Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вопросы природных ресурсов сборник трудов

..pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
7.6 Mб
Скачать

тельностью: во-первых, увеличением воДопотребления и, вовторых, систематическими ошибками подсчетов стока в ран­ ние периоды, данные по которым были восстановлены по бо­ лее поздним наблюдениям. Эти же причины В. Евджевич рас­ пространяет и на сам факт образования циклов стока, что представляется нам не вполне убедительным: рост водопотребления может привести к систематическому падению сто­ ка, а не к циклическим его колебаниям. Кроме того, большие систематические ошибки из-за несовершенства подсчета сто­ ка в ранние периоды в данном случае мало вероятны, по­ скольку начало всех исследуемых рядов относится к двад­ цатым годам нынешнего столетия, когда методика подсчета стока была уже вполне надежной.

На рис. 1 совершенно четко намечаются три крупных пе­ риода: 1) от начала ряда палюдений до 1933-35 гг.— пе­ риод высокой водности и больших амплитуд колебания сто­

ка, 2) период пониженной

водности 1936—1947

гг. :— сниже­

ния стока при сохранении

значительных, хотя

и . меньших,

чем в первом периоде, его амплитуд и 3) период повышения водности с 1947—48 гг. до конца ряда наблюдений при яв­ ном уменьшении амплитуд колебаний годового стока.

Уменьшение аплптуд колебаний стока действительно мо­ жет быть объяснено рстом его зарегулированное™ в резуль­ тате водохозяйственных мероприятий, в частности перерас­ пределением стока внутри года в результате устройства во­

дохранилищ.

Причины же

изменения водности

во времени,

очевидно, имеют более общий характер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

П о л а ые циклы стока малых рек,

выделенные по хронологическому графику

Г оды

Ч и сло

К ср

Л к-

Г оды

Ч и сло

К ср

 

лет

л ет

А к

 

 

 

 

 

 

Р

Клязьма

 

 

Р-

Истра

 

 

1920— 1930

5

1,07

0,33

1928— 1933

6

1,09

0.81

1931 — 1935

5

и з

0,30

1934— 1942

9

0,88

0.49

1930— 1942

7

0,91

0,33

1943— 1947

5

0,90

0.G9

1943— 1947

5

0,92

0,38

1948— 1953

6

1,01

0,53

1948— 1953

7

0,87

0,40

1954— 1958

5

U 1

0,48

1 9 5 4 - 1 9 5 5

2

1,10

0.59

1959— 1963*

4

U 2

0,08

1956— 1962*

7

1,08

0,16

 

 

 

 

р.

М о сква

 

 

р.

П а х р а

 

 

1928— 1933

6

0,98

0,89

1928— 1933

6

'

1,21

0,95

1 9 3 4 -1 9 4 2

9

0,87

0,69

1934— 1942

9

 

0,94

0,74

1943— 1947

5

1,00

0,66

1943— 1947

5

 

0,93

0,46

1948 --1953

6

0,98

0,38

1948— 1952

5

 

0,90

0,62

1954— 1958

5

1,02

0,51

1953— 1955

3

 

1,08

0,55

1959 --1962*

4

1,01

0,65

1956— 1959*

4

 

0,86

0,20

* Циклы, отмеченные звездочками — неполные.

Поскольку первые два периода имеют относительно высо­ кую водность, значения К для последующих периодов не­ сколько занижены (К вычислялось по бощей длине ряда). Поэтому за пограничное значение К, разделяющее периоды повышенной и пониженной водности целесообразно принять не его среднее значение, равное единице, а К=0,95, соответ­ ствующее 50% обеспеченности стока. В этом случае, как видно из табл. 2, происходит последовательное чередование

периодов повышенной и

пониженной

водности

вплоть

до

1953 г.

Последние

три

периода

/ (общей

длительностью

13 лет)

имеют положительный знак,

что связано с общим уве­

личением водности

в последнее десятилетие.

Длительность

характерных периодов различна — от

1 года до 7 лет, откло­

нение значения К от единицы также

значительно—ют

1 %

до 42%.

 

 

 

 

 

состоящим

из

Однако при переходе к полным циклам,

нисходящей и восходящей ветвей,

 

характеристики

стока

значительно приближаются к средним многолетним

значе­

ниям их (табл. 2 б). 'Длительность

циклов

на

р.

Оке —

в трех случаях пять лет,

в одном — девять и в одном десять.

Отклонения К от среднего значения уменьшаются при макси­

мальном

расхождении более, чем

вдвое — вместо

42% —

20%, в

остальных четырех случаях

колеблются в

пределах

от 7 до 2%. Значения коэффициента вариации также весьма близки к среднему для всего ряда. Аналогичная картина наблюдается и при выделении полных циклов колебания стока на малых реках, (табл. 3). Максимальные от­ клонения значения К от единицы не превышают 14% (Пах­ ра 1956—1959 гг.), в подавляющем большинстве случаев меньше 10%. Амплитуды колебаний модульного коэффициен­ та также значительно ниже, чем на Оке, но тенденция к йх снижению в последние годы выражена значительно менее четко.

Близость гидрологических характеристик полных циклов водности со средними многолетними характеристиками рядов явно не случайна и свидетельствует об общности причин и условий их формирования, по крайней мере для рек, находя-

122

щихся в сходных гидрологических и физико-географических условиях. Длительность полных циклов стока на всех реках различна — от двух до десяти лет. Однако на всех пяти рас­ сматриваемых реках наиболее часто повторяются пятнлетние циклы, а восьми- и четырехлетние отсутствуют совсем. Во­ обще же частота повторения полных циклов стока одинако­ вой продолжительности, применительно ко всем рассмотрен­ ным рекам, выглядит следующим образом:

Длит, цикла

9— 10

5—7

2—3

Общее колич.

полных дик-

 

 

 

 

лов

Число случаев

5

19

2

26

Такая длительность интервалов

(2—3, 5—7,

10—12 лет),

как неоднократно отмечалась в литературе,’ встречается наи­ более часто, и является общей для многих физико-географи­ ческих районов (4). Кроме того, на реках, имеющих более длинные (до 140 лет) ряды наблюдений, довольно часто пов­ торяются также циклы с длительностью 25—28 лет, просле­ дить которые в данном случае из-за недостаточной длитель­ ности рядов не представляется возможным.

Для того, чтобы проследить общую тенденцию изменения стока за весь период наблюдений, целесообразно прибегнуть к осредненным показателям стока, избрав для этого наибо­ лее часто повторяющийся на всех реках пятплетнин интер­ вал.

Результаты такого осреднения приведены в табл. 4 и на рис. 2, причем использованы данные по всем рекам Москов­ ской области, имеющим фактический ряд наблюдений не ко­ роче 20 лет.

На всех девяти реках, данные о которых приведены в табл. 4, можно установить общие черты изменения водности в многолетнем плане, явно не зависящие от площади бассей­ на. Высокие модульные коэффициенты первых двух пятиле­ тий (1925—1929 и 1930—1934) в период 1935—1939 гг. сни­ жаются до минимальных значений, а потом вновь возраста­ ют в течение четырех пятилетий 1940—1959 гг., а частично и в последнее трехлетие 1960-62 гг., приближаясь, видимо, к максимальным значениям.

Такое распределение периодов маловодья и многоводья на реках Московской области совпадает с соответствующи­ ми периодами, выделенными Г. П. Калининым (1) для ог­ ромных территорий от рек Зап. Сибири до бассейна Мисси­ сипи (периоды маловодья 1936-40 гг. и многоводья 1926-

Модульные коэффициенты среднегодового стока, осредненные по пятилетиям.

 

Река

Пункт

Ъ '

 

 

 

 

 

 

л-

1.

Ока

Кашира

68700

2.

Клязьма

Павл,-

5320

 

 

Посад.

3.

Москва

Звеннго-

5000

 

 

)ОД

4.

Протва

Спас-За­

3640

 

 

горье

5.

Руза

эуза

1930

6.

Истра

Павл,-

1790

 

 

Слобода

7.

Пахра

Макарово

1760

8.

Воря

Каблуково

901

9.

Озерна

Карповка

502

Ч

 

 

 

О

 

 

 

О Си

1920-24

1925-29

1930-34

ч

и

 

 

 

У ч

 

 

 

41

1,01

1,27

1,18

44

0.78

1,01

1,06

38

1,04

1,14

24

 

-- '

26

1,09

1.12

37

1.11

1,11

32

1,49

1,03

22

22 .

—-

со

LO

СО

0,83

0,94

0,77

0,95

0.79

0,74

0,91

1940-44

1945-49

1950-54

 

 

1

0,85

0,94

0,94

0,92

0,91

1,05

0,97

1,05

0,93

0,93

1,01

0,95

0,92

1.14

0,86

0,94

0,99

0,84

0,89

0,97

0,84

0,82

1,10

0,82

1,06

0,91

О

иО

LO uo

0,99

1,17

1,07

1,08

1,27

0,95

1,18

1,11

Табл. '-4

1900-62

1,00

1,14

1,11

1,23

1,11

1,01

1,13

30 гг.). Смена ветвей вековых циклов стока произошла пот тн одновременно па очень многих рекахСоветского Союза, Западной Европы п Северной Америки, причем даты смены ветви спада (1926—1936) и ветви подъема (с 1936-38 гг.) совпали с изменением направления глобальных геофизиче­ ских процессов (солнечной активности, атмосферной цирку­ ляции и отдельных метеорологических элементов (5).

Говорить о выделении полных вековых циклов колебания стока на реках Московской облает невозможно из-за недо­ статочной длины рядов фактических наблюдений и малого их количества, поскольку применение статистических методов оценки требует большого количества выборок. Однако сопоставлпене имеющихся в нашем распоряжении материалов с упомянутыми выше данными по большим территориям поз­ воляет довольно уверенно наметить направление изменения величины стока и дату перехода от ветви спада стока к вет­ ви подъема и дать их приблизительную характеристику, хо­ тя судить об истинной длине вековых циклов по имеющимся материалам, конечно, нельзя.

В табл. 5 и на рис. 2 даны основные характеристики той части ветвей вековых циклов колебания'стока, которые мож­ но проследить по имеющимся материалам.

Таблица г.

 

 

Вековые

колебания стока

 

Ветвь спада

О)

Река

и,

Число лет.

пе]

Дата хода

Э

 

О,

 

rt

 

 

Ветвь подъема

Годы

Число лет

О. О)

Ока

1924-1034

п

1,23

1935

 

1936— 1962

27

0,93

Клязьма

192(1— 1937

12

1,06

1938

*

1939— 1962

24

1.02

Москва

1926—1936

11

1,11

1937

1938— 1962

24

0,93

Истра

1927—1934

8

1,14

1935

*

1936— 1962

26

0,98

Руза

1927 -1936

10

U 2

1937

*

1938— 1952

13

0,97

Пахра

1927—1939

11

1,13

1940

 

1941—1958

8

0,93

Кс„ за

1,14

 

 

 

0,97

период

_

 

 

 

 

 

 

 

 

* Даты,

отмеченные

зпездсвЛсой,

еоппаадют

с годами

минимально»

водности за

весь период наблюдений.

 

 

 

 

 

Средняя дата перехода от ветви спада к ветви подъема приходится па 1937 г. В пяти случаях из шести дата перехо­ да укладывается в период наиболее низкой водности 193539 гг. (см. табл. 4), а в одном случае лежит на границе еле-'

дующего периода, что не меняет, как видно нз рис. 2, общей картины распределения стока по периодам.

Среднее значение модульного коэффициента КС|) за ветвь спада несколько выше, чем за ветвь подъема. Это объ­ ясняется тем, что данные по ветви спада захватывают, если не весь ее начальный многоводный период, то, во всяком случае, его значительную часть (см. рис. 2 кривые рр. Оки,

•Клязьмы, Москвы, Рузы, Пахры), а ветвь подъема вероятно

еще не завершена. Длина

ветви

спада

на

трех

реках,

по которым имеются

данные с

1924 г.

и

раньше,

прак­

тически одинакова'--

начало

ветви

датируется

1926-27

гг., а

продолжительность ее составляет 10—11 лет. Ветвь подъема, как видно из рис. 2 более полога п пн на одной реке, кроме Ворп п, отчасти, Клязьмы, не заметно тенденции к сниже­ нию стока, т. е. не намеча-ется еще переход к следующей ветви спада. Снижение стока на Клязьме п Воре за послед­ нее трехлетие 1960-62 гг. составляют соответственно 3 и 17% от среднего значения К за предыдущее пятилетие 1955— 1959 гг. п делать какие-либо выводы па основании этих двух отклонений преждевременно.

Таким образом, па основании всего проанализированного материала можно утверждать, что на реках Московской об­ ласти прослеживаются довольно четкие синхронные либо синфазные (с очень небольшим отклонением во времени) периоды однонаправленных изменений стока, причем периоды его снижения чередуются с периодами повышения при сред­ ней длине каждой пары ветвей (цикла спад — подъем) по­ рядка 5—7 лет. Эти циклы развиваются, видимо, на фоне ко­ лебаний стока с более значительным периодом, но недоста­ точное количество фактических данных позволяет установить только направление процесса, не давая возможности устано­ вить их количественные показатели — хотя бы продолжитель­ ность п амплитуду. Однако совпадение во времени даты сме­ ны ветви спада стока ветвью подъема па малых реках Мос­ ковской области п несоизмеримо больших по величине тер­ риторий Северного полушария едва ли случайно. Вся слож­ нейшая совокупность процессов, определяющих цикличность стока, проявляется сходным образом на всех реках, ими за­ хваченных, независимо от величины их бассейна н даже, в известной мере, от их физико-географических условий. «Повидпыому .причины, вызывающие циклические колебания сто­ ка настолько глубоки и многообразны, что индивидуальные особенности речных бассейнов (величина, уклон, запас и скорость срабатывания грунтовых вод, искусственное пере­ распределение стока во времени) в этом случае отступает па второй план. Действительно, площади бассейнов р. Оки у

126

Каширы и р. Озерны у Карповкн различаются более, чем и ' 1300 раз, па рр. Клязьма и Истра построены крупные водо­ хранилища, а существенные различия в характере циклов стока этих рек практически отсутствуют.

Дальнейшее исследование процесса циклических колеба­ ний стока па малых реках, изучение их сходства и различия с аналогичными процессами, проходящими, па больших тер­ риториях, играет значительную роль в водохозяйственной практике. Уже одно только применение метода аналогов с реками, но которым имеются длинные ряды фактических наблюдений, может дать важные результаты. В этом случае существенным является, при отсутствии математических за­ висимостей, хотя бы установление факта однонаправленности и однотипности процессов колебания стока больших и ма­ лых речных бассейнов.

ИСПОЛ ЬЗ ОBA1111АЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Г. П. Калинин. Некоторые закономерности колебания стока рек Се­ верного полушария. Сб. «Многолетние колебания стока и вероятностные

методы его расчета». Москва, над. МГУ, 1967.

2.С. С. Левковскнп. Исследование годового стока рек Украины с ученом цикличности. Там же.

3.Крицкпп С. И., Мспкель М. Ф., Калинин Г. И., Быков В. Д. Об ис­

следовании многолетних колебании речного стока. Там же.

4. Исследование и расчеты речного стока. Сб. ред. В. Д. Быков, Г. И. Калинин, изд. МГУ. 1970.

5. И. II. Дружинин, 3. И. Коноваленко, Н. В. Хомьянова. Вековые и ннутривековыс колебания стока рек Азиатской части СССР. Сб. «Много­ летние колебания стока и вероятностные методы его расчета». Москва,

изд. МГУ, 1967. -

 

 

 

 

 

С О Д !■■:

Р ж л н и Е

 

 

 

 

 

 

1. Зайчиков В. Т.

Проблемы

освоения

природных

ресурсов

 

Ирака

 

.................................................................................................................

 

 

 

 

основы

 

 

 

 

 

 

3

 

2. Сватков Н. М. Научные

 

использования природных

 

ресурсов Подмосковья и прилегающих территории для организации

13

отдыхи

населения

.

.

.

 

.

.

.

.

.

.

.

.

3. Пушкова Л. 11. Некоторые вопросы изменения в характере

 

использования

водных

систем

южного

 

Подмосковья

за

 

истори­

36

ческий

период

 

.

 

 

 

 

 

 

 

. . .

 

. .

4. Абельцсва Ц. В. Тульские засеки и их рекреакционное зна­

 

чение

.

 

 

.

.

...........................................................................46

 

5. Ястребом Е. В. Картосостаннтелниые работы и картирование

 

природных

ресурсов

на

Урале

в

XVIII

в е к е

.....................................

 

 

53

 

С/. Федюкин Г. М. Влияние полезащитных лесны'х полос на мик­

71

роклимат и

с.мьш почв

в

южном Подмосковье

. .

 

. .

7.

Блинова

В.

Л.Периоды

сходной

водности

на

реках

Москов*

87

ской

области

 

.

Из

.

 

.

.

.

.

.

.

.

.

8.

Ястребов Е.

В.

истории

освоения

лесных

ресурсов

107

Урала

.

 

. . .

 

.

.

 

..................................................................

9. Блинова В. Л. Циклические колебания годового стока рек

116

Московской

области

 

.

.

 

.

.

. . . .

. .

Московский областной педагогический институт им. Н. К. Крупской

ВОПРОСЫ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

Ответственные редакторы Зайчиков В. Т., Сватков Н. М.

Редактор Дронова Е. И.

Л. 69010

Тираж 800

Объем 8_п._л.

Зак. 1251

Тип. ТАСС, Зветдиый бул., 17

Цена 0-65

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ