sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.31857/S2587556620030073sergeogr-1090Research ArticleПриродные процессы и динамика геосистемNatural Processes and Dynamics of GeosystemsВодный баланс карстовых областей КубыWater Balance of Cuba Karst AreasИофинЗ. К.IofinZ. K.

Vologda

pirit35@yandex.ruВологодский государственный университетРоссияVologda State UniversityRussian Federation202028062020843395403Copyright © Иофин З.К., 20202020Иофин З.К.Iofin Z.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/1090

В статье для оценки влияния карста на слой инфильтрации использован подход, опирающийся на генетическую теорию стока, разработанную А.Н. Бефани, которая при рассмотрении водного баланса во многом базируется на условиях впитывания влаги в почву. Для учета влияния карстовых образований на гидрологические характеристики использованы параметры слоя задержания после окончания стока в замкнутых понижениях, включающего как часть поверхностного стока, так и влагу, задержанную карстовыми емкостями. Показана графическая зависимость емкости карстовых пустот, занятых водой, от слоя инфильтрации. Такая зависимость открывает возможность оценки влияния карстовых образований на слой инфильтрации и, соответственно, на слой стока и водный баланс. Выполненный анализ позволил количественно, хотя и ориентировочно, оценить влияние карста на слой инфильтрации. Выводы работы следует считать предварительными из-за небольшого количества водосборов рек, участвовавших в анализе.

The process and conditions of karst formation and its types have already been studied. As this natural phenomenon is heterogeneous and changeable, it is rather difficult to estimate how karst influences the river runoff, infiltration capacity and water balance in catchment areas. This study is based on the approach used by the author in his researches on water balance. The approach helps to estimate how karst influences infiltration capacity. The study is also based on the genetic runoff theory, firstly introduced by A.N. Befany. This theory takes into account the conditions of water absorption into soil when considering water balance. That is why it suggests three types of absorption: seepage within the period of water formation RT, seepage after termination of runoff due to amounts of water which are left in depressions R0, seepage within the period of runoff recession after water formation RT. In order to consider the influence of karst on hydrological characteristics, this study uses the values of surface detention depth after termination of runoff due to amounts of water left in depressions R0. This parameter is the key parameter in this study as it helps to estimate the influence of caverns on infiltration capacity. However, the amount of water detained in closed depressions R0 can partly include both surface runoff and water detained in caverns. This study helps to distinguish these two types of water. The article also shows the graph dependence between the cavern volume filled with water and infiltration capacity. This dependence makes it possible to estimate how karst influences infiltration capacity and runoff and water balance as well. The analysis helps to determine quantitative influence of karst on infiltration capacity. The results of the research must be considered as preliminary ones as it is necessary to analyze more catchment areas, using observation data from the Pinar del Rio and Matanzas provinces.

карстовые образованияинфильтрацияводный балансвлияние карста на водный баланслинейно-корреляционная модель водного балансаповерхностное задержание стока на водосбореcavernsinfiltrationwater balanceinfluence of karst on water balancelinear-correlation model of water balancesurface detention in catchment areaReferencesАлексеев Г.А. Отыскание формы связи между случайными величинами методом квантилей: В кн. Великанова М.А. Ошибки измерений и эмпирические зависимости. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. 299 с.Alekseev G.A. Searching for the form of dependence between random variables with the method of quantiles. In Oshibki izmerenii i empiricheskie zavisimosti [Measurement Errors and Empirical Dependences]. Velikanov M.A., Ed. Leningrad: Gidrometeoizdat Publ., 1962. Appendix.Балков В.А. Влияние карста на сток рек Европейской территории СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 216 с.Balkov V.A. Vliyanie karsta na stok rek Evropeiskoi terri-torii SSSR [Influence of Karst on River Run-off on European Part of the USSR]. Gidrometeoizdat Publ., 1970. 216 p.Батиста Х.Л. Средний многолетний годовой сток и его изменчивость на территории Кубы // Водные ресурсы. 1983. № 6. С. 147-153.Batista Kh.L. Annual normal flow and its variability in Cuba. Vodn. Resur., 1983, no. 6, pp. 147—153. (In Russ.).Бефани А.Н. Расчет нормы стока временных водотоков и горных рек Украинских Карпат. // Тр. УкрНиГМИ. Киев, 1967. Вып. 69. С. 105-137.Befani A.N. Calculation of annual normal flow of temporary streams and mountain rivers in Ukrainian Carpathians. Tr. Ukr. NiGMI., 1967, no. 69, pp. 105—137. (in Russ.).Гигинейшвили Г.Н. Карстовые воды Большого Кавказа и основные проблемы гидрологии карста. Тбилиси: Мецниереба, 1979. 224 с.Gigineishvili G.N. Karstovye vody Bol’shogo Kavkaza i osnovnye problemy gidrologii karsta [Karst Waters in the Caucasus and the Main Problems of Karst Hydrology]. Tbilisi: Metsniereba Publ., 1979. 224 p.Иофин З.К. Линейно-корреляционная модель водного баланса // Вестн. гос. ун-та морского и речного флота им. адмирала С.О.Макарова. 2013. № 2. С. 20-32.Iofin Z.K. Linear-correlation model of water balance. Vestn. Gos. Univ. Morsk. i Rechn. Flota im. Adm. S.O. Makarova, 2013, no. 2, pp. 20—32. (In Russ.).Иофин З.К. Совершенствование теории формирования элементов водного баланса речных бассейнов. М.: Логос, 2012. 196 с.Iofin Z.K. Sovershenstvovanie teorii formirovaniya ele-mentov vodnogo balansa rechnykh basseinov [Improving the Theory of Water Balance Elements Formation in River Basins]. Moscow: Logos Publ., 2012. 196 p.Иофин З.К., Лихачева О.И., Чудинова Е.А. Определение параметров линейно-корреляционной модели: сб. Вузовская наука - региону: Материалы Восьмой Всероссийской научно-технической конференции: в 2-х т. / отв. ред. А.А. Плеханов. 2010. С. 418-420.Iofin Z.K., Likhacheva O.I., Chudinova E.A. Determining the linear-correlation model parameters. In Vu-zovskaya nauka — regionu: mater. 8 Vseros. Nauch. Tekh-nich. Konfer. [University Science for Region: Proc. 8 All-Russia Sci. Techn. Conf.]. Plekhanov A.A., Ed. 2010, pp. 418-420. (In Russ.).Иофин З.К. Инфильтрационные процессы в речном водосборе // Мелиорация и водное хозяйство. 1975. № 5. С. 11-16.Iofin Z.K. Infiltration processes in river catchment area. Melior. i Vodn. Khoz., 1975, no. 5, pp. 11-16. (In Russ.).Иофин З.К. Условия впитывания воды в почву и ее инфильтрация в подземные воды на водосборах рек Восточной Кубы // Изв. АН. Сер. геогр. 2015. № 4. С. 58-69.Iofin Z.K. Conditions of moisture absorption into soil and its infiltration into underground waters in catchment areas in Eastern Cuba. Izy. Akad. Nauk, Ser. Geogr., 2015, no. 4, pp. 58-69. (In Russ.).Иофин З.К., Лихачева О.И., Чудинова Е.А. Внутрипочвенный сток в интерпретации линейно-корреляционной модели: Сб. Вузовская наука - региону: Материалы восьмой Всероссийской научнотехнической конференции: в 2-х т. 2010. С. 420422.Iofin Z.K., Likhacheva O.I., Chudinova E.A. Seepage flow within the linear-correlation model. In Vuzovska-ya nauka — regionu: mater. 8 Vseros. Nauch. tekhnich. konfer. [University Science for Region: Proc. 8 All-Russia Sci. Techn. Conf.]. Plekhanov A.A., Ed. 2010, pp. 420-422. (In Russ.).Максимович Г.А. Основы карстоведения. Т. 2. Пермь: Изд. Географическое общество Союза ССР, 1969. 530 с.Maksimovich G.A. Osnovy karstovedeniya [The Basics of Karst Studying]. Perm: Geogr. Obshch-vo Souza SSR, 1969. 530 p.Garcia Miguel Osvaldo Aseanio. Genesis y clasificacion de los suelos Huimico carbonaticos de los principales regiones de Cuba. Resumen de tesis. La Habana, 1984. 31 p.Garcia Miguel Osvaldo Aseanio. Genesis у clasificacion de los suelos Huimicocarbonaticos de los principales re-giones de Cuba. Resumen de tesis. La Habana: 1984. 31 p.Ducloz C.E. Studiogeomorfoldgico de la regifinde Matanzas. Actualidades tdcnico-cientificas // Geografia. 1970. № 1. P. 16-19.Ducloz C.E. Studiogeomorfoldgico de la regifinde Matanzas. Actualidades tdcnico-cientificas. Geografiya, 1970, no. 1, pp. 16-19.Nunez Jimenez A., Panos V, Stelcl O. El desarrollo dif-erenciado del carso cubano y sus causas // Serie Espe-leoldgica y Carsoldgica. Academia. De Ciencias de Cuba. 1969. № 6. P. 31-36.Nunez Jimdnez A., Panos V., Stelcl O. El desarrollo diferenciado del carso cubano y suscausas. Serie Espe-leologica y Carsologica. Academia. De Ciencias de Cuba, 1969, no. 6, pp. 31-36.Swaletski E.N., Iturralde M.A. Estudio ingeniero-geoldgico del carso cubano // Serie Espeleoldgica y Carsoldgica. Academia. De Ciencias de Cuba. 1971. № 31. P. 14-20.Swaletski E.N., Iturralde M.A. Estudio ingeniero-geoldgico del carso cubano. Serie Espeleologica y Carsologica. Academia. De Ciencias de Cuba, 1971, no. 31, pp. 14-20.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.