РИТМИЧНОСТЬ СЕЗОННОГО СТОКА РЕК ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ХОЗЯЙСТВЕННУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ > Полезные советы
Тысяча полезных мелочей    

РИТМИЧНОСТЬ СЕЗОННОГО СТОКА РЕК ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ХОЗЯЙСТВЕННУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

РИТМИЧНОСТЬ СЕЗОННОГО СТОКА РЕК ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ХОЗЯЙСТВЕННУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Бубин М.Н. Статья в формате PDF 185 KB

В последние десятилетия антропогенная нагрузка на гидрологические объекты сильно увеличилась, в связи с недостаточностью водных ресурсов, поэтому изучение ритмов колебания речного стока представляет собой одну из важных задач современной науки.

Ритмичность существенным образом оказывает большое влияние на развитие различных отраслей хозяйства, в первую очередь сельского хозяйства. Исследование ритмичности природных процессов необходимо для более рационального использования водных и земельных ресурсов. В связи с интенсивным использованием водных ресурсов в хозяйственной деятельности наблюдается их истощение, поэтому главной задачей является разработка научной базы развития техногенных систем для промышленно развитых регионов, к которым относится территория Челябинской области. Ритмы лежат в основе закона экологического равновесия в природе, это создает необходимость их более глубокого и подробного изучения.

Современные исследования определенно точно показывают, что ритмические колебания существуют пpaктически во всех природных явлениях и обусловлены воздействием глобальных факторов земного и внеземного происхождения. Большое внимание этому вопросу уделено в работе Е.В. Максимова [2]. Исходя из его исследований, следует, что приливные силы Луны и Солнца действуют на поверхность Мирового океана, обуславливая ритмически пульсировать океанические течения, их пульсация которых, порождает изменения в общем переносе тепла и влаги не Земле. В итоге возникают сложные ритмические колебания климата и вод суши на Земле.

Основной целью данного исследования явилось изучение особенностей многолетней ритмики сезонного распределения стока рек Челябинской области. Изучение проводилось на основании данных наблюдений Челябинского центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за период с 1936 по 2003 годы по 27 гидропостам равномерно расположенным по территории Челябинской области. При исследовании период с 1936 - 2003 гг. принят в качестве основного (репрезентативного). Для подтверждения и уточнения результатов применялись данные дополнительных периодов 1968 - 2003гг.

Для выявления ритмов сезонного стока рек исследуемой территории в качестве основного, применялся математический метод Фурье - анализа, исчисления велись при помощи ИС - технологии «Природа» [3]. В результате исследования вычислялась длительность ритмов и их процентная значимость, а также определялась амплитуда колебаний гармонических составляющих, подтверждающих достоверность существования ритмов колебаний. К ведущим отнесены ритмы, вносящие наибольший вклад в общую дисперсию (Dобщ=100%). Для каждого пункта приводятся семь наиболее значимых ритмов. В качестве примера приведен фрагмент таблицы по весеннему стоку (табл. 1).

Анализ таблиц показал, что ритмы выявленные в колебаниях сезонного стока рек Челябинской области проявляются по разному. Сила их проявления изменяется от истока к устью реки. В среднем длительность ритмов изменяется от 2 - 4 до 22 - 23 лет. Наиболее распространенными являются вариации с продолжительностью: 2 - 4, 6 - 8, 11 - 14, 17 - 18, 22 - 23 года. Данные ритмы свойственны всем сезонам года.

Кроме указанных ритмов, обнаружены также вариации с длительностью 34 - 36 лет. Выявление длительных ритмов представляет сложную задачу. Требуются ряды наблюдений трехкратные продолжительности ритмов. Поэтому ее решение на данный момент не представляется возможным. Для лучшей систематизации ведущие ритмы группировались по трем бассейнам рек. В результате чего удалось для каждого бассейна выявить преобладающие ритмы многолетних колебаний сезонного стока рек (табл. 2).

Из табл. 2 следует, что основные ритмы, проявляемые на территории области не однозначны, а длительность ритмов в основном уменьшается в южном направлении. Причины таких различий в ритмических колебаниях связаны с особенностями проявления атмосферной циркуляции и другими геофизическими факторами, которые отражаются на колебательных процессах гидрометеорологических явлений, что подтверждается исследованиями [2, 3].

В целях подтверждения полученных результатов и установления степени синхронности сезонного стока были использованы методы разностных интегральных кривых и скользящего осреднения. Их анализ подтвердил в подавляющем большинстве случаев наличие ритмов, выявленных методом Фурье-анализа. Исследования выполненные автором показали, что формирование фаз водности на территории Челябинской области происходит не одновременно.

Анализ результатов показал, что многоводные фазы наступают раньше у рек Камского бассейна. На реках Зауралья они наступают позднее. Причиной разновременного наступления многоводных фаз является неоднородность увлажнения, которая в свою очередь вызвана орографическими и климатическими особенностями территории. Сдвиг фаз водности составляет  в среднем 1 - 3 года. Этот факт подтверждается другими авторами, например, при исследовании озер Среднего и Южного Урала - М.А. Андреевой [1], годового стока Камского и Тобольского бассейнов - Н.С. Рассказовой [3].

Хаpaктер атмосферной циркуляции является одним из главных факторов определяющих гидрометеорологический режим исследуемой территории.  В связи с этим возникает необходимость более подробного исследования связи атмосферной циркуляцией с количественными хаpaктеристиками водного режима и их распределением на исследуемой территории.

Выяснение влияния циркуляционных факторов удобно производить, используя формы циркуляции Г.Я. Вангенгeйма, что позволяет обосновать хаpaктер влияния основных форм циркуляции на увлажнение исследуемой территории, а, следовательно, и на водность рек. Для изучения хаpaктера колебаний увлажнения применялся метод разностных интегральных кривых. При изучении использовались данные за 60-летний период (рис. 1).

Из рис. 1 следует, что в Зауралье изменчивость коэффициента увлажнения происходит со сдвигом ≈ 1 - 3 года по сравнению с ПреДypaльем, что связано с природно-климатическими особенностями территории. Продолжительность фаз подъема и спада Кувл составила 1 - 4 года.

Зависимость ритмичности гидрометеорологического режима рек от типа атмосферной циркуляции подтверждается хаpaктером разностных интегральных кривых, на примере летне-осеннего сезона (рис. 2).

Анализ рис. 2 показывает, что формирование и распределение речного стока является результатом взаимодействия основных форм циркуляции. Летне-осенний сток рек области подвержен значительным колебаниям. Установлено, что максимальная длина ритмов достигает 12 лет, минимальная 2 года. Продолжительность маловодных фаз в Зауралье больше на 2 - 3 года, чем в ПреДypaлье, а многоводных наоборот меньше. В Зауралье смена фаз происходит более резко.

Таким образом, формирование речного стока находится в прямой зависимости от хаpaктера увлажнения территории. Оно в свою очередь определяется синоптическими условиями циркуляцией атмосферы, т.е. барико-циркуляционными условиями обусловленные господством меридиональной, западной и восточной форм. Причины многолетних сезонных колебаний стока зависят от частоты повторяемости циклонов и антициклонов. Интенсивное развитие циклонической деятельности наблюдается при повторяемости меридиональной циркуляции. Антициклоническая деятельность связана с активизацией восточной формы.

Изменчивость сезонного стока находится в прямой зависимости от повторяемости меридиональной и обратной от восточной форм циркуляции. В летний период при активизации С формы циркуляции происходит увеличение стока рек, а с активизацией формы Е наблюдается уменьшение. При аномальном развитии восточной формы в весенний период происходит быстрое таяние снега, обуславливая, тем самым, высокое пoлoвoдье. Меридиональная циркуляция приводит к замедлению схода снега, в результате чего весеннее пoлoвoдье оказывается не большим, что не противоречит исследованиям А.С. Шкляева [4].

Исследование и выявление сезонных ритмов колебания стока рек оказывает влияние на хозяйственную деятельность человека в их бассейнах.

Результаты исследований используются при:

проведении расчетов многолетнего регулирования сезонного стока;

выборе оптимальных параметров гидроузлов при проектировании гидротехнических сооружений;

проведении мероприятий связанных с использованием и охраной поверхностных вод.

Таким образом, изучение ритмичности, как сезонного, так и годового стока рек остается актуальным.

Таблица 1 (фрагмент)Ведущие ритмы весеннего стока рек Челябинской области за различные периоды наблюдений

Таблица 2. Основные ритмы колебаний сезонного стока рек бассейнов Камы, Тобола, Урала (в годах)

Бассейн

Сезон

Кама

Тобол

Урал

Весенний период

3-4

18

7-8

13-14

18

2-3

7-8

13-14

Летне-осенний период

3-4

7-8

22-23

6-7

17-18

22-23

6-7

17-18

22-23

Зимний период

6-7

13-14

17-18

6-7

13-14

17-18

3-4

6-7

11-14

Рис. 1. Разностные интегральные кривые коэффициента увлажнения по метеостанциям:

   Челябинск,   Кропачево,   Магнитогорск

Σ (К-1)/Сv                                                                                                             

Рис. 2. Разностные интегральные кривые повторяемости форм циркуляции и модулей стока рек за летне-осенний период

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Андреева М.А. Озера Среднего и Южного Урала / М.А. Андреева. - Челябинск : ЮУКИ, 1973. - 269 с.
  2. Максимов Е.В. Океан и космос / Е.В. Максимов, Э.И. Саруханян, Н.П. Смирнов - Л. : Гидрометеоиздат, 1970. - 103 - 135 с.
  3. Рассказова Н.С. Многолетние колебания стока рек и их связь с космо- и геофизическими факторами (на примере рек бассейнов Камы и Тобола). / Н.С. Рассказова. - Челябинск : ЮурГУ, 2003. - 233 с.
  4. Шкляев А.С. Особенности распределения осадков и стока на Среднем и Южном Урале и их связь с атмосферной циркуляцией / А.С. Шкляев // Ученые записки  Пермского университета, 1964. - № 112. - С.3 - 108.


ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ

ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ Статья в формате PDF 239 KB...

26 11 2022 12:34:40

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ИЗВЛЕЧЕНИЕ КАРОТИНОИДОВ И АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ПРОЦЕССЕ ДВУХФАЗНОЙ ЭКСТРАКЦИИ ПЛОДОВ ШИПОВНИКА

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ИЗВЛЕЧЕНИЕ КАРОТИНОИДОВ И АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ПРОЦЕССЕ ДВУХФАЗНОЙ ЭКСТРАКЦИИ ПЛОДОВ ШИПОВНИКА Использование двухфазной экстpaкции в присутствии поверхностно-активных веществ (ПАВ) обеспечивает увеличение выхода гидрофильных и липофильных биологически-активных веществ (БАВ) из растительного сырья. Экстрагировали высушенные плоды шиповника 70% этиловым спиртом и подсолнечным маслом в присутствии различных комбинаций эмульгаторов твина-80 и Т-2 (ГЛБ = 5,5÷14,5). Показано, что по сравнению с двухфазной экстpaкцией без ПАВ переход каротиноидов (липофильных БАВ) в масляную фазу возрастает в 1,5 раза в присутствии эмульгатора 2-го рода (ГЛБ = 5,5) и не изменяется в присутствии эмульгатора 1-го рода (ГЛБ = 14,5). Переход гидрофильных БАВ (аскорбиновая кислота) в водно-спиртовую фазу возрастает в 2 раза при ГЛБ = 14,5 и падает с уменьшением чисел ГЛБ. ...

20 11 2022 20:18:23

Фонды углерода каштановых почв Западного Забайкалья

Фонды углерода каштановых почв Западного Забайкалья Выявлены количественные и качественные особенности формирования запасов углерода в степных экосистемах. ...

17 11 2022 1:43:55

КОНСЕРВАТИВНОЕ ЛЕЧЕНИЕ ТРАВМ СЕЛЕЗЕНКИ

КОНСЕРВАТИВНОЕ ЛЕЧЕНИЕ ТРАВМ СЕЛЕЗЕНКИ Представлены данные литературы, посвященные изучению консервативной тактике при травматических повреждениях селезенки. Показаны показания и противопоказания и необходимые условия для проведения консервативного лечения таких повреждений. ...

13 11 2022 10:23:54

СОЦИОКУЛЬТУРНАЯ ДИНАМИКА И ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЭКОНОМЕТРИКА

СОЦИОКУЛЬТУРНАЯ ДИНАМИКА И ПОПУЛЯЦИОННАЯ ЭКОНОМЕТРИКА На конкретных примерах показана возможность применения принципа «наследственное ядро – динамическое окружение» к составлению математических (статистических) моделей многомерных воспроизводственно-циклических экономических явлений и процессов. В статье ставятся две цели: во-первых, на примере распределения предприятий Германии [4] показать популяционные закономерности, то есть доказать схожесть распределения предприятий по численности рабочих с популяциями живых существ; во-вторых, показать модели социальной динамики по данным групп семейных бюджетов Швеции и дать математическое осмысление закона убывающей доходности Гутенберга. ...

12 11 2022 11:17:21

ОСНОВЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И СВЯЗИ (учебник)

ОСНОВЫ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И СВЯЗИ (учебник) Статья в формате PDF 106 KB...

11 11 2022 1:20:11

ЭКОЛОГИЯ ГОРОДА

ЭКОЛОГИЯ ГОРОДА Статья в формате PDF 84 KB...

04 11 2022 17:49:55

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИДЕОРОЛИКОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИДЕОРОЛИКОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ Статья в формате PDF 244 KB...

03 11 2022 14:49:59

К ВОПРОСУ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ В РОССИИ ЦЕНТРОВ ЗДОРОВЬЯ

К ВОПРОСУ СОЗДАНИЯ И РАЗВИТИЯ В РОССИИ ЦЕНТРОВ ЗДОРОВЬЯ Современные социально-экономические преобразования в стране и переход на качественно новые требования к оказанию медицинской помощи диктуют необходимость анализа и разработки новых организационные форма работы медицинских учреждений, которыми призваны быть Центры здоровья. Но в связи со множеством проблем в нашей системе здравоохранения, остается множество вопросов связанных с программой развития Центров здоровья. В статье рассматриваются проблемы связанные с созданием и развитием таких центров в Росси. Затрагиваются вопросы финансирования здравоохранения в целом и Центров здоровья в частности. Существующая система российского здравоохранения действует в условиях жесткого финансового дефицита, что отражается на качестве предоставления медицинских услуг. В цифрах же – в 2007 году бюджет здравоохранения в России составил 5,4% ВВП, при этом в других развитых странах – около 10% (Германия – 10,4%, США – 15,7%). Расходы на здравоохранение в физическом выражении на человека в год в 2007 году в России составили 493 долл. США, при этом в том же году в США – 7,285 долл., в Германии – 4,209. В связи с этим вопрос создания Центров здоровья в России остается открытым. ...

29 10 2022 2:19:39

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ КРУПНЫХ РЕК

ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ КРУПНЫХ РЕК Приведены методы ранжирования и рангового моделирования гидрологических параметров у множества крупных рек Земли по примеру статистических данных из учебника. ...

27 10 2022 9:54:19

Методы лазеротерапии при астматическом бронхите

Методы лазеротерапии при астматическом бронхите Статья в формате PDF 110 KB...

25 10 2022 14:25:20

АЭРОЗОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

АЭРОЗОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ Статья в формате PDF 105 KB...

23 10 2022 3:29:52

ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКА ИЗ ПШЕНИЦЫ

ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКА ИЗ ПШЕНИЦЫ Статья в формате PDF 262 KB...

15 10 2022 13:58:49

ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ B2B В ДИСТРИБУТОРСКОЙ КОМПАНИИ

Статья в формате PDF 119 KB...

13 10 2022 15:35:19

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::