![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Изменения водного режима рек в последние десятилетия приводят к возникновению все большего количества опасных гидрологических событий. Согласно официальной статистике РосГидромета, количество опасных гидрометеорологических явлений в России за последние 25 лет возросло более чем в два раза. К ним относятся не только наводнения, но и маловодные периоды, которые в последние годы возникают в бассейнах крупнейших рек Европейской территории России (ЕТР) – Волги и Дона. Основная цель данной работы – комплексный анализ причин возникновения маловодий в регионе, а также разработка методологических подходов к оценке и диагностике маловодий на ранних стадиях их возникновения. Для этого будет проанализирован вклад в формирование маловодий двух основных составляющих – природно-климатической и антропогенной. Кроме того, необходимо попытаться раскрыть причинно-следственные связи в формировании вододефицитных периодов в условиях современного неустойчивого климата.
Changes in the water regime of rivers in recent decades have led to increasing number of dangerous hydrological events. According to Roshydromet official statistics, the number of dangerous hydrometeorological phenomena in Russia has more than doubled in the past 25 years. These include not only floods, but also extreme low flow periods, which in recent years occur in the basins of the largest rivers of the European territory of Russia - the Volga and the Don. The main goal of this work is a comprehensive analysis of the causes of extreme low flow in the region, as well as the development of methodological approaches to the assessment and diagnosis of low flow periods in the early stages of their occurrence. To do this, the contribution to the formation of the hazards two main components - natural-climatic and anthropogenic - will be analyzed. In addition, it is necessary to try to discover the cause-effect relationships in the formation of water-deficit periods in the conditions of the current unstable climate.
На основе собственных наработок авторов и мирового опыта планируется существенно расширить представления о формировании экстремальных маловодных периодов на реках, закономерностях возникновения этих опасных гидрологических событий
Основное содержание работы будет разделено на подразделы, отражающие различные стороны процесса формирования маловодных периодов в соответствии с поставленными задачами. Региональная привязанность исследования позволит отработать на конкретном примере предлагаемую авторами методологию анализа экстремальных маловодий. В качестве такого события на настоящем этапе предполагается использовать рекордный по продолжительности маловодный период в бассейне р. Дон и его притоков. Это выдающееся экстремальное гидрологическое событие уже стало причиной введения различных ограничений на водохозяйственную деятельность, привело к ухудшению состояния экосистемы Дона. Анализ возникновения маловодных периодов будет проводиться с учетом накопленного авторами опыта изучения изменений водного режима рек. Как показывают исследования различных научных групп, в том числе Государственного гидрологического института (Водные ресурсы…, 2008), лаборатории Гидрологии ИГАН (Ясинский, Кашутина, 2012) и коллектива авторов (Джамалов и др, 2013), наблюдается существенное увеличение подземной составляющей стока, рост уровней грунтовых вод. Однако несмотря на это все чаще, в том числе в СМИ, появляются сообщения о возникновении дефицита водных ресурсов, влияющего на функционирование той или иной отрасли хозяйства. Возникает своего рода парадокс: при общем увеличении водности меженных периодов наблюдается возникновение продолжительных маловодий. На объяснение и раскрытие механизмов этого явления и нацелена основная содержательная часть исследования.
С точки зрения предполагаемых фундаментальных результатов можно выделить: • Разработка комплексного методического подхода к оценке условий возникновения маловодных периодов на реках, учитывающего природно-климатическую и антропогенную составляющую • Создание принципиальной схемы причинно-следственных связей между факторами формирования и масштабностью маловодного периода • Выявление механизмов и критических показателей формирования маловодного периода для его диагностики на ранних стадиях возникновения С точки зрения научно-практических результатов планируется разработать: • Алгоритмы анализа большого объема пространственно-распределенной метеорологической информации • Серию карт метеорологических параметров (суммы отрицательных и положительных температур, среднезимние температуры, количество оттепелей, суммы осадков и проч.) и их аномалий за период маловодья • Обновленные подходы к оценке антропогенных изменений характеристик водосборов на основе данных дистанционного зондирования Земли, оказывающих существенное влияние на характеристики сезонного стока • Современные карты сельскохозяйственной освоенности земель для изучаемых бассейнов и подбассейнов • Представления о динамике изменений характеристик стока под влиянием прямого антропогенного воздействия (водозаборы на различные нужды, сбросы воды и безвозвратные потери, нормы водопотребления и доли различных водопользователей и проч.) • Серию карт пространственного распределения обеспеченностей стока притоков главной реки за годы маловодного периода, что позволит выявить основные «ядра» формирования маловодья – подбассейны, в которых возник наибольший дефицит водных ресурсов. Выявить синхронность и асинхронность происходящих колебаний в гидроклиматической системе
грант Президента РФ |
# | Сроки | Название |
1 | 22 февраля 2017 г.-10 декабря 2017 г. | Комплексный анализ возникновения явления маловодья: факторов, причин и условий его определяющих |
Результаты этапа: В рамках этапа проведен анализ российского и международного опыта исследований маловодных периодов, проведен комплексный анализ возникновения явления маловодья: факторов, причин и условий его определяющих, выявлены «ядра» формирования дефицита водных ресурсов в пределах бассейна Дона, проведен анализ особенностей климатических характеристик за период маловодья, в результате чего выявлены ключевые метеорологические условия, способствующие возникновения дефицита водных ресурсов. Проведен предварительный анализ вклада прямых и косвенных антропогенных факторов в формирование дефицита водных ресурсов в бассейне. Выявлено, что трансформация поверхности водосбора основных притоков и верхнего течения Дона не играет существенной роли в формировании маловодья, также как и непосредственное изъятие водных ресурсов. По теме проекта была подготовлена одна монография, две статьи, индексируемые в Scopus, одна из которых опубликована на английском языке. Также была подготовлена статья в журнал из Перечня ВАК, кроме того были опубликованы две статьи в сборнике, индексируемом в РИНЦ, а также 4 тезисов докладов. Результаты работы были доложены на 6 конференциях, в том числе 2 международных | ||
2 | 11 декабря 2017 г.-11 декабря 2018 г. | Выявление механизмов и критических показателей формирования маловодного периода для его диагностики на ранних стадиях возникновения |
Результаты этапа: В рамках этапа проведен генетический анализ причин возникновения маловодных периодов на юге Европейской территории России, выполнена основная задача, включающая в себя создание принципиальной схемы причинно - следственных связей между факторами формирования и масштабностью маловодного периода, для ключевых водосборов – притока реки Дон созданы современные карты сельскохозяйственной освоенности земель, выполнены расчеты и построены карты характеристик маловодных периодов. В рамках работ 2018го года были проанализированы механизмы и критических показатели формирования маловодного периода для его диагностики на ранних стадиях возникновения. Кроме того, получены представления о динамике изменений характеристик стока под влиянием прямого и косвенного антропогенного воздействия. Полученные фундаментальные и научно-практические результаты могут быть использованы в вопросах решения проблем использования водных ресурсов в вододефицитных районах России. В частности, предложенные подходы позволят выявлять условия для возникновения маловодных периодов на ранних стадиях их развития, учитывать «накопленный эффект» при анализе текущей гидрометеорологической информации. Полученная серия карт параметров метеорологических условий может стать прототипом и основой для разработки прогнозных схем, нацеленных на предупреждение опасных гидрологических явлений - маловодий. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".