Теоретические и методические основы оценки ресурсов поверхностных вод в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения европейской части России

• Автор: Мишон, Виталий Михайлович
• Шифр специальности: 25.00.27
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 65 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Защищаемые положения:
1 Снежные ресурсы как основной фактор
формирования водных ресурсов.
1.1. Роль рельефа в формировании и распределении
снежных ресурсов
1.2 Снегозапасы на склонах разных экспозиций
1.3 Снегозапасы в овражно-балочной сети
1.4 Формирование снегозапасов в лесу и лесных
полосах.
1.4.1 Снегозапасы в лесу.
1.4.2 Снегозапасы в лесных полосах
1.5 Снегоохранная роль леса и лесных полос
2 Метод оценки снежных ресурсов в районах с
расчлененным рельефом и островной лесной растительностью
2.1 Методика составления карт снегозапасов
3 Теоретические основы гидрологического
районирования
4 Метод расчета подземного стока в период
весеннего половодья
5 Зональный, азональный и аномальный весенний 38 сток
6 Методика расчета местного стока в зонах
недостаточного и неустойчивого увлажнения
7 Учет основных азональных и аномальных
факторов при расчете местного стока
7.1. Рельеф
7.2. Овражно-балочная сеть
7.3. Лес и лесозащитные полосы
7.4. Почвенный покров
7.5. Карст
8 Методология совместного картографирования
динамических и статических ресурсов поверхностных вод
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Водные ресурсы в рассматриваемых зонах определяются в основном величиной весеннего поверхностного стока малых рек и временных водотоков, часто называемого местным стоком. Уровень хозяйственного освоения здесь водных ресурсов характеризуется в первую очередь, степенью использования вод местного стока и, во вторую очередь, статическими запасами воды в прудах и водохранилищах. Поэтому детальное изучение закономерностей формирования и распределения снежных ресурсов и местного стока, разработка методов их расчета и оценки для зон недостаточного и неустойчивого увлажнения представляют большой научный и практический интерес. Однако фундаментальные исследования снежных ресурсов и ресурсов местного весеннего стока для важнейшего в хозяйственном отношении крупного индустриально-аграрного региона России, каким является Черноземный центр, отсутствуют.
Предлагаемая диссертация, в виде научного доклада, представляет собой попытку восполнить этот пробел. Работа состоит из трех частей. В ее первой части дана оценка основного стокообразующего фактора - снежных ресурсов. Вторая часть посвящена анализу формирования и методам расчета местного весеннего стока. Третья часть - статическим водным ресурсам - запасам воды в прудах и в водохранилищах и степени регулирования ими местного стока.
Цель и задачи исследования. Основной целью диссертации является разработка теоретических и методических основ для количественной оценки распределения снежных ресурсов на основных элементах ландшафта: в поле, лесу, лесных полосах, в овражно-балочной сети; разработка системы поправок к зональной величине местного стока на азональные условия его формирования; разработка нового метода расчета подземного стока в период весеннего половодья; разработка метода совместного картирования динамических и статических водных ресурсов.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1) Разработан метод оценки снежных ресурсов в районах с развитой овражно-балочной сетью и островной лесной растительностью;
2) Дано теоретическое обоснование метода гидрологического районирования;
3) Теоретически обоснован и предложен метод расчета подземного питания рек в период весеннего половодья;
4) Предложен метод расчета коэффициента вариации весеннего поверхностного стока;
5) Выявлены физические основы и механизм снегоохранной роли лесомелиоративных мероприятий;
6) Разработана система поправок к зональным картам весеннего поверхностного стока на азональные условия его формирования;
7) Предложена методология совместного картирования динамических и статических водных ресурсов;
8) Исследована гидрологическая роль рельефа и орографического строения рассмотренного региона;
9) Исследована гидрологическая роль овражно-балочной сети, предложен метод для определения ее площади и емкости;
10) Выявлены и описаны закономерности формирования снежных ресурсов в зависимости от погодных условий и получена количественная оценка их распределения в лесах, лесных полосах и в овражнобалочной сети.
11) Разработан метод расчета стока малых рек и временных водотоков.
Исходные материалы и методы исследований. В настоящих исследованиях использованы опубликованные материалы многолетних наблюдений опорной сети гидрометеорологических и водно-балансовых станций, наблюдения на парных водосборах проводимые по программе МГД, материалы специальных снегомерных съемок в оврагах и балках, лесах и лесных полосах, материалы аэрофотосъемок схода снежного покрова в бассейне одной из средних рек Среднерусской возвышенности, фондовые материалы различных проект-

Рис. 4 Принципиальная схема для определения подземного питания рек в период весеннего половодья.
Здесь линия АО отражает увеличение весеннего стока временных водотоков с ростом площади водосбора. Линия АС показывает, каким должен быть сток рек, если бы их русла не дренировали подземеные воды. Наконец линия АВ характеризует зависимость весеннего суммарного стока рек от площади водосбора. Следует отметить, что для рек зависимость УР = ДР’) начинается не с нуля в системе координат (Б, У), а из точки А в системе координат (Б', ¥'). Начало координат этой системы сдвинуто относительно системы (Б, У) на Рир и Wпp.
Согласно рис. 4 получаем формулу для расчета подземеного стока рек Уп в фазу весеннего половодья
^Уп = (Кр - Кв) (Т - Рпр) (7)
Для конкретного гидрологического района параметры Кр и Кв - величины постоянные, поэтому разность АК = Кр - Кв является также постоянной. Тогда формулу (7) запишем в виде
УП =ДК(Р - Рпр) (8)
В этих формулах параметры Кр, Кв и АК в м'/км2, площадь Р и Р„р в км2, следовательно, Wп; в м3.