Preview

Известия Российской академии наук. Серия географическая

Расширенный поиск

Пространственная структура формирования стока на основе математического моделирования

https://doi.org/10.31857/S2587556620020107

Аннотация

В работе приведены оценки стока с отдельных пространственных структурных частей водосборов, рассмотрена их роль в формировании интегрального стока с речных бассейнов северного макросклона Западного Саяна. В ходе ландшафтно-гидрологического анализа получена обобщенная база параметров почвенно-растительного покрова и поверхности склонов исследуемого региона. Возможность ее применения обоснована хорошими результатами сходимости моделируемых и наблюденных гидрографов суточных расходов воды. Количественно подтверждено, что на процессы формирования стока в различных типах лесов оказывают влияние состав доминирующих пород, сомкнутость древостоя, характер напочвенного покрова, выраженность уклонов. Преобладающие по площади водосборов таежные комплексы обеспечивают основной объем стока. Оценка вклада отдельных частей речных бассейнов в сток в замыкающем створе показала, что в пересчете на единицу площади наибольшие модули и коэффициенты стока характерны для гольцовых и тундровых комплексов. Для северного макросклона выявлено нарушение характера изменения модуля стока с высотой, связанное с особенностями снегонакопления в верхних частях водосборов.

Об авторах

Г. В. Пряхина
Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле
Россия


Е. С. Зелепукина
Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле; Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А.Бонч-Бруевича
Россия


С. А. Гаврилкина
Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле
Россия


В. А. Соловьев
Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле; Эксперт ГАЗ, ООО
Россия

Санкт-Петербург, Екатеринбург



Н. И. Амбурцева
Межпарламентская Ассамблея государств-участников Содружества Независимых Государств
Россия

Санкт-Петербург



Т. А. Виноградова
Санкт-Петербургский государственный университет, Институт наук о Земле
Россия


Список литературы

1. Антипов А.Н., Гагаринова О.В., Федоров В.Н. Ландшафтная гидрология: теория, методы, реализация // Геогр. и природные ресурсы. 2007. № 3. С. 56-66.

2. Будыко М.И. Тепловой баланс земной поверхности. Л., 1956. 256 с.

3. Бураков Д.А., Гордеев И.Н. Оценка предвесенних снегозапасов в бассейнах Красноярского и СаяноШушенского водохранилищ // Геогр. и природные ресурсы. 2013. № 1. С. 72-78.

4. Буренина Т.А., Овчинникова Н.Ф., Федотова Е.В. Изменение структуры водного баланса на вырубках черневой тайги Западного Саяна // Геогр. и природные ресурсы. 2011. № 1. С. 92-100.

5. Буренина Т.А., Федотова Е.В., Овчинникова Н.Ф. Изменение структуры влагооборота в связи с возрастной и восстановительной динамикой лесных экосистем // Сиб. экол. журн. 2012. Т. 5. № 3. С. 323-331.

6. Виноградов Ю.Б. Математическое моделирование процессов формирования стока. Критический анализ. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 312 с.

7. Виноградов Ю.Б., Виноградова Т.А. Математическое моделирование в гидрологии. М.: Издательский центр “Академия”, 2010. 298 с.

8. Гагаринова О.В. Ландшафтно-гидрологические закономерности формирования стока в бассейне озера Байкал // Геогр. и природные ресурсы. 2012. № 3. С. 55-60.

9. Гаевский В.Л. Альбедо больших территорий // Тр. ГГО. 1961. Вып. 109. С. 61-75.

10. Геткер М.И., Жданов A.A. Закономерности распределения высоты и плотности снежного покрова в горно-таежных районах Саян // Тр. САНИГМИ. 1992. Вып. 146 (227). С. 56-63.

11. Горошко Н.В. Ландшафтно-гидрологический анализ годового стока в бассейне Верхней Оби. Авто-реф. дис. ... канд. геогр. наук. Иркутск, 2007. 270 с.

12. Зубенок Л.И. Испарение на континентах. Л.: Гид-рометеоиздат, 1976. 295 с.

13. Качинский Н.А. Физика почв. М., 1965. 318 с.

14. Корчагин А.А., Мазиров М.А., Шушкевич Н.И. Физика почв: лаб. Практикум. Владимир: Изд-во Владим. ун-та, 2011. 99 с.

15. Пряхина Г.В., Зелепукина Е.С., Журавлев С.А., Осипова Т.Н., Амбурцева Н.И., Виноградова Т.А. Оценка стока с малых горных водосборов методами гидрологического моделирования // Вестн. Моск. унта. Сер. 5. География. 2017. № 1. С. 29-37.

16. Рахманов В.В. Гидроклиматическая роль лесов. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 240 с.

17. Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики / отв. ред. Е.Э. Булаховской. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. Т. 16. Вып. 1. 388 с.

18. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2018619084 «Комплексная программа распределенной гидрологической модели “Гидрограф”», правообладатель О.М. Макарьева. Дата регистрации 30.07.2018.

19. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Гидрометслужба СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. Вып. 21. Кн. 1. Красноярский край и Тувинская АССР. 504 с.

20. Цимбалей Ю.М., Андреева И.В. Учет ландшафтной структуры водосборов при оценке водного баланса водоприемников (на примере бессточной области Обь-Иртышского междуречья) // Изв. Алтайского отд. Русского географического общества. 2015. № 1 (36). С. 23-30.

21. Nash J.E., Sutcliffe J.V River flow forecasting through conceptual models // A discussion of principles. 1970. V. 10. № 3. P. 282-290.

22. Semenova O.M. Experience in modelling runoff formation processes at different scales using data of water-balance stations // Status and Perspectives of Hydrol. in Small Basins IAHS Publ. № 336. 2010. P. 167-172.

23. Shamseldin A.Y., O’ConnorK.M. A Non-Linear Neural Network Techniquefor Updating of River Flow Forecasts // Hydrol. and Earth Sys. Sci. 2001. V. 5. № 4. P. 577-598.

24. Vinogradov Y.B., Semenova (Makarieva) O.M., Vinogradova T.A. An approach to the scaling problem in hydrological modelling: the deterministic modelling hydrological system // Hydrol. Processes. V. 25. № 7. P. 1055-1073.

25. Zelepukina E., Pryakhina G., Shastina G., Amburtce-va N., Gavrilkina S. Estimation of small mountain drainage basin runoff based on runoff formation model (West Sayan case study) / 17th Intern. multidisciplinary scientific geoconference SGEM 2017. Conf. proceedings 17 - Water resources, forest, marine and ocean ecosystems 31 - Hydrology and water resources, marine and ocean ecosystems. 2017. V. 17. № 31. P. 245-252.


Ключевые рисунки

1. Стокоформирующие комплексы в бассейнах р. Ус и р. Амыл
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (849KB)    
Метаданные ▾
2. Runoff-forming complexes in catchment areas of the rivers Us and Amil
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (58KB)    
Метаданные ▾
3. PDF
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (3MB)    
Метаданные ▾
  • В ходе ландшафтно-гидрологического анализа получена обобщённая база параметров почвенно-растительного покрова для территории Западного Саяна.
  • Высокая сходимость рассчитанных и наблюдённых гидрографов суточных расходов воды позволила оценить среднемноголетние величины стока с различных стокоформирующих комплексов и их вклад в формирование стока горных рек.
  • Количественно подтверждено влияние состава доминирующих пород, сомкнутости древостоя, характера напочвенного покрова, выраженности уклонов на процессы формирования стока.
  • Выявленные нарушения характера изменения модуля стока с высотой связаны с особенностями снегонакопления в верхних частях водосборов.

Рецензия

Для цитирования:


Пряхина Г.В., Зелепукина Е.С., Гаврилкина С.А., Соловьев В.А., Амбурцева Н.И., Виноградова Т.А. Пространственная структура формирования стока на основе математического моделирования. Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2020;84(2):218-227. https://doi.org/10.31857/S2587556620020107

For citation:


Pryakhina G.V., Zelepukina E.S., Gavrilkina S.A., Solovyev V.A., Amburtseva N.I., Vinogradova T.A. Mathematical Modeling of Runoff Formation Spatial Structure. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya. 2020;84(2):218-227. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S2587556620020107

Просмотров: 516


ISSN 2587-5566 (Print)
ISSN 2658-6975 (Online)