ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ КРУПНЫХ РЕК
По одному «срезу» времени [4, с. 127, табл. 6.1] дается приближенная оценка пределов водных ресурсов крупных рек, причем ресурсы понимаются как научно оправданная доля изъятия пресной воды от среднегодового стока.
Ранжирование параметров. Шаг группировки по рангам зависит от точности измерений гидрологических параметров рек. Шаг ранжирования по данным из первоисточника равен 5 км для длины, 5 км2 для площади и 0,1 км3 для средне
годового стока речной воды. В этом случае одинаковый ранг получают одинаковые значения показателей (табл.1). Авторы учебника [4] строки таблицы расставили по убыванию значений площади водосбора.
Отношение каждого параметра к самому себе дает rL, rS и rQ. Вектор типа «лучше→хуже» у трех гидрологических параметров совпадает: с уменьшением значений параметров L, S и Q происходит ухудшение гидрологических свойств реки из-за изъятия водных ресурсов. Тогда ранги трех параметров суммируются в сумму рангов Σr, по которой расставляются рейтинговые места для каждой крупной реки.
Эту методику можно применить к любым рекам, в том числе и к притокам. При этом количество учитываемых параметров не ограничивается.
Ранговые модели. В монарных отношениях каждый параметр системы крупных рек Земли принимается за независимую переменную. Тогда, в зависимости от своего ранга, получаются следующие закономерности:
длины крупных рек мира (рис. 1)
площади водосборного бассейна крупных рек Земли (рис. 2)
Таблица 1. Параметры крупнейших рек Земли
|
Крупная река мира |
Длина крупной реки |
Площадь бассейна реки |
Среднегодовой сток воды |
Сумма рангов Σr |
|||
|
L, км |
ранг rL |
S, т. км2 |
ранг rS |
Q, км3/ год |
ранг rQ |
||
|
Амaзoнка |
6280 |
1 |
6915 |
0 |
6930 |
0 |
1(01) |
|
Конго (Заир) |
4370 |
6 |
3820 |
1 |
1414 |
1 |
8(02) |
|
Миссисипи |
5985 |
2 |
3220 |
2 |
580 |
7 |
11(03) |
|
Ла-Плата |
4700 |
4 |
3100 |
3 |
725 |
5 |
12(04) |
|
Обь |
3650 |
9 |
2990 |
4 |
395 |
10 |
23(08) |
|
Нил |
6670 |
0 |
2870 |
5 |
73.1 |
17 |
22(07) |
|
Енисей |
3490 |
10 |
2580 |
6 |
610 |
6 |
22(07) |
|
Лена |
4400 |
5 |
2490 |
7 |
532 |
8 |
20(06) |
|
Нигер |
4160 |
8 |
2090 |
8 |
270 |
13 |
29(10) |
|
Амур |
2820 |
14 |
1855 |
9 |
355 |
11 |
34(11) |
|
Янцзы |
5520 |
3 |
1800 |
10 |
995 |
3 |
16(05) |
|
Макензи |
4240 |
7 |
1800 |
10 |
350 |
12 |
29(10) |
|
Ганг |
3000 |
13 |
1730 |
11 |
1230 |
2 |
26(09) |
|
Волга |
3350 |
11 |
1360 |
12 |
239 |
14 |
37(14) |
|
Замбези |
2660 |
16 |
1330 |
13 |
106 |
15 |
44(15) |
|
Св. Лаврентия |
3060 |
12 |
1290 |
14 |
439 |
9 |
35(12) |
|
Нельсон |
2600 |
17 |
1070 |
15 |
86 |
16 |
48(16) |
|
Оранжевая |
1860 |
18 |
1020 |
16 |
15.3 |
18 |
52(17) |
|
Ориноко |
2740 |
15 |
1000 |
17 |
914 |
4 |
36(13) |
Примечание: в скобках указаны места по рейтингу
Рис. 1. Ранговое распределение длины крупных рек Земли
Рис. 2. Ранговое распределение площади водосбора крупных рек
Конструкции уравнений (1) и (2) одинаковы, причем ранговое распределение значений длины становится упрощенным случаем от формулы (2).
Коэффициент корреляцииравен 0,9997 (показан вверху рис. 1), а максимальная относительная погрешность достигает 5,09 %. При этом кризисная вторая составляющая формулы (1) показывает резкое усиление антропогенного влияния с повышением ранга реки, начиная от реки Оранжевая из табл. 1.
По формуле (2) площади бассейнов рек кризисное влияние происходит плавне из-за установления вдоль водотоков водоохранных зон и водозащитных полос.
Модель рангового распределения среднегодового стока речной воды по сравнению с формулой (2) дополняется волновыми составляющими (рис. 3):
Рис. 3. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек
Первое волновое кризисное возмущение в виде третьей составляющей формулы (3) имеет переменную амплитудночастотную хаpaктеристику (АЧХ): A половина амплитуды колебательного возмущения стока у множества крупных рек Земли как некой условной популяции, км3/год; p -половина периода колебательного возмущения среднегодового стока у множества крупных рек в зависимости от природных и антропогенных катастроф.
Параметр Q стока речной воды столь информативен, что оказалось возможным получить еще пять волн возмущения среди 19 крупных рек Земли.
Вторая волна возмущения является вейвлет-сигналом [3] и группирует ранги 9-17 по формуле (рис. 4)
Рис. 4. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по четвертой составляющей модели
По формуле (4) и рис. 4 река Амур имеет нейтральную позицию среди рангов 9-17, реки Макензи, Нигер, Волга и Нил получили положительную оценку, а реки Св. Лаврентия, Обь, Замбези и Нельсон отрицательную.
В начале ранжированного ряда крупных рек образовалась группка (рис. 5) по формуле сигнала какой-то общности между ними
Здесь частота колебания постоянная, но амплитуда возмущения значений у среднегодового стока воды значима для многих средних и малых рек планеты, поэтому формула (5) достоверна и для рек Конго, Ганг и Янцзы.
Рис. 5. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по пятой составляющей модели
Следующая волна возмущения значений стока относится к рангам 7-17, объединяя их в одну группу (рис. 6) по статистической закономерности вида
Рис. 6. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по шестой составляющей модели
Остатки после формулы (6) оказались достаточно высокими, поэтому получилась следующий четкий сигнал (рис. 7) по формуле вейвлет-функции
Рис. 7. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по седьмой составляющей модели
В конце ранжированного ряда крупных рек Земли видно правильное расположение точек. Поэтому восьмая составляющая (рис. 8) получает вид
Остатки после модели (8) , показанные на рис. 9, сравнимы со среднегодовыми стоками малых рек. При этом общая статистическая модель получает вид суммы уравнений
Модель (9) имеет высокую адекватность и только водной точке получает максимальную относительную погрешность 0,17 % для реки Оранжевая.
Максимальная абсолютная погрешность -0.4394 км3/год наблюдается для реки Амур (ранг 11 по стоку), что в 15,3 / 0,4394 = 34,82 раза меньше по сравнению с рекой Оранжевая.
Из полученной статистической модели (9) рангового распределения среднегодового стока речной воды видно, что для дальнейшего анализа и установления пределов потрeбления пресноводных ресурсов необходимо составить список по всем крупным, средним и малым главным рекам Земли, то есть по рекам, впадающим в крупные озера, моря и океаны.
Рис. 8. Ранговое распределение среднегодового стока крупных рек по восьмой составляющей модели
Рис. 9. Остатки после вычислений по модели (9) от факта по табл. 1
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Мазуркин, П.М. Закономерности устойчивого развития: Научное изд. / П.М. Мазуркин. Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. 302с.
- Мазуркин, П.М. Геоэкология: Закономерности современного естествознания: Научное изд. / П.М. Мазуркин. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - 336 с.
- Мазуркин, П.М. Статистическая гидрология: Учебное пос. / П.М. Мазуркин, В.И. Зверев, А.И. Толстухин. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. - 274 с.
- Михайлов, В.Н. Общая гидрология: Учебник / В.Н. Михайлов, А.Д. Добровольский. - М.: Высшая школа, 1991. - 368 с.
Статья опубликована при поддержке гранта 3.2.3/4603 МОН РФ
Статья в формате PDF
102 KB...
31 08 2026 20:14:11
Статья в формате PDF
118 KB...
30 08 2026 12:53:59
Статья в формате PDF
268 KB...
29 08 2026 8:22:40
Статья в формате PDF
126 KB...
28 08 2026 16:21:37
Статья в формате PDF
257 KB...
27 08 2026 10:29:26
Самоорганизация мерзлотных геохимических ландшафтов определяется явлением криобиогенеза и эффектами, которые он вызывает. Криобиогенез - это единство и взаимосвязь биогенных и криогенных процессов, формирующих мерзлотную экосистему, в которой геохимические процессы и миграция химических процессов тесно взаимосвязаны и взаимообусловлены энергией, веществом и информацией живого вещества и криогенеза. Главным условием возникновения и развития мерзлотных ландшафтов является непрерывный периодический (зима-лето) круговорот вещества во времени - криогенный и биогенный, проявляющийся в единстве, взаимодействии и соответствии друг с другом. Периодичность и взаимодействие этих главных противоположных процессов обеспечивают целостность и устойчивость системы. Периодичность явлений (зима-лето, оледенение - межледниковье) - важный признак мерзлотных ландшафтов. Этот признак обобщающий критерий и мера самоорганизации системы. В мерзлотном ландшафте биологический круговорот выполняет основную организующую роль. Он связывает воедино биогенный и криогенный циклы миграции - потоки вещества и энергии биогенеза и криогенеза, создают новую информационную систему, отличную от исходных составляющих. Криогенез и самоорганизация наиболее ярко проявляются в экосистемах на рудных провинциях, геохимически специализированных породах, нефтегазоносных и угленосных породах. Высокая самоорганизация мерзлотных ландшафтов (экосистем) Северной Азии с высокой биопродуктивностью и биоразнообразием с обилием животных (звери и рыбы) были главным фактором этногенеза.
...
26 08 2026 15:17:27
При выборочной обработке произрастающих деревьев первым действием всегда является отбор их по качеству древесины. В связи с этим цель статьи – показать методологическую возможность разработки и уточнения системы акустических показателей древесины (САПД) применительно к действиям отбора растущих деревьев для последующей механической обработки древесины.
...
25 08 2026 10:29:58
Статья в формате PDF
115 KB...
24 08 2026 17:16:41
Статья в формате PDF
133 KB...
23 08 2026 15:19:30
Статья в формате PDF
116 KB...
22 08 2026 6:21:48
Статья в формате PDF
311 KB...
20 08 2026 2:13:44
Статья посвящена актуальной проблеме – влиянию хронической алкогольной интоксикации на изменение структуры капсулы селезенки в раннем постнатальном онтогенезе. Дана сравнительная гистологическая хаpaктеристика капсулы с учетом зависимости изменений от различной концентрации потрeбляемого алкоголя.
...
18 08 2026 8:28:33
Статья в формате PDF
138 KB...
17 08 2026 14:55:31
Статья в формате PDF
122 KB...
15 08 2026 13:30:35
Статья в формате PDF
143 KB...
14 08 2026 5:37:49
Статья в формате PDF
253 KB...
13 08 2026 0:18:19
Статья в формате PDF
253 KB...
12 08 2026 21:36:42
Статья в формате PDF
112 KB...
11 08 2026 18:31:21
Статья в формате PDF
99 KB...
09 08 2026 6:32:10
Статья в формате PDF
123 KB...
08 08 2026 5:45:25
Статья в формате PDF
136 KB...
07 08 2026 17:36:43
Статья в формате PDF
120 KB...
06 08 2026 9:48:40
Статья в формате PDF
110 KB...
05 08 2026 9:32:23
Статья в формате PDF
131 KB...
04 08 2026 0:10:46
Разработан способ производства хлеба из целого зерна. Снижение микробиологической обсеменненности зерна осуществляется с помощью природных консервантов, которые можно вносить на стадии замачивания зерна или приготовления теста. Для повышения качества хлеба, сокращения продолжительности замачивания зерна, повышения степени его дисперсности при получении теста целесообразно использовать цитолитические ферментные препараты. ...
03 08 2026 9:36:27
Статья в формате PDF
110 KB...
02 08 2026 1:21:12
Статья в формате PDF
345 KB...
01 08 2026 12:57:57
Статья в формате PDF
103 KB...
31 07 2026 21:21:42
Статья в формате PDF
123 KB...
30 07 2026 4:31:16
Статья в формате PDF
626 KB...
29 07 2026 6:12:28
Статья в формате PDF
115 KB...
28 07 2026 3:50:32
Статья в формате PDF
114 KB...
27 07 2026 5:43:32
Предложен арсенал эмбриональных белков – потенциальных маркеров опухолей яичников. Испытано более десятка новых эмбриональных белков, но строго специфичного белка для диагностики опухолей яичников не обнаружено; наиболее перспективным маркером остается СОВА-1. Достойное внимание уделено особенностям эволюции и механизму раннего распространения опухолевого процесса. Обсуждается роль беременности – как средства профилактики опухолевого заболевания яичников. В работе предпринята попытка осмыслить истоки и логику заболевания.
...
26 07 2026 17:10:45
Статья в формате PDF
129 KB...
24 07 2026 3:59:40
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 ::
