykh basseinakh kriolitozony [Peculiarities of interaction of surface and ground waters in small basins of the permafrost zone]. Landshaftno-gidrologicheskii analiz territorii [Landscape-hydrological analysis of the territory], Novosibirsk, Nauka, 1992, pp. 88-106. (In Russian).

Lavrov S.A. Markov M.L. Otsenka vliyaniya atmosfernogo davleniya na uroven' i stok gruntovykh vod [Assessment of the effect of atmospheric pressure on the level and ground waters flow]. Inzhenernye izyskaniya [Engineering Survey], 2018, vol. 12, no. 11-12, pp. 44-51. (In Russian; abstract in English). DOI: 10.25296/1997-8650-2018-12-11-12-44-51

Markov M.L., Vasilenko N.G., Gurevich E.V. Naledi zony BAM. Ekspeditsionnye issledovaniya [Icing fields of the BAM zone: expeditionary investigations]. St. Petersburg, Publ. Nestor-History, 2016. 320 p. (In Russian; abstract in English).

Markov M.L. O khaose i poryadke v kriogennykh yavleniyakh i protsessakh, formiruyushchikh rechnoi stok [About chaos and order in cryogenic phenomena and processes forming the river runoff]. Sbornik dokladov Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii pamyati vydayushchegosya russkogo uchenogo Yu.B. Vinogradova «Tret'i Vinogradovskie Chteniya. Grani gidrologii» (g. Sankt-Peterburg,

-31 marta 2018) [Proceedings of the international scientific conference in memory of outstanding Russian hydrologist Yury Vinogradov «Third Vinogradov Conference. Facets of hydrology» (Saint Petersburg, March, 28-30, 2018)], St. Petersburg, Publ. Naukoemkie tekhnologii, 2018, pp. 92-97. (In Russian; abstract in English).

Markov M.L., Gurevich E.V. On the influence of ice cover on the underground component of river flow. Hydrosphere. Hazard processes and phenomena, 2019, vol. 1, iss. 4, pp. 477-489 (In Russian; abstract in English). DOI: 10.34753/HS.2019.1.4.477

Obyazov V.A., Smakhtin V.K. Ice regime of Transbaikalian rivers under changing climate. Water Resources, 2014, vol. 41, no. 3, pp. 225-231. DOI: 10.1134/S0097807814030130 (Russ. ed.: Obyazov V.A., Smakhtin V.K. Ledovyi rezhim rek Zabaikal'ya v usloviyakh izmenyayushchegosya klimata. Vodnye resursy, 2014, vol. 41, no. 3, pp. 227-234. DOI: 10.7868/S0321059614030134).

Obyazov V.A., Smakhtin V.K. Climate change effects on winter river runoff in Transbaikalia. Russian Meteorology and Hydrology, 2013, vol. 38, no. 7, pp. 503-508.

DOI: 10.3103/S1068373913070091 (Russ. ed.: Obyazov V.A., Smakhtin V.K. Vliyanie izmenenii klimata na rechnoi stok v zimnii period v Zabaikal'e. Meteorologiya i gidrologiya, 2013, no. 7, pp. 95-102)

Razumov V.V., Razumova N.V., Molchanov E.N. Podtoplenie zemel' v Sibirskom regione Rossii [Flooding of lands in the Siberian region of Russia]. Georisk [Georisk], 2015, no. 4, pp. 22-36. (In Russian; abstract in English).

Romanov V.V., Ferronskii V.I., Vakulovskii S.M., Katrich I.Yu., Roslyi E.I. Soderzhanie tritiya v prirodnykh vodakh SSSR v 1979-1980 gody [Tritium content in natural waters of the USSR in 1979-1980]. Vodnye resursy [Water Resources (Russian)], 1983, no. 3, pp. 109-115. (In Russian).

Shepelev V.V., Pavlova N.A. Osnovnye sostavlyayushchie podzemnogo pitaniya rek Yakutii [Main constituents of ground waters delivery to the rivers of Yakutia]. Nauka i obrazovanie [Science and Education], 2014, no. 2, pp. 117-120 (In Russian; abstract in English).

Shiklomanov A.I., Lammers R.B., Lettenmaier D.P., Polischuk Yu.M., Savichev O.G., Smith L.C., Chernokulsky A.V. Hydrological Changes: Historical Analysis, Contemporary Status, and Future Projections. In: Groisman P.Ya., Gutman G. Regional Environmental Changes in Siberia and Their Global Consequences. Springer Dordrecht Heidelberg New York London, 2013, pp. 111-154. DOI: 10.1007/978-94-007-4569-8_4

Shvartsev S.L. Obshchaya gidrogeologiya [General hydrogeology]. Moscow, Publ. Nedra, 1996. 423 p. (In Russian).

Sovremennye resursy podzemnykh i poverkhnostnykh vod Evropeiskoi chasti Rossii: formirovanie, raspredelenie, ispol'zovanie [Modern resources of ground and surface waters of the European part of Russia: formation, distribution, using]. Dzhamalov R.G., Frolova N.L. (eds.). Moscow, Publ. GEOS, 2015. 319 p. (In Russian).

Sokolov B.L. Naledi i rechnoi stok [Ices and river runoff]. Leningrad, Publ. Gidrometeoizdat, 1975. 190 p. (In Russian).

Sokolov B.L. Novye rezul'taty eksperimental'nykh issledovanii litogennoi sostavlyayushchei rechnogo stoka [New results of experimental studies of the lithogenic component of river runoff]. Vodnye resursy [Water Resources (Russian)], 1996, vol. 23, no. 3, pp. 278-287. (In Russian).

Vompersky S.E., Sirin A.A., Tsyganova O.P., Valyaeva N.A., Maikov D.A. Bolota i zabolochennye zemli Rossii: popytka analiza prostranstvennogo raspredeleniya i raznoobraziya [Peatlands and paludified lands of Russia: attempt of analyses of spatial distribution and diversity]. Izvestiya Rossiiskoi akademii nauk. Seriya geograficheskaya. [Izvestiya RAN (Akad. Nauk SSSR). Seriya Geograficheskaya], 2005, no. 5, pp. 39-50. (In Russian).

Zotov L.V., Frolova N.L., Shum S.K. Gravitatsionnye anomalii v 673 basseinakh krupnykh rek Rossii [Gravity anomalies in the basins of major russian rivers]. Priroda [Nature (Russia)], 2016, no. 5, pp. 3-8. (In Russian).

Zotov L.V., Shum C.K., Frolova N.L. Gravity Changes over Russian River Basins from GRACE. In: Jin S., Haghighipour N., Ip W.-H. (eds.), Planetary Exploration and Science: Recent Results and Advances. Springer Geophysics. Springer, Berlin, Heidelberg, 2015, pp. 45-59. DOI: 10.1007/978-3-662-45052-9_3

Zhuravin S.A., Markov M.L. Development of studies in small research basins in Russia and the most recent tasks. In A. Herrmann, S. Schumann (eds.) Proceedings of the Workshop «Status and Perspectives of Hydrology in Small Basins» (Goslar-Hahnenklee, Germany, 30 March–2 April 2009). IAHS Publ. 336, 2010, pp. 219-224.

(+) Читать онлайн

Просмотров Аннотации: 114
Скачиваний PDF: 0
Опубликован
2020-06-28
Как цитировать
М.Л. Марков. (2020). ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КРИОГЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ И ПРОЦЕССОВ НА ПИТАНИЕ РЕК РОССИИ ПОДЗЕМНЫМИ ВОДАМИ. Гидросфера. Опасные процессы и явления, 2(2), 112-121. https://doi.org/10.34753/HS.2020.2.2.112

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.